本發(fā)明屬于變壓器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)形變壓器。

背景技術(shù)：

變壓器(transformer)，是一種利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置。變壓器的主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓(磁飽和變壓器)等。變壓器由鐵芯(或磁芯)和線圈組成，線圈有兩個或兩個以上的繞組，線圈包括初級線圈和次級線圈，其中初級線圈為接電源的繞組，其余的繞組叫次級線圈。它可以變換交流電壓、電流和阻抗。最簡單的鐵心變壓器由一個軟磁材料做成的鐵心及套在鐵心上的兩個匝數(shù)不等的線圈構(gòu)成。其中，鐵心的作用是加強(qiáng)兩個線圈間的磁耦合。為了減少鐵內(nèi)渦流和磁滯損耗，鐵心由涂漆的硅鋼片疊壓而成；初級線圈、次級線圈之間沒有電的聯(lián)系，線圈由絕緣銅線(或鋁線)繞成。實際的變壓器是很復(fù)雜的，不可避免地存在銅損(線圈電阻發(fā)熱)、鐵損(鐵心發(fā)熱)和漏磁(經(jīng)空氣閉合的磁感應(yīng)線)等，而理想的變壓器成立的條件是：忽略漏磁通，忽略原、副線圈的電阻，忽略鐵心的損耗，忽略空載電流(副線圈開路原線圈線圈中的電流)。例如電力變壓器在滿載運(yùn)行時(副線圈輸出額定功率)即接近理想變壓器情況。變壓器是利用電磁感應(yīng)原理制成的靜止用電器。當(dāng)變壓器的原線圈接在交流電源上時，鐵心中便產(chǎn)生交變磁通。

作為變壓器的一種，環(huán)形變壓器采用的是一種環(huán)形結(jié)構(gòu)的鐵芯，整個鐵芯無縫地卷制而成，主要用途是作為電源變壓器和隔離變壓器，鐵芯在磁場內(nèi)當(dāng)然會產(chǎn)生感應(yīng)電流，成為“鐵損”的一部分，使得變壓器發(fā)熱，因此傳統(tǒng)環(huán)形變壓器存在電流大、損耗、噪聲大的確定，影響電壓轉(zhuǎn)換的工作效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提供一種環(huán)形變壓器，可用于電焊機(jī)或其他需要變電壓的設(shè)備上。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

環(huán)形變壓器，包括帶有中心孔的環(huán)形鐵芯、繞設(shè)在環(huán)形鐵芯上的初級線圈、次級線圈，其特征在于，還包括上膠墊、下膠墊、螺栓及螺母，所述上膠墊、下膠墊分別設(shè)置在所述環(huán)形鐵芯的上表面、下表面，所述螺栓依次穿過上膠墊的中心、環(huán)形鐵芯的中心孔、下膠墊的中心，螺母設(shè)于螺栓的尾部，所述上膠墊、環(huán)形鐵芯的中心孔、下膠墊之間形成的空腔內(nèi)灌設(shè)有環(huán)氧樹脂；所述初級線圈設(shè)于次級線圈外層，所述環(huán)形鐵芯與初級線圈之間設(shè)有第一透氣層。(第一透氣層選用第一無紡布)。

本方案采用第一透氣層即第一無紡布，有隔離作用，而且透氣性好，不助燃，耐磨性強(qiáng)，使得本變壓器能有效散熱，也能保護(hù)初級線圈避免初級線圈繞環(huán)形鐵芯纏繞線過程中形成初級線圈的漆包線表面劃傷；中心的環(huán)氧樹脂，提高了產(chǎn)品的可靠性和抗振動性。

進(jìn)一步，所述初級線圈包括第一線圈和第二線圈，第一線圈的尾部和第二線圈頭部相連，所述第一線圈從環(huán)形鐵芯的內(nèi)孔中穿繞環(huán)形鐵芯均勻繞設(shè)一層，所述第一線圈的線頭及線尾都套設(shè)鐵氟龍?zhí)坠堋?/p>

更進(jìn)一步，所述第一線圈的線頭與線尾之間的距離為5毫米。

更進(jìn)一步，所述第二線圈從環(huán)形鐵芯的內(nèi)孔中穿繞環(huán)形鐵芯均勻繞設(shè)一層，所述第二線圈的線頭及線尾都套設(shè)鐵氟龍?zhí)坠埽龅诙€圈的線頭與線尾之間的距離為5毫米。

