本發(fā)明涉及變壓器領(lǐng)域，尤其涉及一種封裝的多級(jí)絕緣升壓變壓器裝置。

背景技術(shù)：

變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，一般由由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級(jí)線圈，其余的繞組叫次級(jí)線圈，當(dāng)初級(jí)線圈中通有交流電流時(shí)，鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級(jí)線圈中感應(yīng)出電壓（或電流）。在發(fā)電機(jī)中，不管是線圈運(yùn)動(dòng)通過(guò)磁場(chǎng)或磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)通過(guò)固定線圈，均能在線圈中感應(yīng)電勢(shì)，此兩種情況，磁通的值均不變，但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動(dòng)，這是電磁感應(yīng)的原理。變壓器就是一種利用電磁感應(yīng)，變換電壓，電流和阻抗的器件。

變壓器按用途分有：1.電力變壓器：用于輸配電系統(tǒng)的升、降電壓。2.儀器用變壓器：如電壓互感器、電流互感器、用于測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)裝置。3.試驗(yàn)變壓器：能產(chǎn)生高壓，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行高壓試驗(yàn)。4.特種變壓器：如電爐變壓器、整流變壓器、調(diào)整變壓器、電容式變壓器、移相變壓器等。

其中，實(shí)驗(yàn)變壓器特別適用于電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、科研部門等對(duì)各種高壓電氣設(shè)備、電器元件、絕緣材料進(jìn)行工頻或直流高壓下的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)。是高壓試驗(yàn)中必不可少的重要設(shè)備。試驗(yàn)變壓器又為升壓變壓器。升壓變壓器按介質(zhì)分有五種：1、絕緣筒式升壓變壓器：特點(diǎn)是成套設(shè)備配套性強(qiáng)，電壓容量系列齊全，功能完善；阻抗電壓低，系統(tǒng)阻抗不大于5%，滿足交流試驗(yàn)要求；采用快速電子保護(hù)裝置，可靠性高。主要用于檢驗(yàn)各種絕緣材料、絕緣結(jié)構(gòu)和電工產(chǎn)品等耐受工頻電壓的絕緣水平，也作為互感器、避雷器等試驗(yàn)的局部放電工頻試驗(yàn)電源，廣泛應(yīng)用于電工制造部門、電力運(yùn)行部門、科研單位和高等院校。2、油浸式升壓變壓器：特點(diǎn)體積大，重量重，容量大，維修方便，后期維護(hù)費(fèi)用高，是現(xiàn)有試驗(yàn)變壓器主流產(chǎn)品，適用于電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、交通、郵電部門、科研單位等，對(duì)各種高壓電氣設(shè)備、電器元件、絕緣材料進(jìn)行工頻或直流高壓下的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)。3、充氣式升壓變壓器：特點(diǎn)是需后期維護(hù)，滅弧性好，重量輕，有危險(xiǎn)性。4、干式升壓變壓器：特點(diǎn)是免維護(hù)，重量輕，體積小，可倒放，成本高。5、串激式高壓升壓變壓器:特點(diǎn)是容量小、電壓低、重量輕，便于運(yùn)輸，接線繁多，成本高。升壓變壓器作為電氣設(shè)備中經(jīng)常使用的電子組件，是一種大電流、高電壓的轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部絕緣性和安全性是變壓器設(shè)計(jì)中需要考慮的很重要的因素，而且變壓器在大電流、高電壓的環(huán)境運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多熱量，過(guò)高的溫度往往又會(huì)降低絕緣材料的絕緣性能，縮短變壓器的使用壽命；傳統(tǒng)升壓變壓器一般將輸出端繞組繞制到一起，然后通過(guò)增加散熱裝置來(lái)保持變壓器性能的穩(wěn)定，但是將輸出端次級(jí)繞組繞制到一起容易造成高壓輸出端線間短路，而且增加散熱裝置會(huì)使變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積增大，增加了其生產(chǎn)工藝難度和生產(chǎn)成本，所以迫切需要開(kāi)發(fā)一種能持續(xù)耐受高壓、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的升壓變壓器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種封裝的多級(jí)絕緣升壓變壓器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種封裝的多級(jí)絕緣升壓變壓器提供的技術(shù)方案為：包括第一磁芯、第二磁芯、隔離框和繞線組，所述繞線組上設(shè)有與隔離框裝配的裝配孔，繞線組結(jié)構(gòu)包括初級(jí)繞組和次級(jí)繞組，初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間設(shè)有隔離層；所述次級(jí)繞組分為多級(jí)結(jié)構(gòu)且每級(jí)之間設(shè)有格擋板；所述隔離框?yàn)橐欢朔忾]的筒狀結(jié)構(gòu)，且其內(nèi)設(shè)有用于安裝繞線組和第一磁芯、第二磁芯的筒狀通孔，所述第一磁芯和第二磁芯的一臂分別從隔離框中的筒狀通孔兩端相對(duì)插入，此外，封裝的多級(jí)絕緣升壓變壓器的隔離框和繞線組之間的空隙澆灌有絕緣膠。

