本發(fā)明涉及變壓器生產(chǎn)加工領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種環(huán)型電源變壓器替代EI型疊片硅鋼鐵芯變壓器的方法以及一種環(huán)形電源變壓器。

背景技術(shù)：

眾所周知，環(huán)形電源變壓器與EI型疊片硅鋼鐵芯變壓器相比具有轉(zhuǎn)換效率高、溫升低、干擾小、設(shè)計(jì)靈活的優(yōu)點(diǎn)。但是，環(huán)形電源變壓器有一個(gè)致命的缺陷：造價(jià)高。

繞制環(huán)形變壓器所用的鐵心即環(huán)形鐵心，是變壓器造價(jià)高的重要原因?，F(xiàn)有的環(huán)形鐵芯一般采用冷軋晶粒取向硅鋼片（片厚一般為0.35mm以下）整帶沿著“取向”方向卷制而成，再經(jīng)過(guò)熱處理及浸漬，使鐵心的磁性能得到恢復(fù)。由于其特殊的結(jié)構(gòu)使環(huán)形鐵心性能比EI形和C形的更佳，環(huán)形鐵芯具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但是，盡管如此，鐵芯的制作成本很高，因此，環(huán)型變壓器多局限用于高級(jí)音響和儀器儀表等對(duì)性能要求高的領(lǐng)域，成本問(wèn)題成為限制環(huán)形變壓器推廣應(yīng)用的重要原因。

材料成本是影響環(huán)形鐵芯成本的重要因素，即硅鋼材料的成本。而在某些領(lǐng)域卻存著大量的硅鋼廢料，例如：在鋼鐵企業(yè)制造硅鋼的過(guò)程中，在制造大型變壓器（例：電力變壓器）鐵芯的過(guò)程中，在拆解大功率變壓器的過(guò)程中，在回收全球廢舊變壓器和廢舊硅鋼資源的過(guò)程中，均產(chǎn)生了大量（厚度0.35mm以下）的廢舊硅鋼帶和角料，其中硅鋼帶一般為較短和較窄的帶料，無(wú)法直接繞制成小規(guī)格的環(huán)形變壓器。對(duì)于這些廢舊資源的利用，目前有兩種回收利用方法：1）沖壓成更小的E型或EI矽鋼片；2）重新冶煉。對(duì)于第一種利用方法，仍然會(huì)進(jìn)一步的產(chǎn)生更小的廢舊帶料、角料資源，利用不徹底，對(duì)于第二種利用方法，會(huì)浪費(fèi)資源和能源且不環(huán)保。

在銅包鋁漆包線誕生以前，電子變壓器線圈基本以銅漆包線為主，鋁漆包線由于不易焊接、易氧化等劣根性，采用的較少。但是，銅資源全球匱乏，電力行業(yè)對(duì)銅過(guò)度依賴，使得銅成為除金銀之外的帶有金融性質(zhì)的金屬，銅線的價(jià)格也居高不下。銅包鋁漆包線的誕生和SJ/T 11223-2000銅包鋁線－中華人民共和國(guó)電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，為本發(fā)明提供了物美價(jià)廉的電磁線資源和標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。盡管如此，在變壓器制造領(lǐng)域，人們對(duì)銅包鋁漆包線仍存在諸多擔(dān)憂，主要是由于銅包鋁漆包線具有不抗拉伸、電阻率高、易氧化、溫升高、使用壽命短等缺陷。

基于上述問(wèn)題，本案申請(qǐng)人借助環(huán)形變壓器的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)回收利用廢舊硅鋼資源制作環(huán)形鐵芯，并利用銅包鋁漆包線替代銅漆包線進(jìn)行繞線，研發(fā)出一種利用環(huán)形變壓器替代EI型疊片硅鋼鐵芯變壓器的方法。

在替代方法的基礎(chǔ)上，同時(shí)針對(duì)現(xiàn)有環(huán)形變壓器使用中出現(xiàn)的其它問(wèn)題，本案申請(qǐng)人還研發(fā)了一種新的環(huán)形電源變壓器。該環(huán)形電源變壓器的優(yōu)勢(shì)除了體現(xiàn)在廢舊資源利用上之外，在耐短路和防雷擊等安全性能上也進(jìn)行了改進(jìn)。下面對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的環(huán)形電源變壓器的安全性能現(xiàn)狀進(jìn)行分析。