進(jìn)一步，還包括第一聚脂薄膜，所述環(huán)形鐵芯、第一聚脂薄膜、第一透氣層(第一無紡布)與第一線圈依次設(shè)置。利用聚脂薄膜的設(shè)置，提高了產(chǎn)品的絕緣性和耐高壓性。

更進(jìn)一步，還包括第二聚脂薄膜、第二透氣層(第二無紡布)，所述第一線圈、第二聚脂薄膜、第二透氣層(第二無紡布)和第二線圈依次設(shè)置。

更進(jìn)一步，所述初級線圈外繞設(shè)環(huán)形鐵芯依次設(shè)有至少一層第三聚脂薄膜、至少一層的屏蔽層。

更進(jìn)一步，所述屏蔽層包括設(shè)于內(nèi)層的紫銅箔和設(shè)于外層的壓敏膠帶。

更進(jìn)一步，所述初級線圈的線頭(即第一線圈的線頭)接熱保護(hù)器，所述熱保護(hù)器選用br-a2d型號。

更進(jìn)一步，所述次級線圈包括若干個第三線圈依次疊加均勻繞設(shè)環(huán)形鐵芯而成，任意一個第三線圈的頭部和尾部分別套設(shè)鐵氟龍?zhí)坠?，任意一個第三線圈外側(cè)設(shè)有一層第四聚脂薄膜，所述第四聚脂薄膜為疊包繞設(shè)。

更進(jìn)一步，所述次級線圈還包括依次疊加繞設(shè)的若干個第四線圈，所述第四線圈為均勻繞設(shè)環(huán)形鐵芯的一半路程后返回繞設(shè)到所述一半路程。

進(jìn)一步，所述次級線圈外側(cè)繞設(shè)有黑色的第五聚脂薄膜，第五聚脂薄膜為疊包繞設(shè)。

一種用于上述環(huán)形變壓器的制造方法，包括以下步驟：

1.鐵芯包裹，用第一聚酯薄膜穿過環(huán)形鐵芯的中心孔1/2疊包繞設(shè)整個環(huán)形鐵芯一層，用第一透氣層(第一無紡布)穿過環(huán)形鐵芯的中心孔繞設(shè)第一聚酯薄膜兩層；

2.初級線圈前段繞設(shè)，用第一線圈從環(huán)形鐵芯的內(nèi)孔中穿繞環(huán)形鐵芯均勻繞設(shè)一層，第一線圈的頭部、尾部套設(shè)鐵氟龍?zhí)坠?；在第一線圈外側(cè)依次設(shè)有第二聚脂薄膜、第二隔離透氣層(第二無紡布)，所述第二聚脂薄膜穿過環(huán)形鐵芯的中心孔1/3疊包繞設(shè)一層，所述第二透氣層(第二無紡布)穿過環(huán)形鐵芯的中心孔繞設(shè)2層；

3.初級線圈后段繞設(shè)，用第二線圈從環(huán)形鐵芯的內(nèi)孔中穿繞環(huán)形鐵芯均勻繞設(shè)一層，第二線圈的頭部與第一線圈的尾部連接，所述第二線圈的頭部與尾部分別套設(shè)鐵氟龍?zhí)坠埽辉诘谝痪€圈的頭部接一熱保護(hù)器；在第二線圈外側(cè)依次繞設(shè)至少一層第三聚脂薄膜、至少一層的屏蔽層；屏蔽層包括內(nèi)層的內(nèi)層的紫銅箔和設(shè)于外層的壓敏膠帶；第三聚脂薄膜為2/3疊包繞設(shè)；

4.次級線圈繞設(shè)，包括若干個第三線圈依次疊加繞設(shè)而成，每個第三線圈從環(huán)形鐵芯的內(nèi)孔中穿繞環(huán)形鐵芯均勻繞設(shè)一層，任意一個第三線圈的頭部和尾部分別套設(shè)鐵氟龍?zhí)坠埽我鈨蓚€第三線圈之間設(shè)有一層第四聚脂薄膜，所述第四聚脂薄膜為1/3疊包繞設(shè)；所述第三線圈的頭部與尾部分別套設(shè)鐵氟龍?zhí)坠埽?/p>

5.第三線圈外部還設(shè)有依次疊加繞設(shè)的若干個第四線圈，所述第四線圈為均勻繞設(shè)環(huán)形鐵芯的一半路程后返回繞設(shè)到所述一半路程；

