CN109273225A - 一种电感式磁阻隔离变压器及其制造方法 - Google Patents

一种电感式磁阻隔离变压器及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电感式磁阻隔离变压器及其制造方法，包括电磁组件、上横铁轭和下横铁轭，上横铁轭和下横铁轭上下相对，电磁组件设置于上横铁轭和下横铁轭之间；电磁组件和上横铁轭之间设有上气隙，电磁组件和下横铁轭之间设有下气隙；还包括调节螺杆、底座和顶压板，下横铁轭安装于底座，顶压板放置于上横铁轭的顶部，顶压板通过螺孔和调节螺杆的顶端螺纹连接。可随时调节上气隙和所述下气隙的厚度，从而调整电感式磁阻隔离变压器的自身电感和空载电流，当空载电流需要增大、电感量需要减小时，上气隙和下气隙则加厚，反之则上气隙和下气隙减小；通过调整上气隙和下气隙的厚度，使电感量和线路阻抗匹配，过滤电源杂波。

Description

一种电感式磁阻隔离变压器及其制造方法
技术领域
本发明涉及变压器领域，尤其涉及一种电感式磁阻隔离变压器及其制造方法。
背景技术
电感式磁阻隔离变压器广泛用于各种逆变电源产品，如UPS、EPS、光伏等逆变电源，但现有的电感式磁阻隔离变压器，用户无法根据实际情况调整变压器的自身电感和空载电流，存在着电感量和线路阻抗不匹配，磁阻太小，出现电源杂波，直流偏置下的磁饱和等情况，严重影响了电感式磁阻隔离变压器的运行性能。
发明内容
本发明的目的在于提出一种电感式磁阻隔离变压器及其制造方法，实现电磁组件的磁路带有上气隙和下气隙，增加磁阻，并实现电感式磁阻隔离变压器的自身电感和空载电流的调整。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种电感式磁阻隔离变压器，包括电磁组件、上横铁轭和下横铁轭，上横铁轭和下横铁轭上下相对，所述电磁组件设置于上横铁轭和下横铁轭之间；
所述电磁组件和上横铁轭之间设有上气隙，所述电磁组件和下横铁轭之间设有下气隙；
还包括调节螺杆、底座和顶压板，所述下横铁轭安装于底座，所述顶压板放置于所述上横铁轭的顶部，并所述顶压板的两端从上横铁轭的两侧伸出，所述顶压板的两端设有螺孔，所述调节螺杆的底端和底座螺纹连接，所述顶压板通过螺孔和调节螺杆的顶端螺纹连接；
所述调节螺杆为可拆卸结构，拆卸调节螺杆后调节所述上气隙和所述下气隙的厚度。
优选地，所述上气隙填充有绝缘板，通过调节绝缘板的厚度来调节上气隙的厚度；下气隙填充有绝缘板，通过调节绝缘板的厚度来调节下气隙的厚度。
优选地，所述电磁组件包括铁芯柱和绕组线包，绕组线包缠绕于所述铁芯柱上。
优选地，所述电磁组件还包括气道槽板，所述气道槽板通过玻璃纤维胶带套装于所述铁芯柱的侧面，绕组线包缠绕于气道槽板的外侧，所述气道槽板设置于所述铁芯柱和绕组线包之间。
优选地，所述铁芯柱由若干硅钢片逐层堆叠而成，所述铁芯柱的表面平整；设置高温绝缘纸，所述高温绝缘纸包裹气道槽板和铁芯柱。
优选地，所述绝缘板包括上表层、中间层和下表层，所述中间层为绝缘橡胶板，上表层和下表层均为高强度、耐高温玻璃丝绝缘材料。
优选地，设有三个电磁组件，三个电磁组件并列设置于上横铁轭和下横铁轭之间，相邻两个电磁组件之间设有一块顶压板，所述顶压板的两端分别连接有所述调节螺杆。
优选地，所述铁芯柱和上横铁轭间的距离为上气隙的厚度，所述铁芯柱和下横铁轭间的距离为下气隙的厚度，所述上气隙和下气隙的厚度均由电感式磁阻隔离变压器的所需电感量和所需空载电流决定。
优选地，所述电感式磁阻隔离变压器的制造方法，包括变压器组装过程和气隙厚度调节过程：
所述变压器组装过程包括以下步骤：
步骤A1，将下横铁轭安装于底座，然后在下横铁轭的顶部放置绝缘板，接着在绝缘板上放置电磁组件，所述电磁组件的铁芯柱竖直放置，从而电磁组件和下横铁轭之间形成下气隙；
步骤A2，在电磁组件的顶部放置绝缘板，然后在绝缘板上放置上横铁轭，从而电磁组件和上横铁轭之间形成上气隙；