小功率電源變壓器由于本身工作電流小，初級(jí)和次級(jí)電壓差大，空載損耗要求很小，所以初級(jí)線徑采用超微細(xì)漆包線且變壓器采用高匝數(shù)比，初級(jí)繞線匝數(shù)一般有幾千圈，這樣的小功率電子變壓器本身具有耐短路功能。但是，當(dāng)功率達(dá)到一定程度，電源變壓器再短路時(shí)，輕則燒毀，重則引發(fā)火災(zāi)爆炸等安全事故。

因此，針對(duì)電子變壓器這個(gè)安全器件，世界各國(guó)都制定了相應(yīng)安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。由于電子變壓器在電子設(shè)備整機(jī)上，是一個(gè)獨(dú)立的安全器件，任何試圖在變壓器的外圍線路上或變壓器各繞組的引出線上連接溫度保險(xiǎn)絲、電流保險(xiǎn)絲、雙金屬斷路保護(hù)器以及陶瓷元件的方法，雖然能夠防止電子設(shè)備整機(jī)短路、過(guò)流、超溫引發(fā)的安全問(wèn)題，但仍然不符合各國(guó)對(duì)電子變壓器這個(gè)獨(dú)立安全器件的安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求。

傳統(tǒng)的辦法是在變壓器初級(jí)內(nèi)置連接匹配的溫度保險(xiǎn)絲，來(lái)防止短路、過(guò)流、超溫引發(fā)的安全問(wèn)題，以滿足各國(guó)的安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求。但是，該辦法只能保護(hù)一次，同時(shí)，由于溫度保險(xiǎn)絲采用熱熔斷原理，保險(xiǎn)絲熔斷的同時(shí)，使得整個(gè)變壓器報(bào)廢，造成極大的資源浪費(fèi)。

另外，當(dāng)變壓器有多個(gè)次級(jí)繞組，某些次級(jí)繞組占總功率的比例很小，這些小繞組即使發(fā)生故障燒毀，也無(wú)法反饋到初級(jí)令溫度保險(xiǎn)絲動(dòng)作，安全隱患問(wèn)題依然存在。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種環(huán)型電源變壓器替代EI型疊片硅鋼鐵芯變壓器的方法，該方法流程簡(jiǎn)單，實(shí)施方便，能回收廢舊資源，有助于環(huán)保，能提升變壓器性能并能降低成本，有助于環(huán)形變壓器的普及推廣。

本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便、穩(wěn)定可靠、能對(duì)廢料進(jìn)行綜合應(yīng)用從而大幅降低成本并能有效避免過(guò)流損害的環(huán)形電源變壓器。

為解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的環(huán)型電源變壓器替代EI型疊片硅鋼鐵芯變壓器的方法，其特征是包括如下步驟：

步驟1），取要替代的EI型疊片硅鋼鐵芯變壓器，獲得其鐵芯重量M1，測(cè)得變壓器長(zhǎng)度L1、寬度W1、高度H1；

步驟2），獲得環(huán)形電源變壓器的環(huán)形鐵芯參數(shù)，環(huán)形鐵芯的重量M2= M1*（70±5）%，環(huán)形鐵芯外徑R≤L1且R≤L1，環(huán)形鐵芯厚度H2≤H1；

步驟3），取硅鋼廢料，按照帶料和角料分類(lèi)，將帶料分別加工成寬型帶料和窄型帶料、將角料加工成統(tǒng)一形狀的片狀角料，窄型帶料與寬型帶料長(zhǎng)度一致，寬型帶料1的寬度與鐵芯的厚度一致，窄型帶料的寬度小于寬型帶料寬度的四分之一；

步驟4）將各片狀角料依次拼接并沿寬型帶料的長(zhǎng)度方向平鋪在寬型帶料1正面的中部，形成帶狀的角料拼接區(qū)，兩條窄型帶料平鋪在寬型帶料1正面靠近兩側(cè)邊沿的位置上并在角料拼接區(qū)的兩側(cè)形成兩條圍沿，形成復(fù)合式卷繞帶；

步驟5）取多段復(fù)合式卷繞帶，利用卷繞機(jī)開(kāi)始卷繞環(huán)形鐵芯，卷完其中一條后再對(duì)接另一條，直至環(huán)形鐵芯達(dá)到外徑R，此時(shí)用氬弧焊將卷繞帶的起始端和末端焊接固定，得到環(huán)形鐵芯；

步驟6）對(duì)步驟5）得到的環(huán)形鐵芯進(jìn)行優(yōu)化處理；

步驟7）參照要替代的EI型變壓器的功率、電壓調(diào)整率、輸入輸出電壓、電流、銅線線徑，計(jì)算出環(huán)型變壓器初次級(jí)線圈匝數(shù)；

