專利名稱：?jiǎn)蜗嘟涣魃祲鹤儔浩鞯闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及交流變壓器，更具體地指一種單相交流升降壓變壓器。
背景技術(shù)：
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在交變電路中磁力線隨時(shí)變化，可以改變電壓的高低和電流的大小，憑此原理人們制造了各種變壓器，并廣泛應(yīng)用在輸電、供電、和用電，以及電訊、自動(dòng)控制等領(lǐng)域。變壓器的種類繁多，結(jié)構(gòu)上也各有特點(diǎn)，但是它們的基本原理是相同或基本相同，傳統(tǒng)變壓器主要由線圈和鐵芯兩部分組成，其結(jié)構(gòu)不外乎是殼式、芯式等幾種模式，將線圈套在一個(gè)閉合的磁芯上面，形成一個(gè)電路外包磁路的感應(yīng)方式，在變壓器磁芯中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)以傳遞電能來(lái)達(dá)到變壓器的工作目的。如圖1、圖2就是示意了一種交流升壓變壓器10的結(jié)構(gòu)，圖中11為磁芯，形狀為一開口向上的“E”字型，12為軛，13、14分別為初、次級(jí)線圈，其中，磁芯11及軛均是由許多相同截面形狀的硅鋼薄片相疊而成。這種變壓器的磁力線15的方向見圖3所示，由于線圈的兩個(gè)側(cè)面是裸露在磁芯的外面，因此游離的磁力線利用率低形成浪費(fèi)，這是一種較為典型的“電路包圍磁路”結(jié)構(gòu)。一般的升降壓變壓器均是采用這種結(jié)構(gòu)，如微波爐、機(jī)床、大功率泛光光源的升降壓變壓器，其輸入電壓是220V，輸出電壓為千伏級(jí)。這類升壓變壓器的缺點(diǎn)是，線圈兩側(cè)的部分磁場(chǎng)不能充分利用，漏磁較大，導(dǎo)致變壓器的效率低，并且變壓器的體積大，成本上也造成較大的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)傳統(tǒng)的升降壓變壓器存在的上述缺點(diǎn)，提出一種磁轉(zhuǎn)換效率高、體積小、成本低的單相交流升降壓變壓器。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案，該單相交流升降壓變壓器包括磁芯、磁軛、初級(jí)線圈、次級(jí)線圈，其特征在于所述的磁芯為一中心具有凸臺(tái)、四周設(shè)置側(cè)邊的“回型”體，“回型”體的凸臺(tái)與四周側(cè)邊之間形成凹槽，“回型”體的上端面開口、下端面封閉；所述初級(jí)線圈和次線線圈疊放于磁芯的凸臺(tái)與四周側(cè)邊形成的凹槽內(nèi)；所述磁軛蓋合于磁芯的上端面。
所述的磁芯的“回型”體的四周側(cè)面為直面，磁芯的四對(duì)角留有對(duì)稱缺口；所述的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈呈方形。
所述的磁軛呈一“十字”型。
所述的磁芯由縱向硅鋼薄片相疊而成；所述的磁軛由縱向硅鋼薄片相疊而成。
所述的磁芯的“回型”體的側(cè)面呈圓弧面，磁芯的延直徑方向的四對(duì)角留有對(duì)稱缺口；所述的磁芯凸臺(tái)呈圓柱狀，磁芯的側(cè)面與凸臺(tái)之間形成圓形凹槽；所述的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈呈圓形。
所述的磁軛的形狀呈圓盤狀，其延直徑方向的四對(duì)角留有對(duì)稱缺口。
所述的磁芯由縱向硅鋼薄片相疊而成；所述的磁軛由縱向硅鋼薄片相疊而成。
在本實(shí)用新型的升降壓變壓器中，將磁芯設(shè)計(jì)為一中心具有凸臺(tái)、四周設(shè)置側(cè)邊的“回型”體，“回型”體的凸臺(tái)與四周側(cè)邊之間形成凹槽，將初級(jí)線圈和次線線圈就疊放于磁芯的凹槽內(nèi)，并將磁軛蓋合于磁芯的上端面。因此，磁芯和磁軛將初級(jí)線圈和次級(jí)線圈全部包絡(luò)于內(nèi)，磁芯、磁軛所產(chǎn)生的磁場(chǎng)基本上不存在漏磁現(xiàn)象，各方向的磁場(chǎng)均得到了充分的利用。與傳統(tǒng)的交流升降壓變壓器相比，本實(shí)用新型的升降壓變壓器磁損少，磁轉(zhuǎn)換效率得到了較好地提高，在設(shè)定條件相同的情況下，磁芯的截面積和線圈繞組少、溫升低，從而降低了變壓器制作的原材料所需的成本，減少了體積和重量，并且提高了變壓器的效率。


