CN102982973A - 一种层叠式变压器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种层叠式变压器，包括三个三相绕组单元（1），每个所述三相绕组单元（1）包括由曲折绕组片（21）层叠而成的绕组（2），4个所述绕组（2）在竖直方向上均匀排列，在所述绕组（2）中间部位设置有3个第一通孔（22），在上下相邻两组所述绕组（2）之间设置有高压绕组（3），在所述高压绕组（3）中间部位设置有3个第二通孔（32），在所述第一通孔（22）和所述第二通孔（32）中间穿设有铁芯（4），三根所述铁芯（4）上下两端通过两根连接铁芯（5）连接，该变压器整体构成立式结构，使用曲折绕组及高压线包层叠使用，初级绕组和次级绕组叠加有利于减少漏感，提高变压器的传输效率。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种层叠式变压器。
【背景技术】
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，变压器由磁芯和线圈组成，线圈有两个或者两个以上的绕组，绕组与磁芯合称电力变压器本体，是建立磁场和传输电能的电路部分，在原理上，磁芯是构成变压器的磁路，它将一次电路的电能转化为磁能，又将该磁能转化为二次电路的电能，因此，磁芯是能量传递的媒介体，在结构上，磁芯是构成变压器的骨架，在其磁芯柱上套上带有绝缘的线圈，并且牢固地对它们支撑和压紧，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。
绕组按功能分为输入绕组和输出绕组，输入绕组将电能转换为磁场能量，输出绕组将磁能转换为电能输出，通过输入绕组与输出绕组匝数不同实现变压，而变压器的性能如何，基本上由绕组来决定。
现有变压器存在以下不足：
其一、现有变压器采用单一磁路，在需要更大电流输出时制造方法相对复杂；
其二、现有变压器不便于自动化操作。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种层叠式变压器，该变压器整体构成立式结构，使用曲折绕组及高压线包层叠使用，初级绕组和次级绕组叠加有利于减少漏感，提高变压器的传输效率。
为实现上述目的，本发明采用了下述技术方案：
一种层叠式变压器，包括3个三相绕组单元，每个所述三相绕组单元包括由曲折绕组片层叠而成的绕组，4个所述绕组在竖直方向上均匀排列，在所述绕组中间部位设置有3个第一通孔，在上下相邻两组所述绕组之间设置有高压绕组，在所述高压绕组中间部位设置有3个第二通孔，在所述第一通孔和所述第二通孔中间穿设有铁芯，3根所述铁芯上下两端通过2根连接铁芯连接。
如上所述高压绕组包括三个线圈，在所述高压绕组表面设置有绝缘层，三个所述线圈通过所述绝缘层连为一体，在所述线圈侧面上设置有两个接线端子，三个所述线圈与两个所述接线端子电连接。
如上所述绝缘层为环氧玻纤层。
三个如上所述高压绕组单相采用并联结构。
如上所述曲折绕组片包括4根直型条，所述直型条的两端由上弧形连接条和下弧形连接条交替将相邻两根直型条连接成曲线条状，所述上弧形连接条与相连接的两根直型条围成用于插入铁芯的下开口，所述下弧形连接条与相连接的两根直型条围成用于插入铁芯的上开口，所述直型条与竖直轴线X之间构成一锐角A，所述锐角A的角度范围为0～15°，所述直型条的长度L不小于所述上弧形连接条、下弧形连接条的弦长S，使得所述下开口、上开口在沿着竖直轴线X方向成长条状开口。
如上所述绕组单相采用2并3串结构连接。
如上所述曲折绕组片的厚度为10～20mm。
在外侧如上所述直型条上设置有焊接耳。
如上所述上弧形连接条呈半圆环状，所述下弧形连接条呈半圆环状。