步驟8）利用銅包鋁漆包線替代原純銅漆包線并借助繞線機(jī)，在環(huán)形鐵芯上進(jìn)行繞線操作；

步驟9）繞線完成后，制作初、次級(jí)線圈引出線，并在變壓器最外層額外設(shè)置一層絕緣層，絕緣層內(nèi)敷設(shè)可復(fù)位式的過(guò)流保護(hù)片；

步驟10）制作與要替代的EI型變壓器底座尺寸相同的環(huán)形變壓器底座，將制作完成的環(huán)形變壓器固定安裝在環(huán)形變壓器底座上，替代完成。

所述步驟6）的優(yōu)化處理具體的包括：

步驟6.1）去毛刺和倒角，用電磨工具磨去鐵芯上的毛刺和倒角

步驟6.2）熱處理，將卷繞好的環(huán)型鐵芯進(jìn)行熱處理，去掉卷繞過(guò)程中的應(yīng)力；

步驟6.3）浸漆并烘干， 鐵芯浸絕緣漆，滴晾后再烘干；

步驟6.4）絕緣防護(hù)，將鐵芯所有邊沿部分用膠帶防護(hù)后，密繞三層以上絕緣膠帶或聚酯薄膜。

所述步驟7）具體的包括：依據(jù)步驟2）以及要替代的EI型變壓器的功率和安裝空間，確定環(huán)型鐵芯的內(nèi)徑、外徑和高度，確定好環(huán)形鐵芯后，依據(jù)公式計(jì)算初級(jí)匝數(shù) ，為變壓器輸入電壓值，為電源頻率,為磁感應(yīng)強(qiáng)度值，為鐵芯有效截面積；次級(jí)繞線匝數(shù)，為電壓調(diào)整率。

所述步驟8）中，銅包鋁線漆包線替代純銅漆包線的線徑，按如下步驟進(jìn)行；

步驟8.1）測(cè)量原純銅漆包線的線徑R1，制作線徑為1.17R1的銅包鋁漆包線；

步驟8.2）以步驟8.1）中的銅包鋁線漆包線制作樣品，測(cè)得各繞組的直流電阻值，與要替代的EI變壓器對(duì)應(yīng)的繞組的直流電阻值相比較，按照線徑與電阻成反比的原則，進(jìn)一步調(diào)整銅包鋁線漆包線的線徑，直至銅包鋁線漆包線繞組的直流電阻值與對(duì)應(yīng)的純銅漆包線繞組的電阻值一致，以微調(diào)后確定的線徑批量生產(chǎn)。

步驟8）中繞線完成后，各繞組的引出線使用鍍錫的多股銅線，具體的還包括如下引線焊接步驟：將鍍錫的多股引出線纏繞銅包鋁漆包線本線上3-5絞，蘸取適量助焊液，在溫度420±10℃融錫槽內(nèi)浸焊1-3秒；浸焊后保留錫尖，用大于焊錫部位總長(zhǎng)度的套管防護(hù)，尾部折起，用膠帶固定。

本發(fā)明的方法流程簡(jiǎn)單，實(shí)施方便，主要產(chǎn)生了如下三大有益效果：

1）利用廢舊資源制作環(huán)形鐵芯，降低了制造成本且有助于環(huán)保，同時(shí)，巧妙的利用環(huán)形變壓器的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，使得利用該環(huán)形鐵芯制作的環(huán)形變壓器能夠達(dá)到了EI型變壓器的性能要求，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)EI型變壓器的替代，使得環(huán)形變壓器得到了推廣應(yīng)用；

2）利用銅包鋁線漆包線替代純銅漆包線，通過(guò)精確調(diào)整線徑，實(shí)現(xiàn)了同等替代，減少了銅耗，消除了對(duì)銅包鋁漆包線的偏見(jiàn)，使得銅包鋁漆包線得到了推廣使用；

