專利名稱：變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變壓器。
背景技術(shù)：
為了輸電、供電、用電的需要，就得用變壓器把同一交流電壓變換成各種不同等級(jí)的電壓，以滿足不同的需要。變壓器的種類很多，在結(jié)構(gòu)上也各有特點(diǎn)，但是，它們的基本結(jié)構(gòu)和基本原理是一致的。具體地說(shuō)，變壓器是一種按照電磁感應(yīng)原理工作的互感電路，它的基本結(jié)構(gòu)是在一個(gè)閉合鐵芯上繞著兩個(gè)互感線圈，利用兩線圈匝數(shù)不等的關(guān)系來(lái)改變電壓的大小。因此，變壓器的構(gòu)造從原理上講，主要是由鐵芯和線圈組成，鐵芯是一個(gè)閉合的磁路，線圈繞在鐵芯柱上。最基本的變壓器，只有一個(gè)閉合的鐵芯磁路，每一相都有一個(gè)初級(jí)線圈、一個(gè)次級(jí)線圈。對(duì)于采用相同原材料制成的、同一型號(hào)變壓器，其初級(jí)線圈的線圈匝數(shù)和次級(jí)線圈的線圈匝數(shù)比值是一定值。變壓器中，接到電源的線圈叫原線圈，又叫一次線圈或初級(jí)線圈；接負(fù)載的線圈叫副線圈，又叫二次線圈或次級(jí)線圈。現(xiàn)有技術(shù)中的變壓器，不管是三相變壓器，還是單相變壓器，初級(jí)繞組由一個(gè)初級(jí)線圈組成，其結(jié)果是變壓器的用銅量高，初級(jí)繞組集中于一個(gè)初級(jí)線圈內(nèi)，初級(jí)線圈散熱性能差。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種變壓器，該變壓器可以改善初級(jí)線圈的散熱性，降低次級(jí)線圈用銅量。
為了達(dá)到上述目的本實(shí)用新型的技術(shù)方案是如下設(shè)計(jì)的一種變壓器，包括鐵芯、線圈，線圈分初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，初級(jí)線圈與電源連接，次級(jí)線圈與負(fù)載連接，其特征在于初級(jí)繞組由n個(gè)初級(jí)線圈并聯(lián)組成，n≥2；n個(gè)初級(jí)線圈分別環(huán)繞在n個(gè)能夠形成獨(dú)自閉合磁回路、沿一定空間分布的閉合鐵芯單元上；所述的n個(gè)閉合鐵芯單元在次級(jí)線圈內(nèi)會(huì)合，組成次級(jí)線圈鐵芯柱，次級(jí)線圈繞在次級(jí)線圈鐵芯柱上。
所述的一種變壓器，其特征在于為單相變壓器，初級(jí)繞組由2個(gè)初級(jí)線圈并聯(lián)組成，2個(gè)初級(jí)線圈分別環(huán)繞在2個(gè)能夠形成獨(dú)自閉合磁回路、沿180°的角度分布的閉合鐵芯單元上；所述的2個(gè)閉合鐵芯單元在次級(jí)線圈內(nèi)會(huì)合，組成次級(jí)線圈鐵芯柱，次級(jí)線圈繞在次級(jí)線圈鐵芯柱上。
所述的一種變壓器，其特征在于為單相變壓器，初級(jí)繞組由3個(gè)初級(jí)線圈并聯(lián)組成，3個(gè)初級(jí)線圈分別環(huán)繞在3個(gè)能夠形成獨(dú)自閉合磁回路、沿90°的角度分布的閉合鐵芯單元上；所述的3個(gè)閉合鐵芯單元在次級(jí)線圈內(nèi)會(huì)合，組成次級(jí)線圈鐵芯柱，次級(jí)線圈繞在次級(jí)線圈鐵芯柱上。
所述的一種變壓器，其特征在于為單相變壓器，初級(jí)繞組由4個(gè)初級(jí)線圈并聯(lián)組成，4個(gè)初級(jí)線圈分別環(huán)繞在4個(gè)能夠形成獨(dú)自閉合磁回路、沿90°的角度分布的閉合鐵芯單元上；所述的4個(gè)閉合鐵芯單元在次級(jí)線圈內(nèi)會(huì)合，組成次級(jí)線圈鐵芯柱，次級(jí)線圈繞在次級(jí)線圈鐵芯柱上。