6.所述次級線圈外部繞設(shè)黑色聚脂薄膜，黑色聚脂薄膜1/3疊包繞設(shè)；

進(jìn)一步，所述環(huán)形變壓器的制備方法還包括檢驗，包括，

檢驗倍頻倍壓，利用檢驗設(shè)備輸入一個大于預(yù)設(shè)初始次級電壓的電壓時，查看是否存在報警現(xiàn)象，無報警為合格品；

檢驗?zāi)蛪海跫墝Υ渭壥欠翊嬖趽舸┈F(xiàn)象，初級、次級分別對地是否存在擊穿現(xiàn)象；無擊穿為合格品；

檢驗空載特性，初級輸入預(yù)設(shè)的初始次級電壓，測量變壓器的空載電流、空載損耗是否符合預(yù)設(shè)的規(guī)格要求；輸出次級線圈的空載電壓。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果是：

1.相比于傳統(tǒng)單一的繞法，本環(huán)形變壓器采用多種不同線圈不同繞法的方式，使得變壓器具有變壓效率高、噪音小、能耗低、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)；

2.通過設(shè)置上膠墊、下膠墊，中心灌設(shè)有環(huán)氧樹脂，提高了產(chǎn)品的可靠性和抗振動性；以及多層的聚脂薄膜、透氣層(無紡布)的設(shè)置，提高了產(chǎn)品的絕緣性和耐高壓性；

3本變壓器絕緣性好，透氣層選用無紡布設(shè)置使得變壓器散熱性能極佳，減少了傳統(tǒng)中額外風(fēng)扇的設(shè)置，降低了變壓器制造成本；無紡布的耐磨性強(qiáng)，有效避免線圈繞設(shè)過程中的磨損，延長使用壽命；

4本變壓器變壓轉(zhuǎn)換的工作效率高，噪音小，能耗低，具有較強(qiáng)的安全可靠性。

附圖說明

圖1是環(huán)形變壓器的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是環(huán)形變壓器的一個實施例的俯視角度結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2的環(huán)形變壓器的電壓輸出示意圖。

圖中：蓋板1a，上膠墊2a，下膠墊2b，環(huán)形鐵芯3a，螺栓4a，環(huán)氧樹脂5a，初級引線端7a，次級引線端8a，熱保護(hù)器9a。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述說明。

實施例1

環(huán)形變壓器，包括帶有中心孔的環(huán)形鐵芯3a，繞設(shè)在環(huán)形鐵芯上的初級線圈、次級線圈、上膠墊2a和下膠墊2b，螺栓4a及螺母4b，上膠墊、下膠墊分別設(shè)置在所述環(huán)形鐵芯的上表面、下表面，所述螺栓4a依次穿過上膠墊的中心、環(huán)形鐵芯3a的中心孔、下膠墊的中心，螺母設(shè)于螺栓的尾部，所述上膠墊、環(huán)形鐵芯的中心孔、下膠墊之間形成的空腔內(nèi)灌設(shè)有環(huán)氧樹脂5a；所述初級線圈設(shè)于次級線圈外層，所述環(huán)形鐵芯與初級線圈之間設(shè)有第一透氣層。

第一透氣層選用第一無紡布，充分利用無紡布的透氣性好來散熱使得本變壓器自身能有效散熱，無需其他器件配置。

本實施例中的環(huán)形鐵芯優(yōu)選采用圓環(huán)形的鐵芯。

蓋板1a用于線圈連接位置的一個蓋板，起著保護(hù)固定作用。

實施例2

與實施例1不同的是，本實施例的初級線圈分為兩部分結(jié)構(gòu)，依次繞設(shè)的第一線圈和第二線圈，第一線圈的尾部和第二線圈頭部相連，在第一線圈從環(huán)形鐵芯的內(nèi)孔中穿繞環(huán)形鐵芯均勻繞設(shè)一層，所述第一線圈的線頭及線尾都套設(shè)鐵氟龍?zhí)坠?，充分利用鐵氟龍?zhí)坠苣透邷?、耐磨耐腐蝕、不粘黏抗風(fēng)化等特性。

將第一線圈的線頭與線尾之間的距離為5毫米左右為最佳設(shè)置。

第二線圈從環(huán)形鐵芯的內(nèi)孔中穿繞環(huán)形鐵芯均勻繞設(shè)一層，所述第二線圈的線頭及線尾都套設(shè)鐵氟龍?zhí)坠?，所述第二線圈的線頭與線尾之間的距離為5毫米左右；