步骤A3，在上横铁轭的顶部放置顶压板，顶压板的两端从上横铁轭的两侧伸出，在顶压板的两端各连接一根调节螺杆，调节螺杆穿过顶压板的螺孔和底座螺纹连接，从而制成所述电感式磁阻隔离变压器；
所述气隙厚度调节过程包括：
当需要调节上气隙和/或下气隙的厚度时，拆卸调节螺杆，然后通过调节绝缘板厚度来调节上气隙和/或下气隙的厚度，调节后重新安装调节螺杆即可。
优选地，还包括电磁组件组装过程：
步骤B1，若干硅钢片逐层堆叠成表面平整的铁芯柱，然后分别在铁芯柱两侧的最外层硅钢片固定一块绕线夹板；
步骤B2，通过玻璃纤维胶带将气道槽板套装于所述铁芯柱的侧面，接着通过高温绝缘纸包裹气道槽板和铁芯柱；
步骤B3,在箔绕机上通过绕线夹板将铁芯柱锁紧，然后在气道槽板的外侧缠绕绕组线包，随后将绕线夹板抽出，从而制成所述电磁组件。
所述电感式磁阻隔离变压器设置上气隙和下气隙，实现电磁组件的磁路带有上气隙和下气隙，增加磁阻，抑制启动电流，有效避免直流偏置下的磁饱和，有效增加漏磁减少铁芯在不对称磁场壮态下工作时的剩磁，减小磁路磁导率有效抑制大电流出磁饱和；通过可拆卸的调节螺杆实现电磁组件、上横铁轭和下横铁轭的组装和分离，从而可随时调节上气隙和所述下气隙的厚度，从而调整电感式磁阻隔离变压器的自身电感和空载电流，当空载电流需要增大、电感量需要减小时，上气隙和下气隙则加厚，反之则上气隙和下气隙减小；通过调整上气隙和下气隙的厚度，使电感量和线路阻抗匹配，过滤电源杂波。
附图说明
附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明其中一个实施例的变压器整体结构示意图；
图2是本发明其中一个实施例的变压器结构爆炸图；
图3是本发明其中一个实施例的电磁组件结构图；
图4是本发明其中一个实施例的铁芯结构图。
其中：电磁组件1；上横铁轭2；下横铁轭3；上气隙4；下气隙5；调节螺杆6；底座7；顶压板8；铁芯柱11；绕线夹板12；绕组线包13；气道槽板14；高温绝缘纸15。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例的电感式磁阻隔离变压器，如图1、图2所示，包括电磁组件1、上横铁轭2和下横铁轭3，上横铁轭2和下横铁轭3上下相对，所述电磁组件1设置于上横铁轭2和下横铁轭3之间；
所述电磁组件1和上横铁轭2之间设有上气隙4，所述电磁组件1和下横铁轭3之间设有下气隙5；
还包括调节螺杆6、底座7和顶压板8，所述下横铁轭3安装于底座7，所述顶压板8放置于所述上横铁轭2的顶部，并所述顶压板8的两端从上横铁轭2的两侧伸出，所述顶压板8的两端设有螺孔，所述调节螺杆6的底端和底座7螺纹连接，所述顶压板8通过螺孔和调节螺杆6的顶端螺纹连接；
所述调节螺杆6为可拆卸结构，拆卸调节螺杆6后调节所述上气隙4和所述下气隙5的厚度。
所述电感式磁阻隔离变压器设置上气隙4和下气隙5，实现电磁组件1的磁路带有上气隙4和下气隙5，增加磁阻，抑制启动电流，有效避免直流偏置下的磁饱和，有效增加漏磁减少铁芯在不对称磁场壮态下工作时的剩磁，减小磁路磁导率有效抑制大电流出磁饱和；通过可拆卸的调节螺杆6实现电磁组件1、上横铁轭2和下横铁轭3的组装和分离，从而可随时调节上气隙4和所述下气隙5的厚度，从而调整电感式磁阻隔离变压器的自身电感和空载电流，当空载电流需要增大、电感量需要减小时，上气隙4和下气隙5则加厚，反之则上气隙4和下气隙5减小；通过调整上气隙4和下气隙5的厚度，使电感量和线路阻抗匹配，过滤电源杂波。
优选地，所述上气隙4填充有绝缘板，通过调节绝缘板的厚度来调节上气隙4的厚度；所述下气隙5填充有绝缘板，通过调节绝缘板的厚度来调节下气隙5的厚度。
优选地，如图3所示，所述电磁组件1包括铁芯柱11和绕组线包13，绕组线包13缠绕于所述铁芯柱11上。