所述的一種變壓器，其特征在于為單相變壓器，初級(jí)繞組由6個(gè)初級(jí)線圈并聯(lián)組成，6個(gè)初級(jí)線圈分別環(huán)繞在6個(gè)能夠形成獨(dú)自閉合磁回路、沿60°的角度分布的閉合鐵芯單元上；所述的6個(gè)閉合鐵芯單元在次級(jí)線圈內(nèi)會(huì)合，組成次級(jí)線圈鐵芯柱，次級(jí)線圈繞在次級(jí)線圈鐵芯柱上。
所述的一種變壓器，其特征在于為由3個(gè)型號(hào)、結(jié)構(gòu)相同的變壓器組成的三相變壓器組。
所述的一種變壓器，其特征在于為三相變壓器，所述的三相變壓器的鐵芯由2個(gè)或2個(gè)以上的三芯柱三相變壓器鐵芯單元相應(yīng)相的鐵芯柱相互部分疊加組成，三相變壓器鐵芯單元相應(yīng)的鐵芯柱相互疊加的部分，作為相應(yīng)相的次級(jí)線圈鐵芯柱，各相的次級(jí)線圈分別繞在相應(yīng)相的次級(jí)線圈鐵芯柱上，三相變壓器鐵芯相應(yīng)相的鐵芯柱相互未鄰接的部分，作為相應(yīng)相的初級(jí)線圈鐵芯柱，各相的初級(jí)線圈數(shù)量與三芯柱三相變壓器鐵芯單元的數(shù)量相等并分別繞在初級(jí)線圈鐵芯柱上。
本實(shí)用新型所述的變壓器，可以看作是由n個(gè)功率為其額定功率的1/n的虛擬變壓器配合組成，所述的變壓器的初級(jí)線圈由n個(gè)虛擬變壓器的初級(jí)線圈并聯(lián)組成，而所述的變壓器的次級(jí)線圈匝數(shù)為虛擬變壓器的1/n。所述的變壓器，由于每一相的初級(jí)繞組由n個(gè)初級(jí)線圈并聯(lián)組成，每個(gè)初級(jí)線圈承擔(dān)的功率為額定功率的1/n，應(yīng)以此為基礎(chǔ)計(jì)算初級(jí)線圈。由此計(jì)算出的初級(jí)線圈的用銅量較傳統(tǒng)的變壓器初級(jí)線圈的用銅量有所降低或增加，但起伏并不大。而對(duì)次級(jí)線圈其線圈匝數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的1/n，也就是說(shuō)次級(jí)線圈的用銅量節(jié)約約(n-1)/n。綜合起來(lái)考慮，整個(gè)變壓器的線圈用銅量較同型號(hào)的傳統(tǒng)變壓器減少至少10％。根據(jù)最新出版的《電工手冊(cè)》提供的數(shù)據(jù)，申請(qǐng)人計(jì)算了額定功率為226KVA、額定使用電壓為220V的兩個(gè)初級(jí)線圈并聯(lián)的變壓器較傳統(tǒng)的變壓器有關(guān)參數(shù)的變化次極線圈用銅量降低38％、初級(jí)線圈用銅量降低5％、次級(jí)線圈和初級(jí)線圈綜合用銅量降低23％、銅損同比下降了38％。申請(qǐng)人又計(jì)算了額定功率為445KVA、額定使用電壓為220V的四個(gè)初級(jí)線圈并聯(lián)的變壓器較傳統(tǒng)的變壓器有關(guān)參數(shù)的變化次極線圈用銅量降低50％、初級(jí)線圈用銅量增加22％、次級(jí)線圈和初級(jí)線圈綜合用銅量降低14％、銅損同比下降了50％。申請(qǐng)人經(jīng)對(duì)不同數(shù)量初級(jí)線圈進(jìn)行計(jì)算得出所述的變壓器極數(shù)越多次級(jí)線圈的用銅量越少，銅損也越??；而從總用銅量來(lái)看，具有兩個(gè)初級(jí)線圈并聯(lián)的變壓器用銅量最少。
綜上所述，本實(shí)用新型所述的變壓器具有以下優(yōu)點(diǎn)用銅量少，次級(jí)線圈的用銅量較同型號(hào)的傳統(tǒng)變壓器降低約(n-1)/n，銅損同比下降。線圈疊厚減少，鐵芯柱之間的磁扼相應(yīng)減少，這樣既減少了鐵芯用鐵量，有減少了鐵芯單元的磁阻，有利于降低變壓器的鐵損。初級(jí)線圈分布在一定間距的空間內(nèi)，有利于初級(jí)線圈的散熱，改善變壓器的散熱性能。


