CN210142571U - 一种变压器结构 - Google Patents

Abstract

一种变压器结构，包括支架、绕线筒、绕线组和引脚，所述支架具有开口部，所述绕线筒包含第一绕线筒和第二绕线筒，且第一绕线筒和第二绕线筒中的至少一个设置于所述开口部；所述绕线组包含卷绕于所述第一绕线筒的第一绕组和卷绕于所述第二绕线筒的第二绕组，所述引脚包括第一引脚和第二引脚，该第一引脚和第二引脚相对地设置于所述支架的两侧，并分别与所述第一绕组和所述第二绕组相连接，所述第一引脚到所述第二引脚之间的外侧表面为绝缘体构成，使爬电距离为两引脚间沿绝缘体构成的外侧表面距离，从而解决了不增加变压器尺寸的同时有效提高安全性的问题。

Description

一种变压器结构

技术领域

本实用新型涉及一种变压器结构，特别是涉及一种有效提高安全性的变压器结构。

背景技术

变压器的工作原理是利用电磁感应，主要作用有电压变换、电流变换、功率传送、隔离、保护和测量等。输电时利用变压器将电压升高，在用电方面，为了保证用电的安全和合乎用户用电设备的电压要求，利用变压器将电压降低。也可以用来扩大测量交流电流的量程。因为要测量交流电路的大电流时，通常电流表的量程是不够的。爬电距离Lc是沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间的最短路径。

随着全球技术的高速发展，对电子类产品的技术要求越来越高。需要满足的功率越大，对爬电距离Lc的要求也相应变高，然而产品的发展趋势是愈加小型轻量化，因此如何在不增加装置尺寸的前提下保证安全性为现有技术的课题。

现有的变压器，绕线筒下方是开放式结构，绕线组卷绕于绕线筒上，次级绕组裸露在外，次级绕组与引脚之间需要满足一定的安全距离，由于技术要求增加功率，相应地也需要增加爬电距离Lc以确保安全性，但是变压器尺寸增大。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是如何在不增加变压器尺寸的同时也能够有效提高安全性。

为解决现有技术问题，本实用新型提供一种变压器，包括支架、绕线筒、绕线组和引脚，所述支架具有开口部，所述绕线筒包含第一绕线筒和第二绕线筒，且第一绕线筒和第二绕线筒中的至少一个设置于所述开口部；所述绕线组包含卷绕于所述第一绕线筒的第一绕组和卷绕于所述第二绕线筒的第二绕组，所述引脚包括第一引脚和第二引脚，该第一引脚和第二引脚相对地设置于所述支架的两侧，并分别与所述第一绕组和所述第二绕组相连接，所述第一引脚到所述第二引脚之间的外侧表面为绝缘体构成。与现有技术相比，本实用新型的变压器结构能够使绕线组与引脚之间以绝缘体相隔开，第一引脚到第二引脚沿绝缘表面的爬电距离Lc大于现有技术的绕线组到引脚之间的距离，爬电距离Lc增加，安全性提高，从而实现即使不增加变压器尺寸也可以按技术要求增大功率。

可选的，所述第一绕线筒和所述第二绕线筒具有通孔，所述通孔插有磁芯。磁芯形成闭合磁路，加强绕组间的磁耦合。

可选的，所述支架与所述第一绕线筒为一体化结构。此方案不需要另外制造绕线筒，降低制造成本。

可选的，所述第一绕组的端部为所述第一引脚。加粗第二绕组以增大功率，第二绕组可直接作为引脚使用，不需要另外连接引脚，制造简单，成本降低。

可选的，所述第一绕线筒和所述第二绕线筒中至少一个有多个绕线筒。该方案可实现按照技术需要增加多个绕线筒，制造简单且不用增加变压器的尺寸。

可选的，所述开口部为全开口或者半开口。该方案可根据不同的变压器结构，增加绕线筒，制作简单且能保持变压器的小型化。

可选的，所述支架为绝缘体构成，所述第一引脚到所述第二引脚之间的外侧表面为所述支架的外侧表面。该方案的有益效果是，将引脚与绕线组以绝缘体相隔开，使爬电距离Lc从引脚到绕线组的距离变为从第一引脚到第二引脚之间的距离。第一引脚到第二引脚的距离大于引脚到绕线组的距离，因此同样尺寸的变压器结构，爬电距离Lc更长，安全性提高。