如上所述锐角A为0°。
本发明的有益效果是：
1、本发明之中层叠式变压器，包括3个三相绕组单元，每个三相绕组单元包括由曲折绕组片层叠而成的绕组，4个绕组在竖直方向上均匀排列，在绕组中间部位设置有3个第一通孔，在上下相邻两组绕组之间设置有高压绕组，在高压绕组中间部位设置有3个第二通孔，在第一通孔和第二通孔中间穿设有铁芯，3根铁芯上下两端通过2根连接铁芯连接，该变压器整体构成立式结构，使用曲折绕组及高压线包层叠使用，初级绕组和次级绕组叠加有利于减少漏感，提高变压器的传输效率。
2、本发明之中变压器功率大，散热效果好，相对于传统变压器重量降低30%～40%，适用于单相单磁路也适用于多相多磁路，便于搬运及安装。
3、本发明之中高压绕组包括三个线圈，在高压绕组表面设置有绝缘层，三个线圈通过绝缘层连为一体，在线圈侧面上设置有两个接线端子，三个线圈与两个接线端子电连接，在高压线圈的表面覆盖绝缘层，便于生产和安装，便于质量控制。
4、本发明之中绝缘层通过真空铸造的方式覆盖在线圈上，加工方便，保证线圈的高性能。
5、本发明之中绕组片相对于传统设计大大缩短变压器绕组片的长度，从而进一步使得变压器的体积缩小，便于变压器的安装以及搬运；
6、本发明之中在绕组片上设置有焊接耳，便于绕组片的焊接以及组装，有效提升产品性能，提高生产效率；
【附图说明】
图1为本发明的爆炸视图；
图2为本发明的立体图；
图3为本发明绕组的立体视图；
图4为本发明高压绕组的立体视图；
图5为本发明高压绕组的部分剖视图；
图6为图4所示I部局部放大图；
图7为本发明曲折绕组片正视图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。
如图1至图7所示，一种层叠式变压器，包括3个三相绕组单元1，每个所述三相绕组单元1包括由曲折绕组片21层叠而成的绕组2，4个所述绕组2在竖直方向上均匀排列，在所述绕组2中间部位设置有3个第一通孔22，在上下相邻两组所述绕组2之间设置有高压绕组3，在所述高压绕组3中间部位设置有3个第二通孔32，在所述第一通孔22和所述第二通孔32中间穿设有铁芯4，3根所述铁芯4上下两端通过2根连接铁芯5连接，整体构成3相9磁路变压器，该变压器整体构成立式结构，使用曲折绕组及高压线包层叠使用，初级绕组和次级绕组叠加有利于减少漏感，提高变压器的传输效率，绕组构成层叠式结构，功率大，散热效果好，相对于传统变压器重量降低30%～40%，便于搬运及安装。
如图1、图2、图3和图4所示，在本实施例中，所述高压绕组3包括三个线圈31，在所述高压绕组3表面设置有绝缘层33，三个所述线圈31通过所述绝缘层33连为一体，在所述线圈31侧面上设置有两个接线端子34，三个所述线圈31与两个所述接线端子34电连接，在高压线圈的表面覆盖绝缘层，防止高压线圈对人造成伤害，保证线圈使用的安全性，三个线圈由绝缘层连成一体，提升装配效率，便于整体接线。
如图4、图5、图6所示，在本实施例中，所述绝缘层33优选为环氧玻纤层，绝缘性能好，便于加工制造，作为本发明的另一种实施方式，所述绝缘层33亦可以设置为绝缘树脂，绝缘树脂的绝缘性能好，便于对高压绕组线圈进行包覆，便于加工成型。
如图1、图2和图3所示，在本实施例中，作为本发明的一种优选方式，三个所述高压绕组3单相采用3并结构，单个高压线包匝数1116匝，高压线包内部采用串联接线。
