CN107863226A - 一种无噪声无涡流损耗的变压器及实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无噪声无涡流损耗的变压器及实现方法，所述变压器由初级线圈、次级线圈和硅钢片铁芯构成，首先在硅钢片表面喷涂导电材料粉形成导电薄膜用以吸附涡流电子，然后使用磁性材料铁对导电薄膜进行覆盖以增强磁通量，再将进行这样处理过的硅钢片喷涂绝缘漆膜后组装成铁芯，并镶嵌组装初级线圈绕组和次级线圈绕组，最后将金属氧化锌避雷器颗粒掺杂到环氧树脂中对变压器各线圈进行浇筑，即可得到无噪音，无涡流损耗，无空载损耗，无发发热量，超高效率的节能环保变压器。
Description
技术领域：
本发明涉及到一种变压器及实现方法，特别是通过在变压器硅钢片部分表面喷涂磁性材料粉形成导磁薄膜层，喷涂导电材料形成电子吸附聚集层，并通过在环氧树脂中掺杂氧化锌避雷器粉颗粒将吸附层的电子卸放的方式，形成的一种无噪声无涡流损耗高效率的新型环保节能变压器。
背景技术：
变压器所产生的噪声广泛影响住宅小区、商业中心、机场、厂矿、医院、学校等场所，长期的连续的噪声容易致人烦躁易怒，削弱人的抵抗力，亚健康状态往往由此引发，对于抵抗力低下的老年人更有引发癌症风险，特别是雷雨天气中出现的变压器蜂鸣和啸叫更严重影响配电室中值班人员的身体健康，为此《中华人民共和国环境噪声污染防治法》第61条规定，受到环境噪声污染危害的单位和个人，有权要求加害人排除危害；造成损失的，依法赔偿损失。变压器噪声共有三个声源，一是铁心，二是绕组，三是冷却器，即空载、负载和冷却系统引起噪声之和。
现有降低涡流噪声的方法主要是降低硅钢片的厚度，硅钢片的厚度已经由原来的0.65mm降低到0.23mm，但不能无限度的降低硅钢片的厚度，否则硅钢片漆膜厚的占比就会加大，进而影响磁通传递。
本发明消除涡流的方法为釜底抽薪法，即将形成涡流的感生电流彻底消除以避免涡流造成热能损耗和噪声干扰，提高变压器的整体效率。
发明内容：
本发明提供的一种无噪声无涡流损耗的变压器，所述的变压器由初级线圈、次级线圈和硅钢片铁芯构成，并在所述的硅钢片表面或部分表面喷涂磁性材料粉形成导磁薄膜层。
该磁性材料粉可以是硬磁材料，也可以是软磁材料，也可以是硬磁材料和软磁材料按已定比例相互搅拌掺杂在一起的混合磁性材料。
当磁性材料粉是钕铁硼永磁粉时，此种磁粉就具有弱导电性或者说具有强绝缘性。导磁薄膜层会增强硅钢片整体的导磁效果。
一种无噪声无涡流损耗的变压器的实现方法，所述的在硅钢片表面或部分表面喷涂磁性材料粉形成导磁薄膜层的方法为，将磁性材料粉掺杂在硅钢片的氧化绝缘工艺所使用的绝缘材料中喷涂覆盖在硅钢片表面。
此种方法使制作过程简单，容易实现，但不能达到最佳性能，较优选的技术方案是将磁性材料粉进一步粉碎至尘土化，吸附于硅钢片表面，再喷绝覆盖缘涂漆膜。
优选的，在上述一种无噪声无涡流损耗的变压器的实现方法中，所述的将磁性材料粉掺杂在硅钢片的氧化绝缘工艺所使用的绝缘材料中喷涂于覆盖在硅钢片表面之前，还需要在硅钢片部分表面喷涂低电阻率的导电材料粉形成电子吸附层。
由于硅钢片中的电阻率远远大于导电材料的电阻率，所以在硅钢片内形成涡流的电子会逐渐迁移汇聚到导电层中，当导电涂层非常薄时，导电涂层形成的涡流微乎其微，可以忽略不计。