其中，所述第一磁芯和第二磁芯設(shè)為“u”型，且“u”型兩臂中的一臂與隔離框中的筒狀通孔配合，另一臂卡設(shè)在隔離框外側(cè)的限位柵中。

其中，所述第一磁芯和第二磁芯的外側(cè)壁上設(shè)有箍槽，且裝配在隔離框上的第一磁芯和第二磁芯的箍槽位置相對(duì)應(yīng)，并通過(guò)一根箍索固定在隔離框上。

其中，所述繞線組的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組外都包裹有聚酰亞胺絕緣膠帶，作為第一層絕緣封裝，且初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間的隔離層中設(shè)有聚酯薄膜無(wú)紡布。

其中，所述繞線組套設(shè)在隔離框中的筒狀通孔上，且在繞線組的外側(cè)壁上設(shè)有第一固定柱和第二固定柱，底端設(shè)有定位齒，定位齒分均勻布在繞線組底端與隔離框底端內(nèi)側(cè)的限位槽相配合。

其中，所述次級(jí)繞組格擋板上設(shè)有若干貫通槽，漆包線繞滿一級(jí)通過(guò)貫通槽繞制下一級(jí)。

其中，所述隔離框封閉端內(nèi)壁設(shè)有與繞線組底部的定位齒相配合的限位槽。

其中，所述隔離框封閉端的底部和側(cè)壁設(shè)有第一接線口和第二接線口，第一接線口用于預(yù)留絕緣膠封裝隔離框后初級(jí)繞組的引腳，第二接線口用于預(yù)留絕緣膠封裝隔離框后次級(jí)繞組的引腳。

其中，所述繞線組裝配孔上部設(shè)為階梯孔，階梯孔內(nèi)壁設(shè)有定位柵，繞線組通過(guò)其上的定位柵和定位齒固定其相對(duì)隔離框的位置。

其中，所述初級(jí)繞組漆包線纏繞時(shí)每?jī)蓪又g設(shè)有一層可以增大其耐壓值聚酰亞胺絕緣膠帶。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下益效果：本發(fā)明將次級(jí)繞組分成多級(jí)結(jié)構(gòu)，與纏繞成單一線圈相比，其分級(jí)使用格擋板的設(shè)計(jì)不但大大增加了其最高耐壓值，還增加了其散熱速率，避免了漆包線因纏繞集中升溫過(guò)快導(dǎo)致的漆包線絕緣性能降低，延長(zhǎng)了變壓器的使用壽命；初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間設(shè)置隔離層，將初級(jí)繞組和次級(jí)繞組隔開(kāi)，隔離層上纏繞有絕緣性能良好的聚酯薄膜無(wú)紡布，增加了變壓器穩(wěn)定性和安全性，變壓器主體繞線組之外還設(shè)有一個(gè)隔離框，且在繞線組和隔離框之間澆灌入絕緣膠進(jìn)行進(jìn)一步絕緣，提高了絕緣強(qiáng)度和抗?jié)衲芰?，有效的削弱了漏磁，而大大的增加了承受試?yàn)短路電流的沖擊能力和變壓器的最高耐受電壓，由于隔離框和絕緣膠的封裝，隔絕了空氣中的水和灰塵等物質(zhì)的腐蝕，延長(zhǎng)了變壓器的使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的升壓變壓器的爆炸圖；

圖2本發(fā)明第一磁芯和第二磁芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明隔離框的第一視角結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4、為本發(fā)明隔離框的第二視角結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的第一視角結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的第二視角結(jié)構(gòu)示意圖。

主要元件符號(hào)說(shuō)明如下：

11第一磁芯12第二磁芯

13箍槽21隔離框

22筒狀通孔23限位柵

24限位槽25第一接線口

26第二接線口31繞線組

32初級(jí)繞組33次級(jí)繞組

34隔離層35格擋板

36貫通槽37第一固定柱

38第二固定柱39定位齒

41裝配孔42階梯孔

43定位柵。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地表述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。