优选地，如图3所示，所述电磁组件1还包括气道槽板14，所述气道槽板14通过玻璃纤维胶带套装于所述铁芯柱11的侧面，绕组线包13缠绕于气道槽板14的外侧，所述气道槽板14设置于所述铁芯柱11和绕组线包13之间。气道槽板14使铁芯柱11和绕组线包13之间设有上下贯通的气道，从而提高变压器的散热效果，增强了变压器的过励磁运行能力，延长了使用寿命，降低了使用成本。
优选地，如图4所示，所述铁芯柱11由若干硅钢片逐层堆叠而成，所述铁芯柱11的表面平整；设置高温绝缘纸15，所述高温绝缘纸15包裹气道槽板14和铁芯柱11。铁芯柱11的表面平整，实现铁芯柱11的硅钢片无缝结合，高温绝缘纸15包裹气道槽板14和铁芯柱11，避免绕组线包13的线圈直接接触气道槽板14和铁芯柱11，更为安全，并可降低变压器噪音，减小铁芯柱11体积。
优选地，所述绝缘板包括上表层、中间层和下表层，所述中间层为绝缘橡胶板，上表层和下表层均为高强度、耐高温玻璃丝绝缘材料。绝缘板的上表层和下表层采用高强度、耐高温玻璃丝绝缘材料，提高绝缘板的结构强度和耐温性，中间层为绝缘橡胶板，可增强了绝缘板的机械性能，延长了其使用寿命。
优选地，如图1、图2所示，设有三个电磁组件1，三个电磁组件1并列设置于上横铁轭2和下横铁轭3之间，相邻两个电磁组件1之间设有一块顶压板8，所述顶压板8的两端分别连接有所述调节螺杆6。
优选地，所述铁芯柱11和上横铁轭2间的距离为上气隙4的厚度，所述铁芯柱11和下横铁轭3间的距离为下气隙5的厚度，所述上气隙4和下气隙5的厚度均由电感式磁阻隔离变压器的所需电感量和所需空载电流决定。
优选地，所述电感式磁阻隔离变压器的制造方法，包括变压器组装过程和气隙厚度调节过程：
所述变压器组装过程包括以下步骤：
步骤A1，将下横铁轭3安装于底座7，然后在下横铁轭3的顶部放置绝缘板，接着在绝缘板上放置电磁组件1，所述电磁组件1的铁芯柱11竖直放置，从而电磁组件1和下横铁轭3之间形成下气隙5；
步骤A2，在电磁组件1的顶部放置绝缘板，然后在绝缘板上放置上横铁轭2，从而电磁组件1和上横铁轭2之间形成上气隙4；
步骤A3，在上横铁轭2的顶部放置顶压板8，顶压板8的两端从上横铁轭2的两侧伸出，在顶压板8的两端各连接一根调节螺杆6，调节螺杆6穿过顶压板8的螺孔和底座7螺纹连接，从而制成所述电感式磁阻隔离变压器；
所述气隙厚度调节过程包括：
当需要调节上气隙4和/或下气隙5的厚度时，拆卸调节螺杆6，然后通过调节绝缘板厚度来调节上气隙4和/或下气隙5的厚度，调节后重新安装调节螺杆6即可。
利用铁芯柱11和上横铁轭2、下横铁轭3的端面结合，调整电感式磁阻隔离变压器的自身电感和空载电流。将下横铁轭3装配平整后放置下气隙5，再将电磁组件1放置在下横铁轭3上方，电磁组件1的顶部放置上气隙4，再将上横铁轭2放上，上气隙4和下气隙5的厚度均由电感式磁阻隔离变压器的所需电感量和所需空载电流决定，再用调节螺杆6拉紧顶压板8和底座7，大大地节约了变压器的制造时间。并且使用过程中需要根据实际情况调整上气隙4和/或下气隙5的厚度时，则拆卸调节螺杆6，即可进行调节，方便快捷。
优选地，还包括电磁组件组装过程：
步骤B1，若干硅钢片逐层堆叠成表面平整的铁芯柱11，然后分别在铁芯柱11两侧的最外层硅钢片固定一块绕线夹板12；
步骤B2，通过玻璃纤维胶带将气道槽板14套装于所述铁芯柱11的侧面,接着通过高温绝缘纸15包裹气道槽板14和铁芯柱11；
步骤B3,在箔绕机上通过绕线夹板12将铁芯柱11锁紧，然后在气道槽板14的外侧缠绕绕组线包13，随后将绕线夹板12抽出，从而制成所述电磁组件1。
将铁芯柱11、绕线夹板12、绕组线包13和气道槽板14组装成一体式结构的电磁组件1，便于变压器的组装，以及上气隙4和下气隙5的调整。绕线夹板12作为绕制治具，在箔绕机上通过绕线夹板12将铁芯柱11锁紧，然后绕制绕组线包13，绕线夹板12夹住铁芯柱11来绕制绕组线包13，有效增加机械涨力，降低变压器的噪音。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电感式磁阻隔离变压器，包括电磁组件、上横铁轭和下横铁轭，上横铁轭和下横铁轭上下相对，所述电磁组件设置于上横铁轭和下横铁轭之间，其特征在于：