圖1為實(shí)施例1的主視圖圖2為圖1的A-A剖視圖及線圈之間的電路連接關(guān)系圖圖3為實(shí)施例2的主視圖圖4為圖3的B-B剖視圖及線圈之間的電流連接關(guān)系圖圖5為實(shí)施例3的主視圖圖6為圖5的C-C剖視圖及線圈之間的電路連接關(guān)系圖圖7為實(shí)施例4的主視圖圖8為圖7的D-D剖視圖及線圈之間的電路連接關(guān)系圖圖9為實(shí)施例5的俯視圖圖10為圖9的E-E剖視圖圖11為圖10的F-F剖視圖圖12為圖9所示變壓器的鐵芯單元主視圖圖13為圖12的G-G剖視圖圖14為圖12的H-H剖視圖圖15實(shí)施例6的主視圖，圖16為圖15的J-J剖視圖，圖17為圖15的I-I剖視圖圖18為實(shí)施例7的主剖視圖，圖19為圖18的K-K視圖。
圖中1-次級(jí)線圈2-E型鐵芯3-初級(jí)線圈4-負(fù)載5-E型鐵芯的中間的鐵芯柱6-E型鐵芯的兩旁的鐵芯柱7-C型鐵芯71-C型鐵芯的鐵芯柱之一，作為次級(jí)級(jí)線圈鐵芯柱的一個(gè)部分72-C型鐵芯的鐵芯柱之一，作為初級(jí)線圈鐵芯柱，81、82、83-三相變壓器三芯柱鐵芯，具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
的基本思路和原理是將傳統(tǒng)的單線圈初級(jí)繞組設(shè)置成多線圈初級(jí)繞組。每個(gè)初級(jí)繞組的線圈通過(guò)各自的閉合磁回路與相應(yīng)的次級(jí)線圈相聯(lián)系。工作時(shí)，各鐵芯單元上的初級(jí)線圈形成的磁場(chǎng)通過(guò)各自的閉合鐵芯單元在次級(jí)線圈內(nèi)疊加共同感應(yīng)次級(jí)線圈，次級(jí)線圈在疊加磁場(chǎng)的共同作用下，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和勵(lì)磁電流供負(fù)載使用。因?yàn)?，初?jí)線圈是并聯(lián)后接電源，因此，變壓器的輸入功率是平均分配到各個(gè)初級(jí)線圈上。設(shè)計(jì)時(shí)以初級(jí)線圈承擔(dān)的平均功率來(lái)計(jì)算初級(jí)線圈的功率。
實(shí)施例1本實(shí)施例介紹一種單相變壓器，其結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示。所述的變壓器的鐵芯為E型鐵芯2。E型鐵芯的中間的鐵芯柱5為次級(jí)線圈鐵芯柱，次級(jí)線圈3繞在E型鐵芯中間的鐵芯柱5上。構(gòu)成初級(jí)繞組的線圈有兩個(gè)，兩個(gè)初級(jí)線圈對(duì)稱地繞在E型鐵芯兩旁的鐵芯柱6上。兩個(gè)初級(jí)線圈1并聯(lián)后接電源，次級(jí)線圈3接負(fù)載4。在此，所述的E型鐵芯可以看作是由兩個(gè)C型閉合鐵芯單元相互鄰接、以180°的角度分布組成的復(fù)合式鐵芯。構(gòu)成初級(jí)繞組的線圈數(shù)量與形成閉合回路的鐵芯單元數(shù)量相同，構(gòu)成初級(jí)繞組的兩個(gè)線圈分別繞制在2個(gè)能形成閉合磁回路的兩個(gè)C型鐵芯單元上。E型鐵芯中間的鐵芯柱相當(dāng)于由兩個(gè)C型鐵芯單元的兩鄰接邊組成。這樣，在本實(shí)施例所述的單相變壓器中，兩個(gè)初級(jí)線圈能夠形成兩個(gè)單獨(dú)的閉合磁回路，該閉合磁回路在次級(jí)線圈內(nèi)回合，共同感應(yīng)次級(jí)線圈，使次級(jí)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。