硅钢片上的导电涂层形状分两种情况，一种情况是导电层可以沿着硅钢片表面包裹线圈形成闭环回路，另一种情况是不能沿着硅钢片表层包裹线圈形成闭环环路时，这两种情况分别形成电势和电流。
导电层使用的金属可以是吕、铜，银，金等金属，其条件是导电层所使用的金属电阻率要比硅钢片的电阻率低，越低越好。
优选的，在上述一种无噪声无涡流损耗的变压器的实现方法中，将磁性材料粉颗粒投入搅拌于环氧树脂中，并使用含有此磁性材料粉颗粒的环氧树脂浇筑初级线圈，次级线圈。这种变压器统称为环氧树脂浇筑变压器，在环氧树脂中加入磁性材料粉等同于将初级线圈和次级线圈强阻抗之中，大大的降低空载损耗。加入的磁性粉并非越多越好，而是和加入磁性粉颗粒的直径大小有关，和磁性材料本身的特性有关。
优选的，在上述一种无噪声无涡流损耗的变压器的实现方法中，将氧化锌避雷器粉颗粒投入搅拌于环氧树脂中，并使用含有此磁性材料粉颗粒和氧化锌避雷器粉颗粒的环氧树脂分别浇筑初级线圈，次级线圈。
将氧化锌避雷器粉颗粒投入搅拌于环氧树脂中，可以在环氧树脂中形成一个三维立体的氧化锌避雷器网络，通过这个网络可以搜集泄露到绝缘层的电子并排泄接入大地。
由于在整个变压器非导电线圈内形不成封闭的循环网络，所以此种变压器无法产生噪音和涡流损耗，可以极大的降低变压器的空载损耗，提高变压器的整体效率。使用等同数量的导线和铁芯制作出的变压器，有着更高功率的输出，即制作等同容量的变压器可以节省导线和铁芯的使用量，制造陈本不升反降。
优选的，在上述一种无噪声无涡流损耗的变压器及实现方法中，将磁性材料粉掺杂在硅钢片的氧化绝缘工艺所使用的绝缘材料中喷涂覆盖在硅钢片的表面，制得硅钢片。
需要说明的是，所述硅钢片为所述硅钢片铁芯的硅钢片。
优选的，在上述一种无噪声无涡流损耗的变压器及实现方法中，硅钢片表面还需要将导电材料粉掺杂在硅钢片的氧化绝缘工艺所使用的绝缘材料中喷涂覆盖。
优选的，在上述一种无噪声无涡流损耗的变压器及实现方法中，硅钢片表面还需要将氧化锌避雷器粉颗粒掺杂在硅钢片的氧化绝缘工艺所使用的绝缘材料中喷涂覆盖。
永磁材料粉涂层可以增强磁通量，与变压器效率有关，导电涂层可以吸收束缚形成铁芯涡流的电子，和涡流含量有关；氧化锌避雷器粉颗粒可以将聚集的电子排泄导入到变压器外壳的接地线路中，和变压器的散热量有关；将这三种材料颗粒以不同的配比掺杂到变压器的硅钢片或铁芯的绝缘层中，可以对现有各种用途的变压器进行参数性能改良。
附图说明：
图1附图为本发明的结构示意图。
在附图中：
1、硅钢片铁芯；2、次级线圈；3、初级线圈
4、氧化锌避雷器粉颗粒；5、导电铜膜；
6、磁性材料粉颗粒。
具体实施方式：
一种无噪声无涡流损耗的变压器及实现方法，变压器由初级线圈3、次级线圈2和硅钢片铁芯1构成，具体制造方法为：首先在硅钢片侧表面镀一层导电铜膜5，然后使用磁性材料粉颗粒6如钕铁硼永磁铁粉颗粒对导电铜膜5进行覆盖，将进行这样处理过的硅钢片喷涂绝缘漆膜后组装成铁芯，并镶嵌组装初级线圈和次级线圈，然后将金属氧化锌避雷器粉颗粒4掺杂到环氧树脂中对变压器各线圈进行浇筑，即可得到无噪音无涡流损耗的节能环保高效变压器。
简易实现方法为将导电金属颗粒铜粉掺杂在硅钢片的氧化绝缘工艺所使用的绝缘材料中喷涂覆盖在硅钢片表面形成第一层硅钢片漆膜，将钕铁硼永磁铁粉颗粒掺杂在硅钢片的氧化绝缘工艺所使用的绝缘材料中喷涂覆盖在硅钢片表面形成第二层硅钢片漆膜，将进行这样处理过的硅钢片、初级线圈和次级线圈组装成变压器初级产品，然后使用环氧树脂中对变压器初级产品各线圈进行第一层浇筑，此后将金属氧化锌避雷器粉颗粒掺杂到环氧树脂中对变压器各线圈进行第二层浇筑，如此也可得到无噪音无涡流损耗的节能环保高效变压器。