附图说明

图1是本实用新型的实施方式一所涉及的一种变压器结构示意图；

图2是图1所示的变压器结构的侧面示意图；

图3是图1所示的变压器结构的底部示意图；

图4是本实用新型的实施方式二所涉及的一种变压器结构示意图；

图5是本实用新型的实施方式三所涉及的一种变压器结构示意图；

图6是图5所示的变压器结构的前侧示意图；

图7是图5所示的变压器结构的后侧示意图；

图8是图5所示的变压器结构的侧面示意图；

图9是本实用新型的实施方式四所涉及的一种变压器结构示意图；

图10是图9所示的变压器结构的前侧示意图；

图11是图9所示的变压器结构的后侧示意图；

图12是图9所示的标压器结构的侧面示意图；

图13是本实用新型的实施方式五所涉及的一种变压器结构示意图；

图14是图13所示的变压器结构的前侧示意图；

图15是图12所示的变压器结构的后侧示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施方式一

图1～图3是实施方式一所涉及的一种变压器结构，实施方式一是电流互感器，又名仪用变压器，电流互感器有电流变换、测量仪表和电气隔离等作用。如图1所示，实施方式一所涉及的电流互感器包括支架1、第一绕线筒2 和第一绕组3、第二绕线筒4和第二绕组5、第二引脚6以及第一磁芯7和第二磁芯8。

支架1为绝缘体构成，其中支架1一侧具有开口部11，开口部11为上面开口的半开口，在开口部11同侧支架1还具有凹槽12，凹槽12为倒L形，凹槽12一端与开口部11相通，另一端沿支架1高度方向到支架1底部，凹槽12可以有多个。支架1另一侧具有第一绕线筒2，第一绕线筒2为半椭圆形，第一绕线筒2与支架1为一体化结构，第一绕线筒2具有第一通孔21。第一绕线筒2缠绕有第一绕组3，第一绕组3为初级绕组，第一绕组3仅有1 匝，并贴合设置于第一绕线筒2内侧，第一绕组3的两端部沿第一绕线筒2 向下延伸并从支架1底部露出，从支架1底部露出的第一绕组3的两端部可作为第一引脚。凹槽12内设置有第二引脚6，第二引脚6为L形，第二引脚 6端部沿凹槽12延伸到支架1底部露出并朝向支架1外侧。

本实施方式所涉及的一种变压器结构还包括第二绕线筒4，第二绕线筒4 两侧面为半椭圆形，第二绕线筒4具有第二通孔41，第二绕线筒4的半椭圆形一侧面下部具有凹槽42，凹槽42可以有多个，第二绕线筒4于半椭圆形两侧面的侧边底部还分别具有紧固件43和43a。第二绕线筒4缠绕有第二绕组 5，第二绕组5为次级绕组，第二绕组5不限于一根绕组。

第二绕线筒4从上方插入到支架1中的开口部11内，通过紧固件43及 43a固定设置于支架1上，第一绕线筒2与第二绕线筒4相接并完全重合，第一通孔21与第二通孔41在支架1长度方向上完全重合，凹槽42与凹槽12 一一对应设置，相接并相通。第二绕组5的端部通过凹槽42及凹槽12与第二引脚6相连接，一个端部连接一个引脚。

本实施方式还包括第一磁芯7和第二磁芯8，磁芯是由各种氧化铁混合物组成的一种烧结磁性金属氧化物。第一磁芯7具有中空部71和圆柱体72，第二磁芯8具有中空部81和圆柱体82，其中中空部71及中空部81表面为半椭圆形，第一磁芯7及第二磁芯8大小形状以及构造完全一致，且相对地设置于第一绕线筒2及第二绕线筒4的两侧。

第一磁芯7和第二磁芯8从第一绕线筒2及第二绕线筒4的两侧相接，中空部72及72刚好覆盖第一绕线筒2和第二绕线筒4，且圆柱体72及82穿过第一通孔21和第二通孔41且端部表面相接，圆柱体72和82相接的端部表面及第一磁芯7和第二磁芯8相接后与支架1想接触的表面均涂有粘合剂，第一磁芯7和第二磁芯8从而形成为闭合磁路，形成闭合磁路可加强第一绕组3及第二绕组5的磁耦合。