圖1為傳統(tǒng)的升降壓變壓器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為傳統(tǒng)的升降壓變壓器結(jié)構(gòu)分介示意圖。
圖3為傳統(tǒng)的升降壓變壓器磁力線方向示意圖。
圖4為本實(shí)用新型升降壓變壓器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型升降壓變壓器結(jié)構(gòu)分介示意圖。
圖6、圖7分別為本實(shí)用新型磁軛、磁芯的縱向硅鋼薄片相疊示意圖。
圖8本實(shí)用新型升降壓變壓器磁力線方向示意圖。
圖9為本實(shí)用新型升降壓變壓器另一結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為本實(shí)用新型升壓變壓器另一結(jié)構(gòu)的磁力線方向示意圖。
具體實(shí)施方式
為進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的上述目的、技術(shù)方案和效果，以下通過(guò)實(shí)施例結(jié)合上述各圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
請(qǐng)參閱圖4、圖5所示，本實(shí)用新型的單相交流升降壓變壓器20包括磁芯21、磁軛22、初級(jí)線圈23、次級(jí)線圈24。
所述的磁芯21為一中心具有凸臺(tái)211、四周設(shè)置側(cè)邊212的“回型”體，“回型”體的凸臺(tái)211與四周側(cè)邊212之間形成凹槽213，“回型”體的上端面開口、下端面封閉。
所述初級(jí)線圈23和次線線圈24疊放于磁芯的凸臺(tái)與四周側(cè)邊形成的凹槽213內(nèi)。
所述磁軛22蓋合于磁芯21的上端面。
圖4、圖5所示意的磁芯20的四周側(cè)面均為直面，磁芯20的四對(duì)角留有對(duì)稱缺口214，置于其中的初級(jí)線圈23和次級(jí)線圈23則呈方形。
相應(yīng)地磁軛22則呈一“十字”型，使其正好能蓋合于磁芯21上，在磁軛22的四個(gè)對(duì)角位置也留有對(duì)稱的缺口221，缺口221與磁芯21缺口214相對(duì)應(yīng)。在制作磁芯21和磁軛22時(shí)，可將磁軛22和磁芯21分別分割成圖6、圖7的形狀，這樣便于工藝上的加工和制作，磁芯21由若干的縱向硅鋼薄片相疊而成，同樣，磁軛22也由若干縱向硅鋼薄片相疊而成。
作為另一個(gè)實(shí)施例，請(qǐng)參閱圖9所示，此時(shí)，磁芯21的“回型”體的側(cè)面呈圓弧面，磁芯21的延直徑方向的四對(duì)角留有對(duì)稱缺口。磁軛22的形狀呈圓盤狀，磁軛22的延直徑方向的四對(duì)角也留有對(duì)稱缺口，該缺口與磁芯21上的缺口相對(duì)應(yīng)。
在該實(shí)施例中，磁芯21凸臺(tái)則呈圓柱狀，磁芯22的側(cè)面與凸臺(tái)之間形成圓形凹槽，由于基于前一實(shí)施例的變壓器相類似的結(jié)構(gòu)，凹槽及凸臺(tái)在圖9中就沒(méi)有示意出。
相應(yīng)地，所述的初級(jí)線圈23、和次級(jí)線圈24則呈圓形。
在制作時(shí)，所述的磁芯21由若干縱向硅鋼薄片相疊而成；所述的磁軛22由若干縱向硅鋼薄片相疊而成。
請(qǐng)最后參圖8、圖10所示，從這兩幅圖中可以看出，磁力線25基本上沒(méi)有浪費(fèi)，而不像傳統(tǒng)的變壓器的兩側(cè)邊的磁力線沒(méi)有被充分利用，顯然，本實(shí)用新型的變壓器的兩側(cè)邊的磁力線均被充分利用，基本上沒(méi)有漏磁現(xiàn)象，從法拉第公式V＝-N(dΦ/dt)＝-NBAω可以佐證本實(shí)用新型的變壓器的轉(zhuǎn)換效率，式中，V為產(chǎn)生的電壓，N為線圈匝數(shù)，dΦ/dt為變化的磁場(chǎng)，B為磁場(chǎng)強(qiáng)度，A為磁體截面積，可知電壓V與磁場(chǎng)強(qiáng)度B、磁體截面積A的乘積成正比，電壓與線圈的匝數(shù)成正比，在設(shè)定的初級(jí)或次級(jí)電壓的情況下，線圈的匝數(shù)和磁芯的截面積的乘積是一個(gè)設(shè)計(jì)的常數(shù)，磁場(chǎng)強(qiáng)度越大，所產(chǎn)生的電壓越大，磁體截面積越大，所產(chǎn)生的電壓也越大，磁轉(zhuǎn)換效率也越高。
