專利名稱：屏蔽式環(huán)形變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有良好防漏磁功能的屏蔽式環(huán)形變壓器。
因?yàn)镻PC-7810、-7811系列電腦保護(hù)神直接置于PC機(jī)顯示器下方工作，因此，作為電腦保護(hù)神的重要部件——功率輸出變壓器，其自身的50HZ的交變磁場的漏磁通將給顯示器的正常工作帶來嚴(yán)重干擾，致使所顯示的畫面和文字翻滾或抖動而無法認(rèn)辨，因此需要一種帶良好屏蔽功能的屏蔽式環(huán)形變壓器，以消除或?qū)嵸|(zhì)性減小環(huán)形變壓器的漏磁通對顯示器的平穩(wěn)工作帶來的干擾，使顯示的畫面和文字穩(wěn)定、清晰。
作為本實(shí)用新型設(shè)計(jì)人的理解而非對本實(shí)用新型的任何限制，對變壓器的漏磁通進(jìn)行屏蔽的原理可以這樣來理解一個磁場的磁力線總是呈閉合狀態(tài)的，即磁力線從N(北)極出發(fā)，經(jīng)過一定的最短途徑回到S(南)極。對變壓器來說其磁通(磁力線)大部分集中于鐵芯，構(gòu)成磁力線回路，但也有少數(shù)磁力線通過空間構(gòu)成回路，通常稱這種通過空間構(gòu)成回路的少數(shù)磁力線為漏磁通。如何設(shè)法將這種漏磁通減小至最低限度，這是任一漏磁屏蔽技術(shù)和設(shè)備所要解決的問題。解決技術(shù)方案所遵循的原則有二，一是將良導(dǎo)磁材料置于漏磁通的磁路中，讓漏滋盡量從導(dǎo)磁材料中通過引導(dǎo)它形成環(huán)路而免于漏出；二是使用一種隔磁材料將漏磁通的磁力線通路隔斷，不讓漏磁通擴(kuò)散到其他地方去。當(dāng)這兩種防漏磁通的方案綜合在一起實(shí)施時，則防漏磁效果將比采用單種方案的效果更好。
為達(dá)到本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型結(jié)合使用了導(dǎo)磁材料和隔磁材料來屏蔽環(huán)形變壓器的漏磁道，其技術(shù)措施包括，在環(huán)形變壓器的環(huán)形平面的上下兩側(cè)相繼地或交錯地設(shè)置形成導(dǎo)磁回路的導(dǎo)磁材料層和/或隔磁材料層，最外層由一種導(dǎo)磁或隔磁材料構(gòu)成的一個封裝外殼將屏蔽式環(huán)形變壓器封裝成一個整機(jī)。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)人發(fā)現(xiàn)，若在纏繞漆包線之前，在變壓器的鐵芯上首先包覆一層隔磁材料，將會產(chǎn)生比將該隔磁材料用在較外層位置時更好的漏磁屏蔽效果。因此，按本實(shí)用新型的一個優(yōu)選實(shí)施方案是，在纏繞漆包線各繞組之前，在環(huán)形變壓器的鐵芯的環(huán)行平面上下兩側(cè)分別套上一個由隔磁材料制成的成型包覆件，但兩個成型包覆件不得短路，然后再纏繞漆包線各繞組，此后再在繞了各繞組的環(huán)形平面上下兩側(cè)相繼地或交錯地設(shè)置導(dǎo)磁材料和/或隔磁材料各一層或多層，然后再封裝在一個由導(dǎo)磁或隔磁材料制成的容器中，構(gòu)成一個屏蔽式環(huán)形變壓器整機(jī)。
為了增強(qiáng)漏磁通的屏蔽效果，各導(dǎo)磁材料和/或隔磁材料層之間用絕緣材料(絕緣紙或塑料薄膜)分隔開。同樣，為了提高變壓器的抗電強(qiáng)度，在鐵芯與漆包線繞組之間、繞組與繞組之間、以及屏蔽材料層之間均用絕緣材料(塑料薄膜)進(jìn)行分隔絕緣。
在本實(shí)用新型范圍內(nèi)，導(dǎo)磁材料層包括任何可較好地導(dǎo)磁的材料，例如但不限于鋼板如低炭鋼板、矽鋼片等，優(yōu)選矽鋼片；隔磁材料層包括任何具有較好隔磁效果的材料，例如但不限于銅如黃銅、紫銅、鋁的板/片材，優(yōu)選紫銅板；所說的絕緣材料包括任何對電絕緣的材料，例如但不限于絕緣青殼紙、絕緣電纜紙、塑料薄膜、絕緣橡膠等。
本實(shí)用新型的屏蔽式環(huán)形變壓器具有良好的應(yīng)用效果和應(yīng)用前景。