如图2所示，第一绕线筒2及第二绕线筒4包覆于第一磁芯7及第二磁芯8形成的闭合磁路中，第一绕组3及第二绕组5设置于支架1内未露出，只有可作为第一引脚的第一绕组3的两端部及第二引脚6为露出状态。图3 是本实施方式的底部示意图，如图3所示，第一绕组3及第二绕组5为未露出状态，露出状态的可作为第一引脚的第一绕组3两端部与第二引脚6之间沿绝缘表面距离测得的最短距离为爬电距离Lc，由于支架1为绝缘体结构，且支架1具有的开口部11为仅在上方有开口的半开口部，因此爬电距离Lc 为第一绕组3两端部与第二引脚6之间沿支架1为绝缘体构成的外侧表面距离。

电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量和保护的仪器，它的一次侧绕组匝数很少，串联在需要测量的电流的线路中，因此一次侧绕组可以有线路的全部电流流过，二次侧绕组匝数比较多，串联在测量仪表和保护回路中，电流互感器可将数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。如要确保安全性，则通过一次侧绕组的电流有一定范围，若电流超过一定数值，电流过大而爬电距离Lc不足，可能发生短路。随着现在技术要求的不断提高，对需要测量和保护的电流要求也越来越高，而增加爬电距离Lc以提高安全性，则需要增加变压器结构的尺寸，然而对小型化的要求同样越来越高。

本实施方式中的变压器结构，变压器尺寸并未增大，而绕线组又为未露出状态，因此爬电距离Lc为两引脚间沿支架1为绝缘体构成的外侧表面距离，爬电距离Lc增加，因此实现了变压器小型化的同时有效提高安全性的问题。其次，本实施方式中第一绕组3仅1匝，最大限度降低阻抗而增加电流，同时第一绕组3的两端部可作为第一引脚，不需要另外设置凹槽以及引脚，制造上更为简便，成本降低。再来由于第二绕线筒2与支架1不是一体化结构，能够先在第二绕线筒4上缠绕第二绕组5再通过紧固件43及43a固定设置于支架1的开口部11内，绕组缠绕以及安装都更加简易。

绕线筒和支架的连接方式不限于第一实施方式，只要保证确保安全的爬电距离Lc为引脚之间沿支架为绝缘体构成的外侧表面的距离即可。

实施方式二

如图4所示，本实施方式包括支架100及支架侧边100a，支架100及支架侧边100a为绝缘体构成。其中支架100一侧具有开口部110，开口部110 为上面及一侧面开口的半开口，支架100长度方向上的两侧边一端部分别具有卡槽口111及111a，卡槽口111及111a在开口部110开口一侧的同侧。支架100另一侧具有第一绕线筒200，第一绕线筒200为半椭圆形，第一绕线筒 200与支架100为一体化结构，第一绕线筒200具有第一通孔210。第一绕线筒200缠绕有第一绕组300，第一绕组300为初级绕组，第一绕组300仅有1 匝，并贴合设置于第一绕线筒200内侧，第一绕组300的两端部沿第一绕线筒200向下延伸并从支架100底部露出，从支架100底部露出的第一绕组300 的两端部可作为第一引脚。

支架侧边100a高度方向上的两侧边分别具有紧固件112及112a，支架侧边100a底部设置有第二引脚600，第二引脚600为L形，第二引脚600可以有多个。支架侧边100a还设置有第二绕线筒400，第二绕线筒400为半椭圆形，第二绕线筒400的一侧面设置于支架侧边100a上，第二绕线筒400与支架侧边100a为一体化结构，第二绕线筒400的另一侧面与第一绕线筒200在支架100长度方向上重合，第二绕线筒400两侧面的外侧表面之间的距离与开口部110在支架100长度方向上的距离相同，第二绕线筒400具有第二通孔410，第二绕线筒400上缠绕有第二绕组500，第二绕组500为次级绕组，第二绕组500的端部与第二引脚600相连接，一个端部连接一个引脚，第二绕组500不限于一根线圈。

支架侧边100a从开口部110的侧面开口横向插入支架100，通过紧固件 112及112a分别卡入卡槽口111及111a而固定设置于支架100上。第一绕线筒200与第二绕线筒400相接且在支架1长度方向上完全重合，第一通孔210 与第二通孔410沿支架100长度方向上完全重合，而第二绕线筒400两侧面的外侧表面之间的距离与开口部110在支架100长度方向上的距离相同，因此支架侧边100a与支架100相连接后，可作为第一引脚的第一绕组300的端部到第二引脚600之间为沿支架100及支架侧边100a由绝缘体构成的外侧表面，因此本实施方式也能实现爬电距离Lc为可作为第一引脚的第一绕组300 端部到第二引脚600之间沿支架100及支架侧边100a由绝缘体构成的外侧表面的距离。