3）以重量計(jì)量的方式將環(huán)形鐵芯替代EI型硅鋼沖壓疊片鐵芯，功率相等的前提下，重量減少了30%左右，使得變壓器更輕便實(shí)用。

為了解決第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的環(huán)型電源變壓器包括內(nèi)置有環(huán)形鐵芯的變壓器本體，環(huán)形鐵芯上繞制初級(jí)繞線、次級(jí)繞線以及絕緣層，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是所述環(huán)形鐵芯由復(fù)合式卷繞帶卷繞而成，該復(fù)合式卷繞帶包括一條寬型帶料、兩條窄型帶料和多塊片狀角料，窄型帶料與寬型帶料長(zhǎng)度一致，寬型帶料的寬度與鐵芯的寬度一致，窄型帶料的寬度小于寬型帶料寬度的四分之一；各片狀角料依次拼接并沿寬型帶料的長(zhǎng)度方向平鋪在寬型帶料正面的中部，形成帶狀的角料拼接區(qū)；兩條窄型帶料平鋪在寬型帶料正面靠近兩側(cè)邊沿的位置上并在角料拼接區(qū)的兩側(cè)形成兩條圍沿；變壓器本體的外層額外設(shè)置一層絕緣層，絕緣層內(nèi)敷設(shè)至少一片可復(fù)位式的過(guò)流保護(hù)片；過(guò)流保護(hù)片設(shè)置一片且串聯(lián)在初級(jí)繞線上或者串聯(lián)在次級(jí)繞線上；或者，過(guò)流保護(hù)片設(shè)置多片且串聯(lián)在初級(jí)繞線和其中一組或多組次級(jí)繞線上、或者串聯(lián)在多組初級(jí)繞線上、又或者串聯(lián)在多組次級(jí)繞線上。

所述環(huán)形鐵芯包括多段復(fù)合式卷繞帶，各段卷繞帶通過(guò)卷繞機(jī)依次卷繞，相鄰兩段卷繞帶的銜接部位無(wú)縫對(duì)接。

所述絕緣層包括內(nèi)、外兩層絕緣紙以及包覆在最外層的絕緣包覆層，所述過(guò)流保護(hù)片設(shè)置在兩層環(huán)形絕緣紙之間；

所述過(guò)流保護(hù)片為正溫度系數(shù)非線性熱敏電阻器，其兩端的連接引線分別連接在其正反面上，過(guò)流保護(hù)片及其兩端的連接引線均通過(guò)絕緣膠帶固定在內(nèi)層的絕緣紙上。

當(dāng)過(guò)流保護(hù)片僅串接在其中的一組或多組次級(jí)繞線上時(shí)，在其中一組或多組初級(jí)繞線上串接溫度保險(xiǎn)絲。

本發(fā)明的環(huán)形電源變壓器的有益效果體現(xiàn)在如下方面：

1）對(duì)于環(huán)形鐵芯，以寬型帶料作為卷繞的基帶，窄型帶料在基帶正面的兩側(cè)形成圍沿，中部使用不同形狀的角料拼接形成帶狀的角料拼接區(qū)，通過(guò)該種夾層式逐層卷繞的方式而最終得到需要規(guī)格的環(huán)形鐵芯，其中，寬型帶料和窄型帶料均可由廢舊硅鋼帶加工后得到，片狀角料則可由廢舊角料通過(guò)簡(jiǎn)單裁切后而直接得到，借助該復(fù)合式卷繞帶的結(jié)構(gòu)，充分有效的利用了廢舊硅鋼材料，大幅降低了成本；

2）由于廢舊帶料的長(zhǎng)度一般不會(huì)很長(zhǎng)，因此，一個(gè)環(huán)形鐵芯往往需要多段復(fù)合式卷繞帶，對(duì)于各段卷繞帶，只需將銜接部位對(duì)接起來(lái)即可，加工制作十分方便；

3）過(guò)流保護(hù)片體積小，易焊接，將過(guò)流保護(hù)片設(shè)置在變壓器的最外層，并與變壓器制作成一體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制作方便，能滿足各國(guó)的安全標(biāo)準(zhǔn)要求；在具體安裝結(jié)構(gòu)上，設(shè)置雙層絕緣紙夾層并配合絕緣包覆層對(duì)過(guò)流保護(hù)片進(jìn)行絕緣和隔熱防護(hù)，避免過(guò)流保護(hù)片在動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的高溫對(duì)相鄰的繞組線造成影響，絕緣隔熱和防護(hù)效果好；

4）在功能上，借助過(guò)流保護(hù)片的過(guò)流保護(hù)、自復(fù)位、耐大電流的和防雷擊的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)出現(xiàn)線路短路或雷擊時(shí)，能對(duì)被保護(hù)的變壓器繞組瞬間限流，從而避免了過(guò)流損害，實(shí)現(xiàn)了耐短路和防雷擊的目的，在故障清除后，變壓器可自動(dòng)恢復(fù)工作常態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了循環(huán)保護(hù)，避免了資源浪費(fèi)；