磁性材料粉、导电材料粉、氧化锌避雷器粉颗粒之间的比例以及这些掺杂材料与绝缘漆料的占比、与环氧树脂的占比的具体数值需要通过理论和实验数据相结合逐步进行确定。
如硅钢片绝缘漆膜的基础实验比例为：每100公斤绝缘漆配备10克金属铜粉，60克钕铁硼永磁粉搅拌均匀，按照原来工艺流程对硅钢片进行喷涂漆膜，每100公斤环氧树脂配备10克氧化锌避雷器粉颗粒，配备10克金属铜粉按照原来工艺流程对初级线圈绕组和次级线圈进行浇筑，变压器外壳接地，对变压器进行各种实验，记录各种参数指标，和按照原来工艺流程生产出来的变压器参数进行对照，然后对配料比例进行调整，重新测试，记载各种原材料粉对变压器性能影响的占比，如此循环测试，直到找到与各种型号的变压器相应的参数配比数值。
就如同变频空调代替定频空调一样，如此生产得到的无噪音无涡流损耗的节能环保高效变压器代替传统变压器必将是一个不可逆转的大趋势。
Claims (10)
1.一种无噪声无涡流损耗的变压器，所述的变压器由初级线圈、次级线圈和硅钢片铁芯构成，其特征在于：所述的硅钢片表面或部分表面喷涂磁性材料粉形成导磁薄膜层。
2.根据权利要求1所述一种无噪声无涡流损耗的变压器的实现方法，其特征在于：在硅钢片表面或部分表面喷涂磁性材料粉形成导磁薄膜层的方法为，将磁性材料粉掺杂在硅钢片的氧化绝缘工艺所使用的绝缘材料中喷涂覆盖在硅钢片表面。
3.根据权利要求2所述一种无噪声无涡流损耗的变压器的实现方法，其特征在于：将磁性材料粉掺杂在硅钢片的氧化绝缘工艺所使用的绝缘材料中喷涂覆盖在硅钢片表面之前，还需要在硅钢片部分表面喷涂低电阻率的导电材料粉形成电子吸附层。
4.根据权利要求2所述一种无噪声无涡流损耗的变压器的实现方法，其特征在于：将磁性材料粉颗粒投入搅拌于环氧树脂中，并使用含有此磁性材料粉颗粒的环氧树脂分别浇筑初级线圈，次级线圈。
5.根据权利要求3所述一种无噪声无涡流损耗的变压器及实现方法，其特征在于：将磁性材料粉颗粒投入搅拌于环氧树脂中，并使用含有此磁性材料粉颗粒的环氧树脂分别浇筑初级线圈，次级线圈。
6.根据权利要求2或5所述一种无噪声无涡流损耗的变压器的实现方法，其特征在于：将氧化锌避雷器粉颗粒粉投入搅拌于环氧树脂中，并使用含有此氧化锌避雷器粉颗粒的环氧树脂分别浇筑初级线圈，次级线圈。
7.根据权利要求4所述一种无噪声无涡流损耗的变压器的实现方法，其特征在于：将氧化锌避雷器粉颗粒投入搅拌于环氧树脂中，并使用含有此氧化锌避雷器粉颗粒和磁性材料粉的环氧树脂分别浇筑初级线圈，次级线圈。
8.根据权利要求1～7任一项一种无噪声无涡流损耗的变压器及实现方法，其特征在于：将磁性材料粉掺杂在硅钢片的氧化绝缘工艺所使用的绝缘材料中喷涂覆盖在硅钢片的表面制得硅钢片。
9.根据权利要求8所述一种无噪声无涡流损耗的变压器及实现方法，其特征在于：在硅钢片的表面还需要将导电材料粉掺杂在硅钢片的氧化绝缘工艺所使用的绝缘材料中喷涂覆盖。
10.根据权利要求8或9所述一种无噪声无涡流损耗的变压器及实现方法，其特征在于：在硅钢片的表面还需要将氧化锌避雷器粉颗粒掺杂在硅钢片的氧化绝缘工艺所使用的绝缘材料中喷涂覆盖。
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