CN108440897A - 一种单相电源变压器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单相电源变压器，涉及变压器技术领域，其包括磁芯、线圈以及外壳，该外壳包括以下原料制成：增强型聚甲醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯、叔丁基化芳基磷酸酯、三羟甲基丙烷、膨胀石墨、高岭土、多孔二氧化硅、毛沸石、海泡石粉、润滑剂、增塑剂、铝酸酯偶联剂和抗氧剂。本发明的单相电源变压器外壳制备简单方便，绿色环保，具有优良的机械性能、电磁屏蔽性、耐高温阻燃性、耐候抗老化性等，重量轻，散热快，应用场合广泛，使用寿命长。

Description

一种单相电源变压器
技术领域
本发明涉及变压器技术领域，具体涉及一种单相电源变压器。
背景技术
单相电源变压器主要用于单相负荷和三相电源变压器组，其广泛用于工矿企业、纺织机械、印刷包装、石油化工、学校、商场、电梯、邮电通信、医疗机械，办公设备、测试设备，工业自动化设备、家用电器，高层建筑，机床，隧道的输配电及进口设备等所有需要正常电压保证的场合。变压器外壳主要用于运行变压器现场的安全防护。避免因为小动物、雨水等异物进入变压器引起运行事故，可有效保护人身安全并起一定的电磁屏蔽作用。按结构材料不同分为：铝合金磨花板变压器外壳，不锈钢变压器外壳和钢板喷涂变压器外壳三大类。按使用场合不同：分户内变压器外壳和户外压器外壳两种。现有技术对变压器外壳的研究较少，但是因为外壳的损坏导致的安全隐患却越来越多；为了保证人们生产和生活的安全，研制出一种综合性能优良、电磁屏蔽性能好的变压器外壳相当有必要。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种单相电源变压器，该种变压器外壳制备简单方便，综合性能优良。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种单相电源变压器，其包括磁芯、线圈以及外壳，该外壳包括以下A、B、C三种组份原料：
A组份按重量份数计包括：增强型聚甲醛40-50份、聚对苯二甲酸丁二醇酯15-25份、叔丁基化芳基磷酸酯1.5-2.5份、三羟甲基丙烷1-2份；
B组份按重量份数计包括：膨胀石墨3-5份、高岭土10-15份、多孔二氧化硅2-3份、毛沸石2-3份、海泡石粉3-5份
C组份按重量份数计包括：润滑剂1-1.5份、增塑剂1-2份、铝酸酯偶联剂2-3份和抗氧剂1-2份；
上述增强型聚甲醛包括由聚甲醛和纳米ATO共混而得的，纳米ATO含量在13-17％。
进一步地，上述A组份按重量份数计包括：增强型聚甲醛45份、聚对苯二甲酸丁二醇酯20份、叔丁基化芳基磷酸酯2份、三羟甲基丙烷1.5份；
B组份按重量份数计包括：膨胀石墨4份、高岭土12份、多孔二氧化硅2.5份、毛沸石2.5份、海泡石粉4份；
C组份按重量份数计包括：润滑剂1.25份、增塑剂1.5份、铝酸酯偶联剂2.5份和抗氧剂1.5份。
进一步地，上述增强型聚甲醛包括由聚甲醛和纳米ATO共混而得的，纳米ATO含量在15％。
优选地，上述膨胀石墨采用膨胀倍率大于250ml/g的70-90目可膨胀石墨。
优选地，上述润滑剂采用硬脂酸锌、硅酮母粒或芥酸酰胺中的任一种。
优选地，上述增塑剂采用邻苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯或柠檬酸三丁酯中的任一种。
优选地，上述偶联剂采用铝酸酯偶联剂ASA型。
优选地，上述抗氧剂采用抗氧剂1010、抗氧剂TNP或抗氧剂168中的任一种。
上述的外壳制备方法如下：
(1)按所述重量份称取A、B、C三种原料组份；
(2)将B组份原料烘干，并球磨至10-20微米待用，得复合粉料；
(3)混料：分为以下三个阶段
Ⅰ：将A组份原料输送至高温捏合机中，在温度230-240℃条件下混融10-15min；
Ⅱ：将复合粉料加入到高温捏合机中与A组份原料混合，在温度230-240℃条件下混融25-35min；