5）根據(jù)需要以及各繞組的組合方式，確定需要保護(hù)的繞組，具體的，可單獨(dú)保護(hù)初級(jí)或單獨(dú)保護(hù)某組或某幾組次級(jí)、或者初級(jí)和次級(jí)均保護(hù)，同時(shí)，當(dāng)某些次級(jí)繞組占功率的比例很小時(shí)，可單獨(dú)設(shè)置過(guò)流保護(hù)片對(duì)該繞組進(jìn)行保護(hù)，從而能對(duì)變壓器的各級(jí)輸入和輸出進(jìn)行全方位的保護(hù)，使變壓器更安全更可靠；

6）依據(jù)具體需求，在使用過(guò)流保護(hù)片保護(hù)次級(jí)繞組時(shí)，在初級(jí)可搭配溫度保險(xiǎn)絲使用，從而可對(duì)某些特殊的變壓器進(jìn)行多種不同形式的過(guò)流防護(hù)。

其中，環(huán)形鐵芯在制作成本上的優(yōu)勢(shì)以及在廢料回收領(lǐng)域的貢獻(xiàn)是非常明顯。然而，由于有了更多的接縫，不可避免地其漏磁和磁阻會(huì)比同等規(guī)格采用整條硅鋼帶卷繞的環(huán)形鐵芯要增加，但是，與同等規(guī)格的EI型環(huán)形鐵芯相比，其漏磁仍小得多,并能保留環(huán)形鐵芯結(jié)構(gòu)所固有的優(yōu)點(diǎn)。因此，利用本發(fā)明的環(huán)形鐵芯制作的變壓器，在等功率替代EI型鐵芯變壓器時(shí)，可大幅減少變壓器重量，且制作成本也小得多，即利用本發(fā)明制作的變壓器完全可替代EI型變壓器，能達(dá)到甚至能超過(guò)EI型變壓器的要求，從而大大拓展了環(huán)形變壓器的應(yīng)用范圍。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明方法的流程示意框圖；

圖2為本發(fā)明變壓器的環(huán)形鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中A部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為復(fù)合式卷繞帶其中一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為復(fù)合式卷繞帶另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為復(fù)合式卷繞帶又一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明變壓器的過(guò)流保護(hù)片的具體安裝拆解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為過(guò)流保護(hù)片第一種設(shè)置方式的電路原理圖；

圖9為過(guò)流保護(hù)片第二種設(shè)置方式的電路原理圖；

圖10為過(guò)流保護(hù)片第三種設(shè)置方式的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

參照附圖，本發(fā)明的環(huán)型電源變壓器替代EI型疊片硅鋼鐵芯變壓器的方法包括如下10個(gè)步驟，下面進(jìn)行具體分析。

步驟1），取要替代的EI型疊片硅鋼鐵芯變壓器，獲得其鐵芯重量M1，測(cè)得變壓器長(zhǎng)度L1、寬度W1、高度H1。

步驟2），獲得環(huán)形電源變壓器的環(huán)形鐵芯參數(shù)，環(huán)形鐵芯的重量M2= M1*（70±5）%，環(huán)形鐵芯外徑R≤L1且R≤L1，環(huán)形鐵芯厚度H2≤H1。在功率相等的條件下，環(huán)型鐵芯替代EI型鐵芯，由于在重量上減少30%，兩種鐵芯比重相同，因此，體積上也就比EI型鐵芯小，這樣就為下面銅包鋁線漆包線替代純銅漆包線的線徑加粗1.17倍，帶來(lái)了空間設(shè)計(jì)余量，使得替代后的變壓器，等同原有安裝尺寸。使整機(jī)設(shè)備不必改變變壓器的安裝空間。

步驟3），取硅鋼廢料，按照帶料和角料分類(lèi)，利用機(jī)械設(shè)備或工裝工具（如剪板機(jī)、切割機(jī)等）將帶料分別加工成寬型帶料1和窄型帶料2、將角料加工成統(tǒng)一形狀的片狀角料3，窄型帶料2與寬型帶料1長(zhǎng)度一致，寬型帶料1的寬度與鐵芯的厚度一致，窄型帶料2的寬度小于寬型帶料1寬度的四分之一。

步驟4）將各片狀角料3依次拼接并沿寬型帶料1的長(zhǎng)度方向平鋪在寬型帶料1正面的中部，形成帶狀的角料拼接區(qū)，兩條窄型帶料2平鋪在寬型帶料1正面靠近兩側(cè)邊沿的位置上并在角料拼接區(qū)的兩側(cè)形成兩條圍沿，形成復(fù)合式卷繞帶。