以該結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)變壓器時(shí)，每個(gè)初級(jí)線圈輸入的功率是設(shè)計(jì)總額定功率的1/2；并以這個(gè)功率值來(lái)計(jì)算初級(jí)線圈鐵芯的型號(hào)、每個(gè)磁閉合回路上初級(jí)線圈的各種參數(shù)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，次級(jí)線圈的減少一半，因而次級(jí)線圈的匝數(shù)減少約一半，亦即用銅量減少到約1/2。另外，從總體上來(lái)看，初級(jí)線圈和次級(jí)線圈不是繞在同一個(gè)鐵芯柱上，從而減少了線圈的平均匝長(zhǎng)，這也有利于降低整個(gè)變壓器的用銅量和銅阻。3個(gè)該型號(hào)的變壓器可以做成三相變壓器組。
實(shí)施例2本實(shí)施例介紹一種3個(gè)初級(jí)線圈并聯(lián)的單相變壓器，其結(jié)構(gòu)如圖3-4所示。所述的變壓器的鐵芯為由一個(gè)E型鐵芯2和一個(gè)C型鐵芯7組成的復(fù)式結(jié)構(gòu)鐵芯，其中C型鐵芯7的其中一個(gè)鐵芯柱71與E型鐵芯2的中間鐵芯柱5鄰接共同組成次級(jí)線圈鐵芯柱，次級(jí)線圈3繞在次級(jí)線圈鐵芯柱上，初級(jí)繞組由三個(gè)并聯(lián)連接的初級(jí)線圈1組成，并分別繞在E型鐵芯2兩旁的鐵芯柱6和C型鐵芯的另一個(gè)鐵芯柱72上。三個(gè)初級(jí)線圈1并聯(lián)后接電源，次級(jí)線圈3接負(fù)載4。在此，所述的E型鐵芯可以看作是由兩個(gè)C型鐵芯單元相互鄰接，以180°的角度分布組成的復(fù)合式鐵芯。因此本實(shí)施例所述的一種變壓器也可以看作是由3個(gè)能夠形成閉合回路的C型鐵芯單元組成的復(fù)合式鐵芯，3個(gè)C型鐵芯單元其中一邊相互鄰接共同組成次級(jí)線圈，3個(gè)C型鐵芯單元的另一邊均為次級(jí)線圈鐵芯柱，分別繞初級(jí)線圈。這樣，在本實(shí)施例所述的單相變壓器中，3個(gè)初級(jí)線圈能夠形成3個(gè)單獨(dú)的閉合磁回路，該閉合磁回路在次級(jí)線圈內(nèi)回合，共同感應(yīng)次級(jí)線圈，使次級(jí)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。以該結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)變壓器時(shí)，每個(gè)初級(jí)線圈輸入的功率是設(shè)計(jì)總額定功率的1/3；并以這個(gè)功率值來(lái)計(jì)算初級(jí)線圈鐵芯的型號(hào)、每個(gè)磁閉合回路上初級(jí)線圈的各種參數(shù)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，次級(jí)線圈的匝數(shù)減少約2/3，亦即用銅量減少約2/3。另外，從總體上來(lái)看，初級(jí)線圈和次級(jí)線圈不是繞在同一個(gè)鐵芯柱上，從而減少了線圈的平均匝長(zhǎng)，這也有利于降低整個(gè)變壓器的用銅量和銅阻。3個(gè)該型號(hào)的變壓器可以做成三相變壓器組。