实施方式三

本实施方式所涉及的是电子变压器，具有电压变换、电气隔离和能量传递等基本功能。如图5所示，本实施方式包括支架10、第一绕线筒20和第一绕组30、第二绕线筒40和第二绕组50，第一引脚60和第二引脚70以及I 形磁芯80和U形磁芯90。

支架10为绝缘体构成的一体化结构，支架10包括本体部10a，本体部 10a上方具有凹部10b，凹部10b为倒U形，支架10底部具有第一底部10c 和第二底部10d，第一底部10d和第二底部10d为长方体，形状大小一致，且相对地设置于支架10长度方向上的两侧，第一底部10c和第二底部10d之间具有一定的空间距离，本体部10a与第一底部10c和第二底部10d的底面有一定的高度距离。第一底部10c和第二底部10d外侧边上方分别具有延伸部10e 和延伸部10f，延伸部10e和10f顶部分别具有凹槽10g和10f，凹槽10g和 10f可以有多个。支架10也可以是由各部分组成的分体式结构。

图6～图7为本实施方式所涉及的一种变压器结构的前侧和后侧示意图，如图6和图7所示，本体部10a具有通孔101，本体部10a前侧具有第一开口部102，第一开口部102仅在本体部10a前侧面有开口，本体部10a后侧具有第二开口部103，第二开口部103仅在本体部10a后侧面有开口，第一底座 10c和第二底座10d分别具有第一引脚60和第二引脚70，第一引脚60和第二引脚70分别可以有多个。

本实施方式包括第一绕线筒20，第一绕线筒20与第一开口部102高度相同，第一绕线筒20具有第一通孔201，第一绕线筒20两侧面朝向支架10外侧的侧边分别具有卡线部202和203，第一绕线筒20缠绕有第一绕组30，第一绕组30为初级绕组。本实施方式还包括第二绕线筒40，第二绕线筒40与第二开口部103高度相同，第二绕线筒40具有第二通孔401，第二绕线筒40 两侧面朝向支架10外侧的侧边分别具有卡线部402和403，第二绕线筒40缠绕有第二绕组50，第二绕组50为次级绕组。

第一绕线筒20和第二绕线筒40分别插入第一开口部102和第二开口部103，通孔101与第一通孔201与第二通孔401在支架10长度方向上完全重合。第一绕组30的两端部分别通过卡线部202和203经过凹槽10g与第一引脚60相连接，1个端部与1个引脚相连接，然后焊锡固定。第二绕组50的两端部分别通过卡线部402和403经过凹槽10h与第二引脚70相连接，1个端部与1个引脚相连接，最后焊锡固定。

本实施方式还包括I形磁芯80和U磁芯90，I形磁芯80从支架10长度方向的一端穿过通孔101与第一通孔201和第二通孔401到支架10另一端， U形磁芯90设置于凹部10b，I形磁芯80与U形磁芯90形成闭合磁路，I形磁芯80与U形磁芯90以及支架10相接表面涂有粘合剂。I形磁芯80与U 形磁芯90形成闭合磁路可增强第一绕组30与第二绕组50之间的磁耦合。

图8是本实施方式的侧面示意图，第一磁芯80和第二磁芯90设置于本体部21a内，第一绕组30和第二绕组50为未露出状态，而第一底部10c与第二底部10d之间具有一定的空间距离，本体部10a与第一底部10c及第二底部 10d的下表面之间具有高度差，因此本实施方式的爬电距离Lc为第一引脚60 到第二引脚70沿支架10的第一底部10c到本体部10a再到第二底座10d之间为绝缘体构成的外侧表面距离。由于引脚端部到底座底面的距离因为会有焊锡，因此难以确认具体距离，参照图8，本实施方式的爬电距离Lc即为(L1+L2) *2+L3。本实施方式中的变压器结构，绕线组为不露出状态，爬电距离Lc为两引脚间沿绝缘体构成的外侧表面的距离，可实现不改变结构的同时进一步增加爬电距离Lc从而更有效地提高安全性。