步驟5）取多段復(fù)合式卷繞帶，利用卷繞機(jī)開(kāi)始卷繞，卷完其中一條后再對(duì)接另一條，直至環(huán)形鐵芯達(dá)到外徑R，此時(shí)用氬弧焊將卷繞帶的起始端和末端焊接固定，得到環(huán)形鐵芯。對(duì)于環(huán)形鐵芯的具體結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)D2和圖3,其中，片狀角料的形狀可以為三角形、梯形或方形，分別如圖4、5、6所示。

步驟6）對(duì)步驟5）得到的環(huán)形鐵芯進(jìn)行優(yōu)化處理。優(yōu)化處理具體的包括：

步驟6.1）去毛刺和倒角，用電磨工具磨去鐵芯上的毛刺和倒角

步驟6.2）熱處理，將卷繞好的環(huán)型鐵芯進(jìn)行熱處理，去掉卷繞過(guò)程中的應(yīng)力。

步驟6.3）浸漆并烘干， 鐵芯浸絕緣漆，滴晾后再烘干。

步驟6.4）絕緣防護(hù)，將鐵芯所有邊沿部分用膠帶防護(hù)后，密繞三層以上絕緣膠帶或聚酯薄膜。

步驟7）參照要替代的EI型變壓器的功率、電壓調(diào)整率、輸入和輸出電壓、電流、銅線線徑，計(jì)算出環(huán)型變壓器初次級(jí)線圈匝數(shù)。具體的包括：依據(jù)步驟2）以及要替代的EI型變壓器的功率和安裝空間，確定環(huán)型鐵芯的內(nèi)徑、外徑和高度，確定好環(huán)形鐵芯的尺寸后，依據(jù)公式計(jì)算初級(jí)匝數(shù)，為變壓器輸入電壓值，為電源頻率,為磁感應(yīng)強(qiáng)度值，為鐵芯有效截面積；次級(jí)繞線匝數(shù)，為電壓調(diào)整率。

步驟8）利用銅包鋁漆包線替代原純銅漆包線并借助繞線機(jī)，在環(huán)形鐵芯上進(jìn)行繞線操作。其中，由于銅包鋁漆包線較銅漆包線軟，在繞銅包鋁漆包線時(shí)漲力要比繞銅漆包線時(shí)，適度減小。受不同的環(huán)型繞線機(jī)和不同線徑等因素影響，因此，確定漲力無(wú)法量化具體數(shù)值。但可用解剖首件變壓器的繞組線，根據(jù)GB6109-90和 GB/T4074-1999系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定方法（例：進(jìn)行鹽水針孔方法，測(cè)量線徑法等），來(lái)保證不同繞線機(jī)不同線徑的漲力合適度。這是保證銅包鋁漆包線達(dá)到銅漆包線使用壽命的關(guān)鍵絕緣要素之一。

步驟9）繞線完成后，制作初、次級(jí)線圈引出線，并在變壓器最外層額外設(shè)置一層絕緣層，絕緣層內(nèi)敷設(shè)可復(fù)位式的過(guò)流保護(hù)片。

步驟10）制作與要替代的EI型變壓器底座尺寸相同的環(huán)形變壓器底座，將制作完成的環(huán)形變壓器固定安裝在環(huán)形變壓器底座上，替代完成。

其中，步驟8）中，銅包鋁線漆包線替代純銅漆包線的線徑，按如下步驟進(jìn)行。

步驟8.1）測(cè)量原純銅漆包線的線徑R1，制作線徑為1.17R1的銅包鋁漆包線。

步驟8.2）以步驟8.1）中的銅包鋁線漆包線制作樣品，測(cè)得各繞組的直流電阻值，與要替代的EI變壓器對(duì)應(yīng)的繞組的直流電阻值相比較，按照線徑與電阻成反比的原則，進(jìn)一步調(diào)整銅包鋁線漆包線的線徑，直至銅包鋁線漆包線繞組的直流電阻值與對(duì)應(yīng)的純銅漆包線繞組的電阻值一致，以微調(diào)后確定的線徑批量生產(chǎn)。

步驟8）中繞線完成后，各繞組的引出線使用鍍錫的多股銅線，具體的還包括如下引線焊接步驟：將鍍錫的多股引出線纏繞銅包鋁漆包線本線上3-5絞，蘸取適量助焊液，在溫度420±10℃融錫槽內(nèi)浸焊1-3秒。浸焊后保留錫尖，用大于焊錫部位總長(zhǎng)度的套管防護(hù)，尾部折起，用膠帶固定。該結(jié)構(gòu)和焊接方式是保證銅包鋁漆包線達(dá)到銅漆包線使用壽命的關(guān)鍵焊接要素之一。