在環(huán)形鐵芯與第一線圈之間依次設(shè)有第一聚脂薄膜、第一透氣層(即第一無紡布)。第一聚脂薄膜優(yōu)選采用透明的聚脂薄膜。

在第一線圈于第二線圈之間依次設(shè)有第二聚脂薄膜、第二透氣層(即第二無紡布)。第二聚脂薄膜優(yōu)選采用透明的聚脂薄膜。

在初級線圈的外側(cè)，也就是第二線圈的外側(cè)，還繞設(shè)環(huán)形鐵芯設(shè)有至少一層第三聚脂薄膜、至少一層的屏蔽層。

作為較佳的設(shè)置，屏蔽層包括設(shè)于內(nèi)層的紫銅箔和設(shè)于外層的壓敏膠帶，外層的壓敏膠帶繞設(shè)環(huán)形鐵芯兩層。

作為較佳的設(shè)置，第三聚脂薄膜設(shè)置為依次設(shè)置的三層，每層采用2/3疊包(即纏繞過程中，后面一圈有2/3的寬度與前面一圈重疊纏繞)的方式繞設(shè)環(huán)形鐵芯。

本實施例中的第一聚脂薄膜采用1/2疊包，第二聚脂薄膜采用1/3疊包。

為提高變壓器的使用壽命及減少安全隱患，在初級線圈的線頭，即第一線圈的線頭處，接一個熱保護(hù)器，所述熱保護(hù)器選用br-a2d型號，120℃可恢復(fù)溫保，熱保護(hù)器接線時下墊dmd紙,引線套玻纖管，焊點(diǎn)套pvc管,翻頭。

第一線圈繞設(shè)環(huán)形鐵芯的匝數(shù)與第二線圈繞設(shè)環(huán)形鐵芯的匝數(shù)可以設(shè)置為相同，也就是繞設(shè)同樣的圈數(shù)。

本實施例中的變壓器初級繞組端采用的上述繞法，無紡布隔離，線頭、線尾全部穿套管，有效的提高了變壓器的可靠性。

實施例3

與實施例1或2不同的是，本方案的次級線圈包括若干個第三線圈，如采用兩個，在第一個第三線圈均勻繞設(shè)環(huán)形鐵芯后，用第二個第三線圈繞設(shè)環(huán)形鐵芯，每個第三線圈的頭部和尾部分別套設(shè)有鐵氟龍?zhí)坠堋?/p>

任意一個第三線圈外側(cè)設(shè)有一層第四聚脂薄膜，第四聚脂薄膜采用1/3疊包繞設(shè)。

次級線圈還包括圍繞環(huán)形鐵芯依次繞設(shè)的若干個第四線圈，每個第四線圈為均勻繞設(shè)整個環(huán)形鐵芯的一半路程后返回繞設(shè)到所述一半路程。

第四線圈的外出設(shè)有黑色的第五聚脂薄膜，第五聚脂薄膜為1/3疊包繞設(shè)。

第三線圈、第四線圈繞設(shè)環(huán)形鐵芯的匝數(shù)小于所述初級線圈的匝數(shù)；或者設(shè)置為小于第一線圈或第二線圈的匝數(shù)。

次級繞組采用上述繞法，滿足變壓要求的同時，又提高了變壓器的穩(wěn)定性及可靠性。

實施例4

與實施例3不同是，本實施例中的第二個第三線圈采用雙線并繞的方式。

實施例4

與實施例3或4不同是，本實施例中的第二個第三線圈采用雙線并繞的方式，第一個第四線圈采用雙線并繞的方式設(shè)置。

實施例5

一種用于上述實施例中的環(huán)形變壓器的制造方法，包括以下步驟：

1.鐵芯包裹，用第一聚酯薄膜穿過環(huán)形鐵芯的中心孔1/2疊包繞設(shè)整個環(huán)形鐵芯一層，用第一透氣層(第一無紡布)穿過環(huán)形鐵芯的中心孔繞設(shè)第一聚酯薄膜兩層；

2.初級線圈前段繞設(shè)，用第一線圈從環(huán)形鐵芯的內(nèi)孔中穿繞環(huán)形鐵芯均勻繞設(shè)一層，第一線圈的頭部、尾部套設(shè)鐵氟龍?zhí)坠埽辉诘谝痪€圈外側(cè)依次設(shè)有第二聚脂薄膜、第二透氣層(第二無紡布)，所述第二聚脂薄膜穿過環(huán)形鐵芯的中心孔1/3疊包繞設(shè)一層，所述第二透氣層(第二無紡布)穿過環(huán)形鐵芯的中心孔繞設(shè)2層；