如圖1所示，是本發(fā)明一種封裝的多級(jí)絕緣升壓變壓器的一種較佳的具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，主要包括，第一磁芯11、第二磁芯12、隔離框21和繞線組31；由于升壓變壓器主要應(yīng)用電磁感應(yīng)原理來(lái)工作，具體是：當(dāng)變壓器初級(jí)繞線組32一側(cè)施加交流電壓u1，流過(guò)初級(jí)繞組32的電流為i1,則該電流在鐵芯中會(huì)產(chǎn)生交變磁通，使初級(jí)繞組32和并排的次級(jí)繞組33之間發(fā)生電磁聯(lián)系，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，交變磁通穿過(guò)這兩個(gè)繞組就會(huì)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，其大小與繞組匝數(shù)以及主磁通的最大值成正比，即初級(jí)繞組32匝數(shù)少，輸入電壓低，次級(jí)繞組33匝數(shù)多，輸出電壓高；當(dāng)變壓器次級(jí)繞組33側(cè)開(kāi)路，即變壓器空載時(shí)，初級(jí)繞組32和次級(jí)繞組33端電壓與初級(jí)繞組32和次級(jí)繞組33匝數(shù)成正比，即u1/u2=n1/n2,但初級(jí)與次級(jí)頻率保持一致，所以升壓變壓器是通過(guò)對(duì)初級(jí)繞組32和次級(jí)繞組匝數(shù)33的設(shè)置從而實(shí)現(xiàn)電壓的變化。在本實(shí)施例中升壓變壓器具體結(jié)構(gòu)包括：繞線組31中心設(shè)有與隔離框21中筒狀通孔22裝配的裝配孔41，裝配時(shí)直接將繞線組31套設(shè)在筒狀通孔22上，繞線組31結(jié)構(gòu)包括初級(jí)繞組32和次級(jí)繞組33，初級(jí)繞組32和次級(jí)繞組33之間設(shè)有隔離層34，對(duì)初級(jí)繞組32和次級(jí)繞組33進(jìn)行隔離絕緣；次級(jí)繞組33分為多級(jí)結(jié)構(gòu)且每級(jí)之間設(shè)有格擋板35，對(duì)電壓較高的次級(jí)繞組33進(jìn)行分級(jí)隔離絕緣；隔離框21為一端封閉的筒狀結(jié)構(gòu)，且其內(nèi)設(shè)有用于安裝繞線組31和第一磁芯11、第二磁芯12的筒狀通孔22，第一磁芯11和第二磁芯12的一臂分別從隔離框21中的筒狀通孔22兩端相對(duì)插入，在變壓器裝配中隔離框21和繞線組31之間的空隙澆灌有絕緣膠，進(jìn)一步對(duì)變壓器進(jìn)行絕緣。

參照?qǐng)D2所示，在本發(fā)明一種封裝的多級(jí)絕緣升壓變壓器中第一磁芯11和第二磁芯12設(shè)為“u”型，且“u”型兩臂中圓柱形的一臂與隔離框21中的筒狀通孔22配合，長(zhǎng)方體形另一臂卡設(shè)在隔離框21外側(cè)的限位柵23中，且第一磁芯11和第二磁芯12分別從隔離框21中的筒狀通孔22兩端相對(duì)插入，但此結(jié)構(gòu)不限于此，例如，可以將筒狀通孔22設(shè)為空心長(zhǎng)方體柱，而磁芯的其中一臂設(shè)為相應(yīng)的形狀與之配合等；第一磁芯11和第二磁芯12的外側(cè)壁上設(shè)有箍槽13，且第一磁芯11和第二磁芯12的箍槽13位置相對(duì)應(yīng)，通過(guò)箍索固定在隔離框21上。

參照?qǐng)D3所示，在本發(fā)明一種封裝的多級(jí)絕緣升壓變壓器中隔離框21設(shè)有一個(gè)圓筒狀通孔22，繞線組31通過(guò)其中間的裝配孔41套設(shè)在隔離框21的圓筒狀通孔22上，如上述所述，此部分結(jié)構(gòu)并不局限于此，亦可以將圓筒狀通孔22、裝配孔41,、和磁芯作相應(yīng)的修改，例如，將其設(shè)為其他形狀或者改變其位置；在隔離框21封閉端內(nèi)側(cè)面上筒狀通孔22的周圍均勻的設(shè)有4個(gè)限位槽24，此限位槽24通過(guò)和繞線組31底部的定位齒39的配合形成繞線組31和隔離框21的一級(jí)限位；另外在本實(shí)施例中隔離框21的側(cè)面上端設(shè)有第一接線口25，用于接出初級(jí)繞組32的引腳，作為絕緣膠封裝后的初級(jí)繞組32的接線口。

參照?qǐng)D4所示，在本發(fā)明一種封裝的多級(jí)絕緣升壓變壓器中隔離框21的底端設(shè)有第二接線口26，用于接出次級(jí)繞組33的引腳作為封裝后次級(jí)繞組的33的接線口，隔離框21的外壁上還設(shè)有限位柵23，用于與磁芯配合。