按本實(shí)用新型的屏蔽式環(huán)形變壓器原系PPC——7810、-7811系列電腦保護(hù)神的UPS電源部分研制的配套部件——功率輸出變壓器，現(xiàn)已成功地應(yīng)用在PPC——7810、PPC——7811A、B、C等電腦保護(hù)神產(chǎn)品上。在使用該實(shí)用新型之前、即使用未加屏蔽的環(huán)形變壓器時，當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通電運(yùn)行時，顯示器的屏幕上十分明顯地能看到線條很粗(＞5mm)的亮帶自下而上地移動，圖形、文字畫面抖動厲害，計(jì)算機(jī)操作者難以看清屏幕內(nèi)容。使用該實(shí)用新型之后，移動的亮帶完全消失，肉眼已經(jīng)無法感覺出圖形、文字有抖動現(xiàn)象。實(shí)踐證明，本實(shí)用新型完全能抑制和消除PPC系列電腦保護(hù)神的電源磁場的漏磁通對顯示器平穩(wěn)工作的干擾。
為了進(jìn)一步提高漏磁通的屏蔽效果，可改用更良好的隔磁和導(dǎo)磁材料來作為漏磁通的屏蔽材料，其效果將更好，不過制造成本將增加，這時應(yīng)從實(shí)際技術(shù)要求出發(fā)，決定取舍。
使用該實(shí)用新型的屏蔽方法，也可以將其他不同功率的環(huán)形變壓器(50HZ電源)的漏磁通減小到最低限度，從而便于應(yīng)用到其他工業(yè)設(shè)備裝置中去。也可以在其它形式的變壓器上使用本實(shí)用新型的屏蔽原理和方法，將其漏磁通實(shí)質(zhì)性地屏蔽掉或大大地降低。
圖2是按實(shí)用新型的一種用于屏蔽式環(huán)形變壓器優(yōu)選形式的鐵芯的剖面示意圖。
圖3是按本實(shí)用新型的一種優(yōu)選形式的單屏蔽式環(huán)形變壓器結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
紫銅屏蔽盒1的作用是隔磁，它將較小的漏磁通的磁路隔斷或阻止漏磁通擴(kuò)散到屏蔽盒外，以期達(dá)到功率輸出變壓器的漏磁通不致干擾顯示器正常工作的目的。(一)額定容量穩(wěn)壓器500VA；逆變器200VA(二)繞組電壓分三個繞組，一個高壓繞組，二個低壓繞組。
(1)高壓繞組0-190V-220V-250V自耦抽頭型。
漆包線線徑φ0.64(2)低壓繞組15V漆包線線徑φ0.6410.5V×10.5V漆包線線徑φ1.8(三)絕緣耐電強(qiáng)度繞組與繞組間或繞組與鐵芯間的耐電強(qiáng)度50HZ交流壓3000伏，一分鐘不擊穿或不閃路(漏電流≤5mA)(四)空載電流I。
當(dāng)輸出端(0-220V)開路，在0-190V間輸入190V交流電壓時，輸入回路電流I?！?5mA(五)外形尺寸外徑≤157mm厚度≤34mm(六)鐵芯參數(shù)外形尺寸φ外＝148mm φ內(nèi)＝53mm厚度＝19-20mm截面積≥9.5cm2材料M3冷軋高矽鋼板，磁感應(yīng)強(qiáng)度≥1.5T(七)環(huán)形變壓器制造工藝(1)鐵芯制造工藝將矽鋼板剪(或沖)成條——→纏繞成型——→真空退火——→包覆銅箔在纏繞漆包線前，鐵芯的環(huán)行平面的上下兩側(cè)分別套上一個由隔磁材料制成的成型包覆件，但兩個成型包覆件不得短路。如圖2所示，成型包覆件由0.3mm厚的紫銅板制成。這種技術(shù)措施的良好效果已在前面敘及，其原理仍是在鐵芯周圍先行隔磁，將有用的工作磁通更加集中于鐵芯，而最大限度地防止漏磁通向周圍擴(kuò)散。
(2)繞線工藝在按本實(shí)用新型的屏蔽式環(huán)形變壓器中變壓器的繞線工藝示例如下繞線工藝要求平繞，且層間及繞組間要用絕緣紙或絕緣塑料薄膜絕緣，全部漆包線采用130級聚脂漆包線(QZ-2型)。
繞組分布最里(底)層為高壓繞組，依次向外為15V繞組，最外層為10.5V×10.5繞組，焊接好各繞組引出線，最后用絕緣塑料薄膜包覆好，不裸露漆包線在外，即構(gòu)成環(huán)形變壓器。
實(shí)施例2單屏蔽式環(huán)形變壓器所謂的單屏蔽式環(huán)行變壓器是指具有一個由導(dǎo)磁材料制成的屏蔽盒、即導(dǎo)磁性封裝外殼的屏蔽式環(huán)行變壓器。按本實(shí)用新型的單屏蔽式環(huán)形變壓器的一個示例性結(jié)構(gòu)見圖3所示，其環(huán)形變壓器的電氣參數(shù)和鐵芯的結(jié)構(gòu)參數(shù)與雙屏蔽式環(huán)形變壓器基本上大同小異。在環(huán)形變壓器14的上、下平面順序地對稱放置絕緣青殼紙11、矽鋼片13、絕緣電纜紙12、又一矽鋼片13、又一絕緣青殼紙11，最后封裝于鐵屏蔽盒10內(nèi)，高低壓繞組引線從兩個φ12的孔7，8引出。如果屏蔽材料選配適當(dāng)，也完全能滿足整體防磁場干擾的要求。