實(shí)施例3本實(shí)施例介紹一種4個(gè)初級(jí)線圈并聯(lián)的單相變壓器，其結(jié)構(gòu)如圖5-6所示。所述的變壓器的鐵芯為由一個(gè)E型鐵芯2和2個(gè)C型鐵芯7組成的復(fù)式結(jié)構(gòu)鐵芯，其中2個(gè)C型鐵芯7的一個(gè)鐵芯柱71與E型鐵芯2的中間鐵芯柱5鄰接共同組成次級(jí)線圈鐵芯柱，次級(jí)線圈3繞在次級(jí)線圈鐵芯柱上。初級(jí)繞組由4個(gè)并聯(lián)連接的初級(jí)線圈1組成，并分別繞在E型鐵芯2兩旁的鐵芯柱6和2個(gè)C型鐵芯的另一個(gè)鐵芯柱72上。4個(gè)初級(jí)線圈1并聯(lián)后接電源，次級(jí)線圈3接負(fù)載4。在此，所述的E型鐵芯可以看作是由兩個(gè)C型鐵芯單元相互鄰接、以180°的角度分布組成的復(fù)合式鐵芯。因此本實(shí)施例所述的一種變壓器也可以看作是由4個(gè)能夠形成閉合回路的C型鐵芯單元組成的復(fù)合式鐵芯，4個(gè)C型鐵芯單元其中一邊相互鄰接共同組成次級(jí)線圈，4個(gè)C型鐵芯單元的另一邊均為次級(jí)線圈鐵芯柱，分別繞初級(jí)線圈1。這樣，在本實(shí)施例所述的單相變壓器中，4個(gè)初級(jí)線圈能夠形成4個(gè)單獨(dú)的閉合磁回路，該閉合磁回路在次級(jí)線圈內(nèi)回合，共同感應(yīng)次級(jí)線圈，使次級(jí)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。以該結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)變壓器時(shí)，每個(gè)初級(jí)線圈輸入的功率是設(shè)計(jì)總額定功率的1/4；并以這個(gè)功率值來(lái)計(jì)算初級(jí)線圈鐵芯的型號(hào)、每個(gè)磁閉合回路上初級(jí)線圈的各種參數(shù)。實(shí)驗(yàn)證明，次級(jí)線圈的減少1/4，因而次級(jí)線圈的匝數(shù)減少到約1/4，亦即次級(jí)線圈的用銅量減少到約1/4。另外，從總體上來(lái)看，初級(jí)線圈和次級(jí)線圈不是繞在同一個(gè)鐵芯柱上，從而減少了線圈的平均匝長(zhǎng)，這也有利于降低整個(gè)變壓器的用銅量和銅阻。3個(gè)該型號(hào)的變壓器可以做成三相變壓器組。
實(shí)施例4本實(shí)施例介紹一種4個(gè)初級(jí)線圈的單相變壓器，其結(jié)構(gòu)如圖7-8所示。所述的變壓器的鐵芯為由4個(gè)C型鐵芯7組成的復(fù)式結(jié)構(gòu)鐵芯，每個(gè)C型鐵芯7的其中一個(gè)鐵芯柱71相互鄰接共同組成次級(jí)線圈鐵芯柱，次級(jí)線圈3繞在次級(jí)線圈鐵芯柱上，每個(gè)C型鐵芯7的另一個(gè)鐵芯柱71為初級(jí)線圈鐵芯柱。初級(jí)線圈1由4個(gè)線圈并聯(lián)組成，并分別繞在為初級(jí)線圈鐵芯柱。4個(gè)初級(jí)線圈1并聯(lián)后接電源，次級(jí)線圈3接負(fù)載4。3個(gè)該型號(hào)的變壓器可以做成三相變壓器組。
實(shí)施例5本實(shí)施例所述的一種6個(gè)初級(jí)線圈的變壓器，其結(jié)構(gòu)如圖9-14所示。所述的變壓器的鐵芯為由6個(gè)橫截面為正六邊形的C型鐵芯7組成的復(fù)式結(jié)構(gòu)鐵芯，其中6個(gè)C型鐵芯7的一個(gè)鐵芯柱71鄰接共同組成次級(jí)線圈鐵芯柱，6個(gè)C型鐵芯7以次級(jí)線圈鐵芯柱為中心依次以間隔60°的角度向四周空間均勻分布，次級(jí)線圈3繞在次級(jí)線圈鐵芯柱上。初級(jí)繞組由6個(gè)并聯(lián)連接的初級(jí)線圈1組成，并分別繞在6個(gè)C型鐵芯的另一個(gè)鐵芯柱72上。6個(gè)初級(jí)線圈1并聯(lián)后接電源，次級(jí)線圈3接負(fù)載4。在此，所述的所述的變壓器的鐵芯可以看作是由6個(gè)C型鐵芯單元組成的復(fù)合式鐵芯。