下面再通過(guò)參閱下表，以格蘭仕WP900微波爐為例，來(lái)說(shuō)明以利用本實(shí)用新型的變壓器的微波爐以及利用傳統(tǒng)變壓器的微波爐的性能指標(biāo)，

通過(guò)該表所例出的參數(shù)可以看出，在保證微波爐的其它性能指標(biāo)不變的情況下，新微波爐的線圈、鐵芯、以及微波爐的重量均大大降低，這更能進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型變壓器的優(yōu)越性。
本實(shí)用新型的升降壓變壓器可以依據(jù)上述思想，可以將變壓器的磁芯和磁軛設(shè)計(jì)呈不同的形狀，當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種單相交流升降壓變壓器，該變壓器包括磁芯、磁軛、初級(jí)線圈、次級(jí)線圈，其特征在于所述的磁芯為一中心具有凸臺(tái)、四周設(shè)置側(cè)邊的“回型”體，“回型”體的凸臺(tái)與四周側(cè)邊之間形成凹槽，“回型”體的上端面開口、下端面封閉；所述初級(jí)線圈和次線線圈疊放于磁芯的凸臺(tái)與四周側(cè)邊形成的凹槽內(nèi)；所述磁軛蓋合于磁芯的上端面。
2.如權(quán)利要求1所述的單相交流升降壓變壓器，其特征在于所述的磁芯的“回型”體的四周側(cè)面為直面，磁芯的四對(duì)角留有對(duì)稱缺口；所述的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈呈方形。
3.如權(quán)利要求2所述的單相交流升降壓變壓器，其特征在于所述的磁軛呈一“十字”型。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的單相交流升降壓變壓器，其特征在于所述的磁芯由縱向硅鋼薄片相疊而成；所述的磁軛由縱向硅鋼薄片相疊而成。
5.如權(quán)利要求1所述的單相交流升降壓變壓器，其特征在于所述的磁芯的“回型”體的側(cè)面呈圓弧面，磁芯的延直徑方向的四對(duì)角留有對(duì)稱缺口；所述的磁芯凸臺(tái)呈圓柱狀，磁芯的側(cè)面與凸臺(tái)之間形成圓形凹槽；所述的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈呈圓形。
6.如權(quán)利要求5所述的單相交流升降壓變壓器，其特征在于所述的磁軛的形狀呈圓盤狀，其延直徑方向的四對(duì)角留有對(duì)稱缺口。
7.如權(quán)利要求5或6所述的單相交流升降壓變壓器，其特征在于所述的磁芯由縱向硅鋼薄片相疊而成；所述的磁軛由縱向硅鋼薄片相疊而成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種單相交流升降壓變壓器，在該變壓器中，將磁芯設(shè)計(jì)為一中心具有凸臺(tái)、四周設(shè)置側(cè)邊的“回型”體，“回型”體的凸臺(tái)與四周側(cè)邊之間形成凹槽，將初級(jí)線圈和次線線圈就疊放于磁芯的凹槽內(nèi)，并將磁軛蓋合于磁芯的上端面。因此，磁芯和磁軛將初級(jí)線圈和次級(jí)線圈全部包絡(luò)于內(nèi)，磁芯、磁軛所產(chǎn)生的磁場(chǎng)基本上不存在漏磁現(xiàn)象，各方向的磁場(chǎng)均得到了充分的利用。與傳統(tǒng)的交流升壓變壓器相比，該變壓器磁損少，磁轉(zhuǎn)換效率得到了較好地提高，在設(shè)定條件相同的情況下，磁芯的截面積和線圈繞組少、溫升低，從而降低了變壓器制作的原材料所需的成本，減少了體積和重量，并且提高了變壓器的效率。
文檔編號(hào)H01F30/10GK2681303SQ20032012291
公開日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2003年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月29日
發(fā)明者張可南, 張乃銚 申請(qǐng)人:張乃銚