实施方式四

本领域技术人员应当知道，初级绕组和次级绕组分别可以有多个。如增大功率，可以增加初级绕组，而增加负载，可以相应地增加次级绕组。

图9是有两个次级绕组的变压器结构示意图，如图9所示，本实施方式与实施方式三的不同之处在于，还包括第三开口部103b和第三绕线筒40b。在此仅对不同之处进行说明。

参见图10～图11，本体部21a还具有第三开口部103b，第三开口部103b 设置于第二开口部103所在支架10的同侧面，第三开口部103b仅在本体部10a后侧面有开口，第三开口部103b与第一开口部102和第二开口部103相间排列。

第三绕线筒40b设置于第二绕线筒40所在支架10的同侧面，第三绕线筒40b具有第三通孔401b，第三绕线筒40b两侧面朝向支架10外侧的侧边分别具有卡线部402b和403b。第三绕线筒40b缠绕有第三绕组50b，第三绕组 50b为次级绕组。

第三绕线筒40b插入第三开口部103b，第三通孔401b与通孔101和第一通孔201及第二通孔401在支架10长度方向上完全重合。第三绕组50b的两端部分别通过卡线部402b和403b经过凹槽10f与第二引脚70相连接，1个端部与1个引脚相连接，最后焊锡固定。

图12是本实施方式的侧面示意图，如图12所示，第一底部10c和第二底部10d不限于长方体，可根据需要灵活设置。本实施方式为具有两个次级绕组的变压器，爬电距离Lc为第一引脚60到第二引脚70间沿支架10为绝缘体构成的外侧表面距离即(L1+L2+L3+L4)*2+L5，爬电距离Lc长安全性更高，且绕线筒之间为绝缘体，因此不增加变压器结构的同时，可根据需求增加绕组，制造上更为简便。

实施方式五

图13是有两个初级绕组及两个次级绕组的变压器结构示意图，本实施方式与实施方式四的不同之处在于又增加了一个初级绕组，在此仅对不同之处进行说明。

参照图13～图15，本实施方式还包括第四开口部102a和第四绕线筒20a。

本体部21a还具有第四开口部102a，第四开口部102a设置于第一开口部 102所在支架210的同侧面，第四开口部102a仅在本体部10a前侧面有开口，第四开口部102a与第三开口部103与第一开口部102与第二开口部103b相间排列。

第四绕线筒20a设置于第一绕线筒20所在支架21的同侧面，第四绕线筒20a具有第四通孔201a，第四绕线筒20a两侧面朝向支架10外侧的侧边分别具有卡线部202a和203a。第四绕线筒20a上缠绕有第四绕组30a，第四绕组30a为初级绕组。第四绕线筒20a插入第四开口部102a，第四通孔201a与通孔101和第一通孔201及第二通孔401及第三通孔401b在支架10长度方向上完全重合。第四绕组30a的两端部分别通过卡线部202a和203a经过凹槽 10g与第一引脚60相连接，1个端部与1个引脚相连接，最后焊锡固定。

此外，本实用新型中披露的内容如上，但是本实用新型并不限于上述各实施方式。在权利要求所示的范围内可以做出种种变更，对不同实施方式中分别揭示的技术手段进行适当组合而获得的实施方式也包括在本实用新型的技术范围内。

Claims (7)

1.一种变压器结构，其特征在于，包括支架、绕线筒、绕线组和引脚，

所述支架具有开口部，

所述绕线筒包含第一绕线筒和第二绕线筒，且第一绕线筒和第二绕线筒中的至少一个设置于所述开口部；

所述绕线组包含卷绕于所述第一绕线筒的第一绕组和卷绕于所述第二绕线筒的第二绕组，

所述引脚包括第一引脚和第二引脚，该第一引脚和第二引脚相对地设置于所述支架的两侧，并分别与所述第一绕组和所述第二绕组相连接，

所述第一引脚到所述第二引脚之间的外侧表面为绝缘体构成。

2.根据权利要求1所述的变压器结构，其特征在于，所述第一绕线筒和所述第二绕线筒具有通孔，所述通孔插有磁芯。

3.根据权利要求1或2所述的变压器结构，其特征在于，所述支架与所述第一绕线筒为一体化结构。

4.根据权利要求3所述的变压器结构，其特征在于，所述第一绕组的端部为所述第一引脚。

5.根据权利要求1所述的变压器结构，其特征在于，所述第一绕线筒和所述第二绕线筒中至少一个有多个绕线筒。

6.根据权利要求1所述的变压器结构，其特征在于，所述开口部为半开口。

7.根据权利要求1所述的变压器结构，其特征在于，所述支架为绝缘体构成，所述第一引脚到所述第二引脚之间的外侧表面为所述支架的外侧表面。

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