因此本實(shí)施例所述的一種變壓器也可以看作是由6個(gè)能夠形成閉合回路的C型鐵芯單元組成的復(fù)合式鐵芯，6個(gè)C型鐵芯單元其中一邊相互鄰接共同組成次級(jí)線圈，6個(gè)C型鐵芯單元的另一邊均為次級(jí)線圈鐵芯柱，分別繞初級(jí)線圈1。這樣，在本實(shí)施例所述的單相變壓器中，6個(gè)初級(jí)線圈能夠形成6個(gè)單獨(dú)的閉合磁回路，該閉合磁回路在次級(jí)線圈內(nèi)回合，共同感應(yīng)次級(jí)線圈，使次級(jí)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。以該結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)變壓器時(shí)，每個(gè)初級(jí)線圈輸入的功率是設(shè)計(jì)總額定功率的1/6；并以這個(gè)功率值來(lái)計(jì)算初級(jí)線圈鐵芯的型號(hào)、每個(gè)磁閉合回路上初級(jí)線圈的各種參數(shù)。實(shí)驗(yàn)證明，次級(jí)線圈的減少1/6，因而次級(jí)線圈的匝數(shù)減少到約1/6，亦即次級(jí)線圈的用銅量減少到約1/6。另外，從總體上來(lái)看，初級(jí)線圈和次級(jí)線圈不是繞在同一個(gè)鐵芯柱上，從而減少了線圈的平均匝長(zhǎng)，這也有利于降低整個(gè)變壓器的用銅量和銅阻。次級(jí)線圈鐵芯柱由6個(gè)橫截面為正六邊形鐵芯柱組成，中間有一個(gè)橫截面為正六邊形的空心柱，有利于次級(jí)線圈的散熱。3個(gè)該型號(hào)的變壓器可以做成三相變壓器組。
實(shí)施例6本實(shí)施例介紹一種三相變壓器，其結(jié)構(gòu)如圖15-17所示。所述的三相變壓器的鐵芯由三個(gè)傳統(tǒng)的三芯柱三相變壓器鐵芯81、82、83相應(yīng)的鐵芯柱部分相互疊加組成，三相變壓器鐵芯81、82、83相應(yīng)的鐵芯柱相互疊加并鄰接的部分，作為相應(yīng)相的次級(jí)線圈鐵芯柱，各相的次級(jí)線圈3分別繞在相應(yīng)的次級(jí)線圈鐵芯柱上。三相變壓器鐵芯81、82、83相應(yīng)的鐵芯柱相互未鄰接的部分，作為相應(yīng)相的初級(jí)線圈鐵芯柱。在本實(shí)施例中，每相的初級(jí)線圈1有3個(gè)分別繞在相應(yīng)相的初級(jí)線圈鐵芯柱上。各相的初級(jí)線圈1并聯(lián)后接相應(yīng)相的電源。在此，這樣，在本實(shí)施例所述的變壓器中，對(duì)于每一相來(lái)說(shuō)，3個(gè)初級(jí)線圈能夠形成3個(gè)單獨(dú)的閉合磁回路，該閉合磁回路在次級(jí)線圈內(nèi)回合，共同感應(yīng)次級(jí)線圈，使次級(jí)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。以該結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)變壓器時(shí)，每個(gè)初級(jí)線圈輸入的功率是設(shè)計(jì)總額定功率的1/3；并以這個(gè)功率值來(lái)計(jì)算初級(jí)線圈鐵芯的型號(hào)、每個(gè)磁閉合回路上初級(jí)線圈的各種參數(shù)。實(shí)驗(yàn)證明，次級(jí)線圈的減少2/3，因而次級(jí)線圈的匝數(shù)減少約2/3，亦即次級(jí)線圈的用銅量減少約2/3。另外，從總體上來(lái)看，初級(jí)線圈和次級(jí)線圈不是繞在同一個(gè)鐵芯柱上，從而減少了線圈的平均匝長(zhǎng)，這也有利于降低整個(gè)變壓器的用銅量和銅阻。