Ⅲ：将剩余其它原料加入到高温捏合机中与A、B组份原料混合，在工作温度为130-140℃的条件下混融40-50min，得混合物料；
(4)将混合物料通过注塑机螺杆挤压注入至预热温度为80-90℃模具内，混合物料的注射压力为26-28Mpa，之后在26-28Mpa条件下保压42-48min。
本发明具有如下的有益效果：本发明的变压器外壳制备简单方便，原料相容性能好，分散速度快，生产效率高，制备过程中无污染、无废料、无粉尘，该种外壳在废旧弃之后，可回收加工循环利用，符合绿色环保的要求；另通过对生产原料及工艺的摸索、改进及优化，该种变压器外壳达到以下特性：
(1)电磁及音波屏蔽性：能够对电磁波、音波及红外线具有良好的屏蔽反射性，保障了外壳内部的电子元器件的正常运作，降低变压器外壳中机器噪音的传播；
(2)密度小：能实现变压器外壳厚度、重量轻薄的目的，一方面，节省了材料成本的输出，另一方面，更便于变压器内部热量的扩散；
(3)综合性能优良：具有优异的抗压及屈服强度、抗冲击性韧性、耐磨耐腐蚀性、耐候抗老化性、防水抗冻性以及耐高温阻燃性等，热膨胀系数小，结构完整、牢固不易变形，应用场合广泛，使用寿命长。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种单相电源变压器，其包括磁芯、线圈以及外壳，该外壳包括以下A、B、C三种组份原料：
A组份包括：增强型聚甲醛40份、聚对苯二甲酸丁二醇酯15份、叔丁基化芳基磷酸酯1.5份、三羟甲基丙烷1份；
B组份包括：膨胀石墨3份、高岭土10份、多孔二氧化硅2份、毛沸石2份、海泡石粉3份
C组份包括：润滑剂1份、增塑剂1份、铝酸酯偶联剂ASA型2份和抗氧剂1份；
上述部分原料的制取和选用如下表1所示：
表1
上述的外壳制备方法如下：
(1)先按重量份配比称取A、B、C三种原料组份；
(2)再将B组份原料烘干，并球磨至10微米待用，得复合粉料；
(3)之后混料：分为以下三个阶段
Ⅰ：将A组份原料输送至高温捏合机中，在温度230℃条件下混融15min；
Ⅱ：将复合粉料加入到高温捏合机中与A组份原料混合，在温度230℃条件下混融35min；
Ⅲ：将剩余其它原料加入到高温捏合机中与A、B组份原料混合，在工作温度为130℃的条件下混融50min，得混合物料；
(4)随后将混合物料通过注塑机螺杆挤压注入至预热温度为80℃模具内，混合物料的注射压力为26Mpa，之后在26Mpa条件下保压48min。
实施例2
一种单相电源变压器，其包括磁芯、线圈以及外壳，该外壳包括以下A、B、C三种组份原料：
A组份包括：增强型聚甲醛45份、聚对苯二甲酸丁二醇酯20份、叔丁基化芳基磷酸酯2份、三羟甲基丙烷1.5份；
B组份包括：膨胀石墨4份、高岭土12份、多孔二氧化硅2.5份、毛沸石2.5份、海泡石粉4份
C组份包括：润滑剂1.25份、增塑剂1.5份、铝酸酯偶联剂ASA型2.5份和抗氧剂1.5份；
上述部分原料的制取和选用如下表2所示：
表2
上述的外壳制备方法如下：
(1)先按重量份配比称取A、B、C三种原料组份；
(2)再将B组份原料烘干，并球磨至15微米待用，得复合粉料；
(3)之后混料：分为以下三个阶段
Ⅰ：将A组份原料输送至高温捏合机中，在温度235℃条件下混融12min；
Ⅱ：将复合粉料加入到高温捏合机中与A组份原料混合，在温度235℃条件下混融30min；
Ⅲ：将剩余其它原料加入到高温捏合机中与A、B组份原料混合，在工作温度为135℃的条件下混融45min，得混合物料；
(4)随后将混合物料通过注塑机螺杆挤压注入至预热温度为85℃模具内，混合物料的注射压力为27Mpa，之后在27Mpa条件下保压45min。
实施例3
一种单相电源变压器，其包括磁芯、线圈以及外壳，该外壳包括以下A、B、C三种组份原料：
A组份包括：增强型聚甲醛50份、聚对苯二甲酸丁二醇酯25份、叔丁基化芳基磷酸酯2.5份、三羟甲基丙烷2份；
B组份包括：膨胀石墨5份、高岭土15份、多孔二氧化硅3份、毛沸石3份、海泡石粉5份
C组份包括：润滑剂1.5份、增塑剂2份、铝酸酯偶联剂ASA型3份和抗氧剂2份；
上述部分原料的制取和选用如下表3所示：
表3
上述的外壳制备方法如下：
(1)先按重量份配比称取A、B、C三种原料组份；