本發(fā)明的方法流程簡(jiǎn)單，實(shí)施方便，主要產(chǎn)生了如下三大有益效果：

1）利用廢舊資源制作環(huán)形鐵芯，降低了制造成本且有助于環(huán)保，同時(shí)，巧妙的利用環(huán)形變壓器的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，使得利用該環(huán)形鐵芯制作的環(huán)形變壓器能夠達(dá)到了EI型變壓器的性能要求，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)EI型變壓器的替代，使得環(huán)形變壓器得到了推廣應(yīng)用。

2）利用銅包鋁線漆包線替代純銅漆包線，通過(guò)精確調(diào)整線徑，實(shí)現(xiàn)了同等替代，減少了銅耗，消除了對(duì)銅包鋁漆包線的偏見(jiàn)，使得銅包鋁漆包線得到了推廣使用。

3）以重量計(jì)量的方式將環(huán)形鐵芯替代EI型硅鋼沖壓疊片鐵芯，功率相等的前提下，重量減少了30%左右，使得變壓器更輕便實(shí)用。

參照附圖，本發(fā)明的環(huán)型電源變壓器包括內(nèi)置有環(huán)形鐵芯的變壓器本體，環(huán)形鐵芯上繞制初級(jí)繞線、次級(jí)繞線以及絕緣層，環(huán)形鐵芯由復(fù)合式卷繞帶卷繞而成，該復(fù)合式卷繞帶包括一條寬型帶料1、兩條窄型帶料2和多塊片狀角料3，窄型帶料2與寬型帶料1長(zhǎng)度一致，寬型帶料1的寬度與鐵芯的寬度一致，窄型帶料2的寬度小于寬型帶料1寬度的四分之一；各片狀角料3依次拼接并沿寬型帶料1的長(zhǎng)度方向平鋪在寬型帶料1正面的中部，形成帶狀的角料拼接區(qū)；兩條窄型帶料2平鋪在寬型帶料1正面靠近兩側(cè)邊沿的位置上并在角料拼接區(qū)的兩側(cè)形成兩條圍沿。

上述復(fù)合式卷繞帶為雙層結(jié)構(gòu)，底層的寬型帶料1為卷繞基帶，頂層相當(dāng)于由碎片拼接而成的拼接料層，對(duì)于拼接料層，其除了采用上述的兩條窄型帶料2和多塊片狀角料3的拼接方式外，也可僅由多塊片狀角料3拼接成，或者僅由多條窄型帶料2拼接成，在此不再贅述。

參照附圖，變壓器本體的外層額外設(shè)置一層絕緣層，絕緣層內(nèi)敷設(shè)至少一片可復(fù)位式的過(guò)流保護(hù)片4；過(guò)流保護(hù)片4設(shè)置一片且串聯(lián)在初級(jí)繞線上或者串聯(lián)在次級(jí)繞線上；或者，過(guò)流保護(hù)片4設(shè)置多片且串聯(lián)在初級(jí)繞線和其中一組或多組次級(jí)繞線上、或者串聯(lián)在多組初級(jí)繞線上、又或者串聯(lián)在多組次級(jí)繞線上。環(huán)形鐵芯包括多段復(fù)合式卷繞帶，各段卷繞帶通過(guò)卷繞機(jī)依次卷繞，相鄰兩段卷繞帶的銜接部位無(wú)縫對(duì)接。

參照附圖，絕緣層包括內(nèi)、外兩層絕緣紙5以及包覆在最外層的絕緣包覆層6，過(guò)流保護(hù)片4設(shè)置在兩層環(huán)形絕緣紙5之間。其中，過(guò)流保護(hù)片4為正溫度系數(shù)非線性熱敏電阻器，其兩端的連接引線分別連接在其正反面上，過(guò)流保護(hù)片4及其兩端的連接引線均通過(guò)絕緣膠帶7固定在內(nèi)層的絕緣紙5上。另外，當(dāng)過(guò)流保護(hù)片4僅串接在其中的一組或多組次級(jí)繞線上時(shí)，在其中一組或多組初級(jí)繞線上串接溫度保險(xiǎn)絲8。

對(duì)于片狀角料的具體形狀，依據(jù)廢角料的形狀而定，具體的，如圖4和圖5所示，片狀角料3為三角形或梯形，各片狀角料交錯(cuò)插接，相鄰的邊無(wú)縫拼接?；蛘呷鐖D6所示，片狀角料3為方形，各片狀角料依次排列，相鄰的邊無(wú)縫拼接。