實(shí)施例7本實(shí)施例介紹一種三相變壓器，其結(jié)構(gòu)如圖18-19所示。所述的三相變壓器的鐵芯由兩個(gè)新型的三芯柱三相變壓器鐵芯相互套迭組成。兩個(gè)三相變壓器鐵芯相應(yīng)的鐵芯柱部分相互疊加，三相變壓器鐵芯相應(yīng)的鐵芯柱相互疊加并鄰接的部分，作為相應(yīng)相的次級(jí)線圈鐵芯柱，各相的次級(jí)線圈3分別繞在相應(yīng)的次級(jí)線圈鐵芯柱上。三相變壓器鐵芯相應(yīng)的鐵芯柱相互未鄰接的部分，作為相應(yīng)相的初級(jí)線圈鐵芯柱。在本實(shí)施例中，每相的初級(jí)線圈1有2個(gè)分別繞在相應(yīng)相的初級(jí)線圈鐵芯柱上。各相的初級(jí)線圈1并聯(lián)后接相應(yīng)相的電源。在此，這樣，在本實(shí)施例所述的變壓器中，對(duì)于每一相來(lái)說(shuō)，2個(gè)初級(jí)線圈能夠形成2個(gè)單獨(dú)的閉合磁回路，該閉合磁回路在次級(jí)線圈內(nèi)回合，共同感應(yīng)次級(jí)線圈，使次級(jí)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。以該結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)變壓器時(shí)，每個(gè)初級(jí)線圈輸入的功率是設(shè)計(jì)總額定功率的1/2；并以這個(gè)功率值來(lái)計(jì)算初級(jí)線圈鐵芯的型號(hào)、每個(gè)磁閉合回路上初級(jí)線圈的各種參數(shù)。實(shí)驗(yàn)證明，次級(jí)線圈的減少1/2，因而次級(jí)線圈的匝數(shù)減少約1/2，亦即次級(jí)線圈的用銅量減少約1/2。另外，從總體上來(lái)看，初級(jí)線圈和次級(jí)線圈不是繞在同一個(gè)鐵芯柱上，從而減少了線圈的平均匝長(zhǎng)，這也有利于降低整個(gè)變壓器的用銅量和銅阻。
權(quán)利要求1.一種變壓器，包括鐵芯、線圈，線圈分初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，初級(jí)線圈與電源連接，次級(jí)線圈與負(fù)載連接，其特征在于初級(jí)繞組由n個(gè)初級(jí)線圈(1)并聯(lián)組成，n≥2；n個(gè)初級(jí)線圈(1)分別環(huán)繞在n個(gè)能夠形成獨(dú)自閉合磁回路、沿一定空間分布的閉合鐵芯單元上；所述的n個(gè)閉合鐵芯單元在次級(jí)線圈內(nèi)會(huì)合，組成次級(jí)線圈鐵芯柱，次級(jí)線圈(3)繞在次級(jí)線圈鐵芯柱上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓器，其特征在于為單相變壓器，初級(jí)繞組由2個(gè)初級(jí)線圈(1)并聯(lián)組成，2個(gè)初級(jí)線圈(1)分別環(huán)繞在2個(gè)能夠形成獨(dú)自閉合磁回路、沿180°的角度分布的閉合鐵芯單元上；所述的2個(gè)閉合鐵芯單元在次級(jí)線圈(3)內(nèi)會(huì)合，組成次級(jí)線圈鐵芯柱，次級(jí)線圈(3)繞在次級(jí)線圈鐵芯柱上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓器，其特征在于為單相變壓器，初級(jí)繞組由3個(gè)初級(jí)線圈(1)并聯(lián)組成，3個(gè)初級(jí)線圈(1)分別環(huán)繞在3個(gè)能夠形成獨(dú)自閉合磁回路、沿90°的角度分布的閉合鐵芯單元上；所述的3個(gè)閉合鐵芯單元在次級(jí)線圈(3)內(nèi)會(huì)合，組成次級(jí)線圈鐵芯柱，次級(jí)線圈(3)繞在次級(jí)