如图3、图7所示，在本实施例中，所述曲折绕组片21包括4根直型条101，所述直型条101的两端由上弧形连接条102和下弧形连接条103交替将相邻两根直型条101连接成曲线条状，所述上弧形连接条102与相连接的两根直型条101围成用于插入铁芯的下开口104，所述下弧形连接条103与相连接的两根直型条101围成用于插入铁芯的上开口105，所述直型条101与竖直轴线X之间构成一个锐角A，所述锐角A的角度范围为0～15°，所述直型条101的长度L不小于所述上弧形连接条102、下弧形连接条103的弦长S，使得所述下开口104、上开口105在沿着竖直轴线X方向成长条状开口，该设计相对于传统设计大大缩短变压器绕组片的长度，从而进一步使得变压器的体积缩小，便于变压器的安装以及搬运。
如图3、图7所示，在本实施例中，所述绕组2单相采用2并3串结构连接，共42匝，合计84片。
如图3、图7所示，在本实施例中，所述曲折绕组片的厚度为10～20mm，优选为14mm。
如图3、图7所示，在本实施例中，在外侧所述直型条101上设置有焊接耳106，便于绕组片的焊接以及组装，有效提升产品性能，提高生产效率。
如图3、图7所示，在本实施例中，所述上弧形连接条102呈半圆环状，所述下弧形连接条103呈半圆环状，没有刺手的棱角，便于装配，形象美观。
如图3所示，在本实施例中，所述锐角A为0°，此种形状结构的曲折绕组片能最大限度降低曲折绕组的长度，获得最佳的电磁传输。
Claims (10)
1.一种层叠式变压器，其特征在于：包括3个三相绕组单元（1），每个所述三相绕组单元（1）包括由曲折绕组片（21）层叠而成的绕组（2），4个所述绕组（2）在竖直方向上均匀排列，在所述绕组（2）中间部位设置有3个第一通孔（22），在上下相邻两组所述绕组（2）之间设置有高压绕组（3），在所述高压绕组（3）中间部位设置有3个第二通孔（32），在所述第一通孔（22）和所述第二通孔（32）中间穿设有铁芯（4），3根所述铁芯（4）上下两端通过2根连接铁芯（5）连接。
2.根据权利要求1所述的一种层叠式变压器，其特征在于：所述高压绕组（3）包括三个线圈（31），在所述高压绕组（3）表面设置有绝缘层（33），三个所述线圈（31）通过所述绝缘层（33）连为一体，在所述线圈（31）侧面上设置有两个接线端子（34），三个所述线圈（31）与两个所述接线端子（34）电连接。
3.根据权利要求2所述的一种层叠式变压器，其特征在于：所述绝缘层（33）为环氧玻纤层。
4.根据权利要求2所述的一种层叠式变压器，其特征在于：三个所述高压绕组（3）单相采用并联结构。
5.根据权利要求1所述的一种层叠式变压器，其特征在于：所述曲折绕组片（21）包括4根直型条（101），所述直型条（101）的两端由上弧形连接条（102）和下弧形连接条（103）交替将相邻两根直型条（101）连接成曲线条状，所述上弧形连接条（102）与相连接的两根直型条（101）围成用于插入铁芯的下开口（104），所述下弧形连接条（103）与相连接的两根直型条（101）围成用于插入铁芯的上开口（105），所述直型条（101）与竖直轴线X之间构成一锐角A，所述锐角A的角度范围为0～15°，所述直型条（101）的长度L不小于所述上弧形连接条（102）、下弧形连接条（103）的弦长S，使得所述下开口（104）、上开口（105）在沿着竖直轴线X方向成长条状开口。
6.根据权利要求1所述的一种层叠式变压器，其特征在于：所述绕组（2）单相采用2并3串结构连接。
7.根据权利要求5所述的一种层叠式变压器，其特征在于：所述曲折绕组片的厚度为10～20mm。
8.根据权利要求4所述的一种层叠式变压器，其特征在于：在外侧所述直型条（101）上设置有焊接耳（106）。
9.根据权利要求4所述的一种层叠式变压器，其特征在于：所述上弧形连接条（102）呈半圆环状，所述下弧形连接条（103）呈半圆环状。
10.根据权利要求4所述的一种层叠式变压器，其特征在于：所述锐角A为0°。
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