(2)再将B组份原料烘干，并球磨至20微米待用，得复合粉料；
(3)之后混料：分为以下三个阶段
Ⅰ：将A组份原料输送至高温捏合机中，在温度240℃条件下混融10min；
Ⅱ：将复合粉料加入到高温捏合机中与A组份原料混合，在温度240℃条件下混融25min；
Ⅲ：将剩余其它原料加入到高温捏合机中与A、B组份原料混合，在工作温度为140℃的条件下混融40min，得混合物料；
(4)随后将混合物料通过注塑机螺杆挤压注入至预热温度为90℃模具内，混合物料的注射压力为28Mpa，之后在28Mpa条件下保压42min。
性能检测
上述实施例制得单相电源变压器的外壳性能参数如下：
1)屈服强度：≥185MPa；
2)冲击韧度：≥20J/cm2；
3)耐温区间：[-80,220]；
4)电磁屏蔽效能：≥120dB(10GHz)；
5)阻燃等级：V-0级。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种单相电源变压器，其包括磁芯、线圈以及外壳，其特征在于，所述外壳包括以下A、B、C三种组份原料：
A组份按重量份数计包括：增强型聚甲醛40-50份、聚对苯二甲酸丁二醇酯15-25份、叔丁基化芳基磷酸酯1.5-2.5份、三羟甲基丙烷1-2份；
B组份按重量份数计包括：膨胀石墨3-5份、高岭土10-15份、多孔二氧化硅2-3份、毛沸石2-3份、海泡石粉3-5份
C组份按重量份数计包括：润滑剂1-1.5份、增塑剂1-2份、铝酸酯偶联剂2-3份和抗氧剂1-2份；
所述增强型聚甲醛包括由聚甲醛和纳米ATO共混而得的，纳米ATO含量在13-17％。
2.根据权利要求1所述的一种单相电源变压器，其特征在于，所述A组份按重量份数计包括：增强型聚甲醛45份、聚对苯二甲酸丁二醇酯20份、叔丁基化芳基磷酸酯2份、三羟甲基丙烷1.5份；
所述B组份按重量份数计包括：膨胀石墨4份、高岭土12份、多孔二氧化硅2.5份、毛沸石2.5份、海泡石粉4份；
所述C组份按重量份数计包括：润滑剂1.25份、增塑剂1.5份、铝酸酯偶联剂2.5份和抗氧剂1.5份。
3.根据权利要求1所述的一种单相电源变压器，其特征在于，所述增强型聚甲醛包括由聚甲醛和纳米ATO共混而得的，纳米ATO含量在15％。
4.根据权利要求1所述的一种单相电源变压器，其特征在于，所述膨胀石墨为膨胀倍率大于250ml/g的70-90目可膨胀石墨。
5.根据权利要求1所述的一种单相电源变压器，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸锌、硅酮母粒或芥酸酰胺中的任一种。
6.根据权利要求1所述的一种单相电源变压器，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯或柠檬酸三丁酯中的任一种。
7.根据权利要求1所述的一种单相电源变压器，其特征在于，所述偶联剂为铝酸酯偶联剂ASA型。
8.根据权利要求1所述的一种单相电源变压器，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂TNP或抗氧剂168中的任一种。
9.根据权利要求1所述的一种单相电源变压器，其特征在于，所述外壳制备方法包括以下步骤：
(1)按所述重量份称取A、B、C三种原料组份；
(2)将B组份原料烘干，并球磨至10-20微米待用，得复合粉料；
(3)混料：分为以下三个阶段
Ⅰ：将A组份原料输送至高温捏合机中，在温度230-240℃条件下混融10-15min；
Ⅱ：将复合粉料加入到高温捏合机中与A组份原料混合，在温度230-240℃条件下混融25-35min；
Ⅲ：将剩余其它原料加入到高温捏合机中与A、B组份原料混合，在工作温度为130-140℃的条件下混融40-50min，得混合物料；
(3)将混合物料通过注塑机螺杆挤压注入至预热温度为80-90℃模具内，混合物料的注射压力为26-28Mpa，之后在26-28Mpa条件下保压42-48min。
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