參照?qǐng)D5所示，在本發(fā)明一種封裝的多級(jí)絕緣升壓變壓器中次級(jí)繞組33中分為五級(jí)結(jié)構(gòu)，每級(jí)之間設(shè)有格擋板35，在格擋板35上又設(shè)有兩列相對(duì)于圓心對(duì)稱的貫通槽36，漆包線在次級(jí)繞組33中第一級(jí)纏繞307匝后通過(guò)貫通槽36變換到第二級(jí)繼續(xù)纏繞308匝，第3-5級(jí)匝數(shù)均與第二級(jí)相同，其中初級(jí)繞組32所用漆包線直徑為1.1mm繞制40匝，次級(jí)繞組33中所用漆包線的直徑為0.21mm，在本發(fā)明中以上漆包線纏繞匝數(shù)以及分級(jí)情況不局限于此，在本領(lǐng)域內(nèi)可用常用技術(shù)手段做相應(yīng)替換。

參照?qǐng)D6所示，在本發(fā)明一種封裝的多級(jí)絕緣升壓變壓器中繞線組31的側(cè)壁上設(shè)有五個(gè)第一固定柱37和一個(gè)第二固定柱38，第一固定柱37和第二固定柱38對(duì)稱的排列在繞線組31的格擋板35外側(cè)壁上，通過(guò)與隔離框21的配合形成二級(jí)限位；繞線組31底端端面上圓柱形通孔的周圍還設(shè)有4個(gè)定位齒39，這四個(gè)定位齒39可與隔離框21底部?jī)?nèi)側(cè)面上的限位槽24相配合；在繞線組31內(nèi)的階梯孔42的內(nèi)壁上設(shè)有定位柵43，該定位柵43與隔離框21的筒狀通孔22相配合形成三級(jí)限位，通過(guò)這三級(jí)限位將繞線組31相對(duì)固定在隔離框21內(nèi)。當(dāng)然，本案也不局限于采用上述的具體結(jié)構(gòu)，例如，第一固定柱37、第二固定柱38和定位齒39等可以通過(guò)增減數(shù)量或者改變位置來(lái)改變方案。

繞線組31上的隔離層34中設(shè)有最高耐受溫度為130℃，最高耐受電壓為5000v的聚酯薄膜無(wú)紡布，作為第一級(jí)封裝，漆包線纏繞完成后在初級(jí)繞組32和次級(jí)繞組33外包裹一層最高耐受溫度為260℃的聚酰亞胺絕緣膠帶，作為第二級(jí)封裝，在隔離框21和繞線組31之間的空隙中澆灌有絕緣膠作為第三級(jí)封裝；在本實(shí)施例中，經(jīng)過(guò)三級(jí)封裝使變壓器輸入電壓為420v輸出電壓達(dá)到8500v-18000v，而最高耐受電壓達(dá)到24000v，與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的耐壓值，穩(wěn)定性，和散熱性能都有了很大的提高。

本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于：

1、本發(fā)明簡(jiǎn)化了變壓器結(jié)構(gòu)，避免了使用液冷、氣冷等方法進(jìn)行散熱以保證變壓器絕緣性能在正常范圍的復(fù)雜工藝，減小了變壓器體積，節(jié)省了成本和時(shí)間；

2、本發(fā)明中將次級(jí)繞組33分為多級(jí)結(jié)構(gòu)，并設(shè)置了三級(jí)絕緣，使變壓器的最高耐壓值達(dá)到24000v，與傳統(tǒng)纏繞成單一線圈相比，其耐受溫度和最高耐壓值都得到了很大的提高；除此之外還對(duì)變壓器繞線組進(jìn)行了絕緣封裝，避免了長(zhǎng)期使用后繞線組31外層漆包線在高溫高壓與空氣接觸而被氧化腐蝕，從而延長(zhǎng)了變壓器的使用壽命；

3、本發(fā)明在初級(jí)繞組32和次級(jí)繞組33之間設(shè)有一定寬度的隔離層，隔離層34上纏繞聚酯薄膜無(wú)紡布，實(shí)現(xiàn)了將初級(jí)繞組32和次級(jí)繞組33隔開(kāi)，避免了初級(jí)繞組32和次級(jí)繞組33因功率過(guò)大導(dǎo)致的短路，最大程度的增加了穩(wěn)定性和安全性，又增加了初級(jí)繞組32和次級(jí)繞組32的散熱面積；

4、在本發(fā)明中繞線組31和隔離框21之間設(shè)置了三級(jí)限位結(jié)構(gòu)，使裝配時(shí)精度更高，失誤更少，大大降低了廢品率，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。