線圈鐵芯柱上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓器，其特征在于為單相變壓器，初級(jí)繞組由4個(gè)初級(jí)線圈(1)并聯(lián)組成，4個(gè)初級(jí)線圈(1)分別環(huán)繞在4個(gè)能夠形成獨(dú)自閉合磁回路、沿90°的角度分布的閉合鐵芯單元上；所述的4個(gè)閉合鐵芯單元在次級(jí)線圈(3)內(nèi)會(huì)合，組成次級(jí)線圈鐵芯柱，次級(jí)線圈(3)繞在次級(jí)線圈鐵芯柱上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓器，其特征在于為單相變壓器，初級(jí)繞組由6個(gè)初級(jí)線圈(1)并聯(lián)組成，6個(gè)初級(jí)線圈(1)分別環(huán)繞在6個(gè)能夠形成獨(dú)自閉合磁回路、沿60°的角度分布的閉合鐵芯單元上；所述的6個(gè)閉合鐵芯單元在次級(jí)線圈(3)內(nèi)會(huì)合，組成次級(jí)線圈鐵芯柱，次級(jí)線圈(3)繞在次級(jí)線圈鐵芯柱上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的一種變壓器，其特征在于為由3個(gè)型號(hào)、結(jié)構(gòu)相同的變壓器組成的三相變壓器組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變壓器，其特征在于為三相變壓器，所述的三相變壓器的鐵芯由2個(gè)或2個(gè)以上的三芯柱三相變壓器鐵芯單元(81、82、83)相應(yīng)相的鐵芯柱相互部分疊加組成，三相變壓器鐵芯單元(81、82、83)相應(yīng)的鐵芯柱相互疊加的部分，作為相應(yīng)相的次級(jí)線圈鐵芯柱，各相的次級(jí)線圈(3)分別繞在相應(yīng)相的次級(jí)線圈鐵芯柱上，三相變壓器鐵芯(81、82、83)相應(yīng)相的鐵芯柱相互未鄰接的部分，作為相應(yīng)相的初級(jí)線圈鐵芯柱，各相的初級(jí)線圈(1)數(shù)量與三芯柱三相變壓器鐵芯單元(81、82、83)的數(shù)量相等并分別繞在初級(jí)線圈鐵芯柱上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種變壓器，包括鐵芯、線圈。線圈分初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，初級(jí)線圈與電源連接，次級(jí)線圈與負(fù)載連接。其特征在于初級(jí)繞組由n個(gè)初級(jí)線圈并聯(lián)組成，n≥2。n個(gè)初級(jí)線圈分別環(huán)繞在n個(gè)能夠形成獨(dú)自閉合磁回路、沿一定空間分布的閉合鐵芯單元上。所述的n個(gè)閉合鐵芯單元在次級(jí)線圈內(nèi)會(huì)合組成次級(jí)線圈鐵芯柱，次級(jí)線圈繞在次級(jí)線圈鐵芯柱上。所述的變壓器具有以下優(yōu)點(diǎn)用銅量少，次級(jí)線圈的用銅量較同型號(hào)的傳統(tǒng)變壓器降低約(n－1)/n。線圈疊厚減少，鐵芯柱之間的磁扼相應(yīng)減少，這樣既減少了鐵芯用鐵量，又減少了鐵芯單元的磁阻，有利于降低變壓器的鐵損。初級(jí)線圈分布在一定間距的空間內(nèi)，有利于初級(jí)線圈的散熱，改善變壓器的散熱性能。
文檔編號(hào)H01F27/30GK2662418SQ0320201
公開(kāi)日2004年12月8日 申請(qǐng)日期2003年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月25日
發(fā)明者譚亞文 申請(qǐng)人:譚亞文