所述电磁组件和上横铁轭之间设有上气隙，所述电磁组件和下横铁轭之间设有下气隙；
还包括调节螺杆、底座和顶压板，所述下横铁轭安装于底座，所述顶压板放置于所述上横铁轭的顶部，并所述顶压板的两端从上横铁轭的两侧伸出，所述顶压板的两端设有螺孔，所述调节螺杆的底端和底座螺纹连接，所述顶压板通过螺孔和调节螺杆的顶端螺纹连接；
所述调节螺杆为可拆卸结构，拆卸调节螺杆后调节所述上气隙和所述下气隙的厚度。
2.根据权利要求1所述的电感式磁阻隔离变压器，其特征在于：所述上气隙填充有绝缘板，通过调节绝缘板的厚度来调节上气隙的厚度；
所述下气隙填充有绝缘板，通过调节绝缘板的厚度来调节下气隙的厚度。
3.根据权利要求1所述的电感式磁阻隔离变压器，其特征在于：所述电磁组件包括铁芯柱和绕组线包，绕组线包缠绕于所述铁芯柱上。
4.根据权利要求3所述的电感式磁阻隔离变压器，其特征在于：所述电磁组件还包括气道槽板，所述气道槽板通过玻璃纤维胶带套装于所述铁芯柱的侧面，绕组线包缠绕于气道槽板的外侧，所述气道槽板设置于所述铁芯柱和绕组线包之间。
5.根据权利要求3所述的电感式磁阻隔离变压器，其特征在于：所述铁芯柱由若干硅钢片逐层堆叠而成，所述铁芯柱的表面平整；设置高温绝缘纸，所述高温绝缘纸包裹气道槽板和铁芯柱。
6.根据权利要求2所述的电感式磁阻隔离变压器，其特征在于：
所述绝缘板包括上表层、中间层和下表层，所述中间层为绝缘橡胶板，上表层和下表层均为高强度、耐高温玻璃丝绝缘材料。
7.根据权利要求2所述的电感式磁阻隔离变压器，其特征在于：设有三个电磁组件，三个电磁组件并列设置于上横铁轭和下横铁轭之间，相邻两个电磁组件之间设有一块顶压板，所述顶压板的两端分别连接有所述调节螺杆。
8.根据权利要求3所述的电感式磁阻隔离变压器，其特征在于：所述铁芯柱和上横铁轭间的距离为上气隙的厚度，所述铁芯柱和下横铁轭间的距离为下气隙的厚度，所述上气隙和下气隙的厚度均由电感式磁阻隔离变压器的所需电感量和所需空载电流决定。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的电感式磁阻隔离变压器的制造方法，其特征在于，包括变压器组装过程和气隙厚度调节过程：
所述变压器组装过程包括以下步骤：
步骤A1，将下横铁轭安装于底座，然后在下横铁轭的顶部放置绝缘板，接着在绝缘板上放置电磁组件，所述电磁组件的铁芯柱竖直放置，从而电磁组件和下横铁轭之间形成下气隙；
步骤A2，在电磁组件的顶部放置绝缘板，然后在绝缘板上放置上横铁轭，从而电磁组件和上横铁轭之间形成上气隙；
步骤A3，在上横铁轭的顶部放置顶压板，顶压板的两端从上横铁轭的两侧伸出，在顶压板的两端各连接一根调节螺杆，调节螺杆穿过顶压板的螺孔和底座螺纹连接，从而制成所述电感式磁阻隔离变压器；
所述气隙厚度调节过程包括：
当需要调节上气隙和/或下气隙的厚度时，拆卸调节螺杆，然后通过调节绝缘板厚度来调节上气隙和/或下气隙的厚度，调节后重新安装调节螺杆即可。
10.根据权利要求9所述的电感式磁阻隔离变压器的制造方法，其特征在于，还包括电磁组件组装过程：
步骤B1，若干硅钢片逐层堆叠成表面平整的铁芯柱，然后分别在铁芯柱两侧的最外层硅钢片固定一块绕线夹板；
步骤B2，通过玻璃纤维胶带将气道槽板套装于所述铁芯柱的侧面，接着通过高温绝缘纸包裹气道槽板和铁芯柱；
步骤B3,在箔绕机上通过绕线夹板将铁芯柱锁紧，然后在气道槽板的外侧缠绕绕组线包，随后将绕线夹板抽出，从而制成所述电磁组件。
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