3.初級線圈后段繞設(shè)，用第二線圈從環(huán)形鐵芯的內(nèi)孔中穿繞環(huán)形鐵芯均勻繞設(shè)一層，第二線圈的頭部與第一線圈的尾部連接，所述第二線圈的頭部與尾部分別套設(shè)鐵氟龍?zhí)坠?；在第一線圈的頭部接一熱保護(hù)器；在第二線圈外側(cè)依次繞設(shè)至少一層第三聚脂薄膜、至少一層的屏蔽層；屏蔽層包括內(nèi)層的內(nèi)層的紫銅箔和設(shè)于外層的壓敏膠帶；第三聚脂薄膜為2/3疊包繞設(shè)；

4.次級線圈繞設(shè)，包括若干個第三線圈依次疊加繞設(shè)而成，每個第三線圈從環(huán)形鐵芯的內(nèi)孔中穿繞環(huán)形鐵芯均勻繞設(shè)一層，任意一個第三線圈的頭部和尾部分別套設(shè)鐵氟龍?zhí)坠?，任意兩個第三線圈之間設(shè)有一層第四聚脂薄膜，所述第四聚脂薄膜為1/3疊包繞設(shè)；所述第三線圈的頭部與尾部分別套設(shè)鐵氟龍?zhí)坠埽?/p>

5.第三線圈外部還設(shè)有依次疊加繞設(shè)的若干個第四線圈，所述第四線圈為均勻繞設(shè)環(huán)形鐵芯的一半路程后返回繞設(shè)到所述一半路程；

6.所述次級線圈外部繞設(shè)黑色聚脂薄膜，黑色聚脂薄膜1/3疊包繞設(shè)。

上述方法中的步驟4中的第二個第三線圈采用雙線并繞的方式，第一個第四線圈采用雙線并繞的方式設(shè)置。

完成變壓器制造后，進(jìn)行下一步的檢驗步驟，檢驗包括，

檢驗倍頻倍壓，利用檢驗設(shè)備輸入一個大于預(yù)設(shè)初始次級電壓的電壓時，查看是否存在報警現(xiàn)象，無報警為合格品；

檢驗?zāi)蛪?，初級對次級是否存在擊穿現(xiàn)象，初級、次級分別對地是否存在擊穿現(xiàn)象；無擊穿為合格品；

檢驗空載特性，初級輸入預(yù)設(shè)的初始次級電壓，測量變壓器的空載電流、空載損耗是否符合預(yù)設(shè)的規(guī)格要求；輸出次級線圈的空載電壓。

上述方法在檢驗之間后有最后一步表面檢驗，確認(rèn)各個線圈的引線長度、顏色、位置、強(qiáng)度(能承受自身重量無斷裂現(xiàn)象),外觀無損傷；確認(rèn)環(huán)氧樹脂灌注固化良好,變壓器外面無環(huán)氧樹脂等臟物。

實施例6

作為實施例5進(jìn)一步具體化的一個實施例，如圖1-3所示，圖中的1黑、2紅、3藍(lán)、4黑、5綠、6白、7白、8黃、9黑、10黃、11綠、12綠、13棕、14棕代表初級線圈或次級線圈引線的顏色，0黃/綠代表接地引線。

如圖1所示，圖中左側(cè)的為初級線圈引線7a，圖中右側(cè)的為次級線圈引線7b，分別對應(yīng)圖2和圖3中的左側(cè)引線、右側(cè)引線。

實施例7

與上述實施例不同的是，本方案的環(huán)形變壓器中的次級線圈(或第一線圈)外周套設(shè)一導(dǎo)熱管，變壓器還包括與次級線圈(或第一線圈)并繞的冷水管，所述導(dǎo)熱管與冷水管平行設(shè)置，并行繞在初級線圈外側(cè)。

上述的導(dǎo)熱管與冷卻水管都采用超導(dǎo)熱管，能迅速進(jìn)行熱傳導(dǎo)，將次級線圈產(chǎn)生的熱量傳輸?shù)嚼渌?，由冷水管里面的冷水傳輸帶走熱量?/p>

實施例8

與上述實施例不同的是，本方案的環(huán)形鐵芯采用的硅鋼片采用si-fe合金鋼，該si-fe合金鋼的組分及百分比如下：

硅si4.79％，

碳c1.9％，

錳mn0.23％，

磷p0.13％，

硫s0.09％，

鉭ta0.007％，

碳納米管0.002％，

炭黑0.05％，

酚醛樹脂0.28％，

酸溶鋁0.006％，

鉬0.076％

余量為鐵fe。

本合金鋼具有較高強(qiáng)度，導(dǎo)磁性良好。

作為優(yōu)選的，上述合金鋼中還包括了乙二胺四乙酸0.015％。

以上為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計思路做出的變形及改進(jìn)，都應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。