本發(fā)明的環(huán)形電源變壓器在環(huán)形鐵芯以及繞組保護(hù)上均進(jìn)行了改進(jìn)，其產(chǎn)生的有益效果主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

1）對(duì)于環(huán)形鐵芯，以寬型帶料1作為卷繞的基帶，窄型帶料2在基帶正面的兩側(cè)形成圍沿，中部使用不同形狀的角料拼接形成帶狀的角料拼接區(qū)，通過(guò)該種夾層式逐層卷繞的方式而最終得到需要規(guī)格的環(huán)形鐵芯，其中，寬型帶料1和窄型帶料2均可由廢舊硅鋼帶加工后得到，片狀角料3則可由廢舊角料通過(guò)簡(jiǎn)單裁切后而直接得到，借助該復(fù)合式卷繞帶的結(jié)構(gòu)，充分有效的利用了廢舊硅鋼材料，大幅降低了成本；

2）由于廢舊帶料的長(zhǎng)度一般不會(huì)很長(zhǎng)，因此，一個(gè)環(huán)形鐵芯往往需要多段復(fù)合式卷繞帶，對(duì)于各段卷繞帶，只需將銜接部位對(duì)接起來(lái)即可，加工制作十分方便；

3）過(guò)流保護(hù)片4體積小，易焊接，將過(guò)流保護(hù)片4設(shè)置在變壓器的最外層，并與變壓器制作成一體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制作方便，能滿足各國(guó)的安全標(biāo)準(zhǔn)要求；在具體安裝結(jié)構(gòu)上，設(shè)置雙層絕緣紙5夾層并配合絕緣包覆層6對(duì)過(guò)流保護(hù)片進(jìn)行絕緣和隔熱防護(hù)，避免過(guò)流保護(hù)片4在動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的高溫對(duì)相鄰的繞組線造成影響，絕緣隔熱和防護(hù)效果好；

4）在功能上，借助過(guò)流保護(hù)片4的過(guò)流保護(hù)、自復(fù)位、耐大電流的和防雷擊的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)出現(xiàn)線路短路或雷擊時(shí)，能對(duì)被保護(hù)的變壓器繞組瞬間限流，從而避免了過(guò)流損害，實(shí)現(xiàn)了耐短路和防雷擊的目的，在故障清除后，變壓器可自動(dòng)恢復(fù)工作常態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了循環(huán)保護(hù)，避免了資源浪費(fèi)；

5）根據(jù)需要以及各繞組的組合方式，確定需要保護(hù)的繞組，具體的，可如圖8所示單獨(dú)保護(hù)初級(jí)，或者單獨(dú)保護(hù)某組或某幾組次級(jí)，或者如圖9所示初級(jí)和次級(jí)均保護(hù)。同時(shí)，當(dāng)某些次級(jí)繞組占功率的比例很小時(shí)，可單獨(dú)設(shè)置過(guò)流保護(hù)片對(duì)該繞組進(jìn)行保護(hù)，如圖9和如圖10所示，在功率占比較小的次級(jí)繞組上也加保護(hù)片，從而能對(duì)變壓器的各級(jí)輸入和輸出進(jìn)行全方位的保護(hù)，使變壓器更安全更可靠；

6）依據(jù)具體需求，在使用過(guò)流保護(hù)片保護(hù)次級(jí)繞組時(shí)，在初級(jí)可搭配溫度保險(xiǎn)絲使用，從而可對(duì)某些特殊的變壓器進(jìn)行多種不同形式的過(guò)流防護(hù)。

其中，環(huán)形鐵芯在制作成本上的優(yōu)勢(shì)以及在廢料回收領(lǐng)域的貢獻(xiàn)是非常明顯。然而，由于有了更多的接縫，不可避免地其漏磁和磁阻會(huì)比同等規(guī)格采用整條硅鋼帶卷繞的環(huán)形鐵芯要增加，但是，與同等規(guī)格的EI型環(huán)形鐵芯相比，其漏磁仍小得多,并能保留環(huán)形鐵芯結(jié)構(gòu)所固有的優(yōu)點(diǎn)。因此，利用本發(fā)明的環(huán)形鐵芯制作的變壓器，在等功率替代EI型鐵芯變壓器時(shí)，可大幅減少變壓器重量，且制作成本也小得多，即利用本發(fā)明制作的變壓器完全可替代EI型變壓器，能達(dá)到甚至能超過(guò)EI型變壓器的要求，從而大大拓展了環(huán)形變壓器的應(yīng)用范圍。

綜上所述，本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可做若干的更改或修飾。上述更改或修飾均落入本本發(fā)明的保護(hù)范圍。