單屏蔽式環(huán)形變壓器與雙屏蔽式環(huán)形變壓器不同點(diǎn)如下(一)漆包線線徑由φ0.64改為φ0.57；(二)外形尺寸高度由≤34mm改為≤35.5mm；(三)繞線排列結(jié)構(gòu)，在低壓繞組10.5V X 10.5V和15V與高壓繞組之間增加了一道電磁干擾屏蔽，即用0.1-0.15mm厚的紫銅箔將它們在空間上分隔開來，但不允許銅箔形成短路環(huán)，其作用是防止電網(wǎng)中電磁干擾信號串入低壓繞組，影響逆變壓器工作的穩(wěn)定性與可靠性。
權(quán)利要求1.一種屏蔽式環(huán)形變壓器，它包括一個包含環(huán)形鐵芯和其上的漆包導(dǎo)線繞組的環(huán)形變壓器，其特征在于，還包括一個由隔磁或?qū)Т挪牧蠘?gòu)成的磁屏蔽封裝外殼，且在環(huán)形變壓器的環(huán)形平面的上下兩側(cè)相繼地或交錯地對稱設(shè)置了形成漏磁通導(dǎo)磁回路的導(dǎo)磁材料層和/或隔磁材料層，每個材料層之間用絕緣材料隔開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的屏蔽式環(huán)形變壓器，其特征在于，在纏繞漆包線繞組之前，環(huán)形鐵芯的環(huán)行平面上下兩側(cè)分別套上一個由隔磁材料制成的成型包覆件，但兩個包覆件不得短路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的屏蔽式環(huán)形變壓器，其特征在于，制作成型包覆件的隔磁材料選自黃銅、紫銅和鋁材料中的任意一種，優(yōu)選紫銅。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的屏蔽式環(huán)形變壓器，其特征在于，導(dǎo)磁材料選自低碳鋼、矽鋼片中的任意一種，優(yōu)選矽鋼片。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的屏蔽式環(huán)形變壓器，其特征在于，絕緣材料選自絕緣電纜紙、絕緣青殼紙、塑料薄膜、絕緣橡膠中的任何一種，優(yōu)選絕緣電纜紙、絕緣青殼紙或塑料薄膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的屏蔽式環(huán)形變壓器，其特征在于，導(dǎo)磁材料層和隔磁材料層交錯地對稱設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的屏蔽式環(huán)形變壓器，其特征在于，它是一個包括由導(dǎo)磁材料做成的一個封裝外殼作為磁屏蔽盒的單屏蔽式環(huán)行變壓器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的屏蔽式環(huán)形變壓器，其特征在于，它是一個包括由導(dǎo)磁材料做成的一個內(nèi)屏蔽盒和由隔磁材料做成的一個封裝外殼作為磁屏蔽盒的雙屏蔽式環(huán)行變壓器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的屏蔽式環(huán)形變壓器，其特征在于，環(huán)行變壓器的環(huán)形平面上下兩側(cè)還對稱地分別設(shè)置了兩層矽鋼片，封裝外殼為一個鐵屏蔽盒。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的屏蔽式環(huán)形變壓器，其特征在于，環(huán)形變壓器被一個鐵屏蔽盒封閉，鐵屏蔽盒上下平面兩側(cè)還對稱地分別設(shè)置了兩層矽鋼片，封裝外殼為一個紫銅屏蔽盒。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種屏蔽式環(huán)形變壓器,包括一個包含環(huán)形鐵芯和其上的漆包導(dǎo)線繞組的環(huán)形變壓器,其特征在于,還包括一個由隔磁或?qū)Т挪牧蠘?gòu)成的磁屏蔽封裝外殼,在環(huán)形變壓器的環(huán)形平面的上下兩側(cè)相繼地或交錯地對稱設(shè)置了形成漏磁通導(dǎo)磁回路的導(dǎo)磁材料層和/或隔磁材料層,每個材料層之間用絕緣材料隔開。按本實(shí)用新型的屏蔽式環(huán)形變壓器能基本消除電腦保護(hù)神的漏磁通對其他設(shè)備、尤其是電腦屏幕上畫面文字的干擾。
文檔編號H01F30/06GK2503583SQ0125965
公開日2002年7月31日 申請日期2001年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月11日
發(fā)明者高鎮(zhèn)權(quán) 申請人:北京利爾德科技有限責(zé)任公司