CN219892028U - 一种耦合变压器装置及氩弧焊机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种耦合变压器装置及氩弧焊机，涉及变压器技术领域。耦合变压器装置包括磁芯组、线圈组、用于固定线圈的线圈骨架以及用于固定磁芯组与磁芯组之间位置关系的固定组件，其中，磁芯组包括两个呈U型的第一磁芯以及第二磁芯，在装配后，第一磁芯以及第二磁芯对称设置、相互抵接，形成一个闭合磁路，耦合能量强，有效地减少了漏磁的现象，降低了对外部电路的电磁干扰。

Description

一种耦合变压器装置及氩弧焊机

技术领域

本申请涉及变压器技术领域，更具体地说，它涉及一种耦合变压器装置及氩弧焊机。

背景技术

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈，次级线圈和磁芯，初级线圈用于与电源相连接，当初级线圈中通有交流电流时，磁芯中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压(电流)。在电器设备和无线电路中，变压器常用于升降电压，匹配阻抗，安全隔离等。

升压变压器就是用来把低数值的交变电压变换为同频率的另一较高数值交变电压的变压器，瞬间启动升压能力比较强、升压效果较好，广泛应用于电力系统中。

但是现有的升压变压器结构复杂，体积较大，占用空间大，并且现有的变压器中磁芯产生的电磁对外部电路的电磁干扰大，影响电路的正常运行。

实用新型内容

针对实际运用中现有的升压变压器电磁干扰大这一问题，本申请目的一在于提出一种耦合变压器装置，采用U型磁芯，形成闭合磁路，耦合能量强，对外部电路电磁干扰小，窗口面积大，初级线圈可绕匝数多，耦合能量强，同时，组装方便，提高装配效率；基于上述耦合变压器装置，本申请的目的二在于保护一种氩弧焊机。

具体方案如下：

一种耦合变压器装置，包括：

磁芯组，包括第一磁芯以及第二磁芯，所述第一磁芯以及第二磁芯均设置为U型，所述第一磁芯以及第二磁芯均包括两个平行设置的磁臂；

线圈组，与所述磁芯组同轴设置，所述线圈组上设置有通孔，所述磁芯组的磁臂位于所述通孔中；

线圈骨架，包括设置于所述线圈组与所述磁臂之间的绝缘管以及连接于所述绝缘管上的基座；

固定组件,包括支架以及将所述线圈组、磁芯组以及线圈骨架固定在所述支架上的装配件。

通过采用上述技术方案，第一磁芯以及第二磁芯均呈U型，在装配后，第一磁芯以及第二磁芯的磁臂相互抵接，形成一个闭合磁路，耦合能量强，有效地减少了漏磁的现象，降低了对外部电路的电磁干扰，增加了承受试验短路电流的冲击能力和变压器的最高耐受电压；耦合变压器装置的窗口面积大，初级线圈可绕匝数多，耦合能量强，更好地起到升压的效果；通过固定组件可以将稳定限位线圈组和磁芯组，组装简单方便，提高了装配效率。

优选的，所述线圈组包括初级线圈以及与所述初级线圈电性连接的次级线圈，所述次级线圈的匝数大于所述初级线圈的匝数；

所述次级线圈配置为平行设置的两组，分别设置为第一次级线圈与第二次级线圈；

所述第一磁芯以及第二磁芯的磁臂穿设于所述第一次级线圈与第二次级线圈的通孔中。

通过采用上述技术方案，当交流电源接到初级线圈时，初级线圈中流过交变电流，初级线圈的交变电流会产生一个交变磁场，交变磁场会穿过磁芯，并通过磁耦合把次级线圈中的线圈激励起来，从而实现电能的传递；将次级线圈设置为两组，可以有效提升初级线圈与次级线圈之间的匝数比，进而有效提升变压器输入端与输出端之间的电能传递效率。

优选的，两个所述磁臂的同侧端设置有连接臂，所述第一磁芯以及第二磁芯对称设置，两个所述连接臂相背离。

通过采用上述技术方案，两个磁芯对称设置且连接臂相背离设置时，第一磁芯以及第二磁芯组成一个环形的磁芯，形成闭合磁路，耦合能量强，闭合磁路对外部电路电磁干扰小；减小了变压器的体积，提高了变压器的实用性。

优选的，所述线圈骨架配置为两组，分别固定两组所述次级线圈；

所述线圈骨架还包括与所述基座垂直设置的挡片。

通过采用上述技术方案，两组线圈骨架分别固定两组次级线圈的位置，保证线圈与磁芯的电磁耦合关系不变，使变压器具有稳定的输出，挡片用于避免两组次级线圈上的导线相接触。

优选的，两组所述线圈骨架呈中心对称设置，所述基座上设置有卡接孔以及穿设孔，所述挡片位于所述连接孔与绝缘管之间；

所述绝缘管垂直设置于所述基座上穿设孔所在位置处，所述绝缘管远离所述基座的一端沿所述绝缘管周向设置有卡接环槽，所述绝缘管的卡接环槽与另一组线圈骨架基座上的卡接孔卡接配合。

通过采用上述技术方案，一组线圈骨架的绝缘管与另一组线圈骨架的基座上卡接配合，使得两组线圈骨架相互固定，固定效果好，使磁芯与线圈之间位置不易发生变化。

优选的，所述挡片远离所述基座的一端设置有卡接槽，所述卡接槽设置于所述挡片朝向所述绝缘管的一侧；

两组所述挡片远离所述基座的一端相互卡接，且位于两个所述次级线圈之间。

通过采用上述技术方案，两组线圈骨架的挡片相互卡接配合，避免两组线圈骨架之间发生错位，保证线圈与磁芯的电磁耦合关系不变，进一步保证变压器具有稳定的输出。

优选的，所述磁臂配置为圆柱体状，沿所述磁臂的轴向开设有第一固定孔，所述支架上开设有第二固定孔；

所述装配件包括穿设于所述第一固定孔、第一固定孔中的紧固螺栓以及与所述紧固螺栓螺纹连接的紧固螺母。

通过采用上述技术方案，螺栓连接更为牢固，拆卸、安装方便。

优选的，所述支架呈长方体状，所述支架背离所述磁芯组的侧面上设置有容纳腔，所述紧固螺母位于所述容纳腔中。

通过采用上述技术方案，使支架可以稳定支撑线圈组以及磁芯组，减小了耦合变压器装置的占地面积。

优选的，所述支架的两侧连接设置有安装片，所述安装片上开设有安装孔。

一种氩弧焊机，包括如前所述的耦合变压器装置。

通过采用上述技术方案，设置有耦合变压器装置的氩弧焊机能够起到升压并将高压能量耦合到电源输出端，从而起到非接触引弧的作用，提高了氩弧焊机的焊接效果。

与现有技术相比，本申请的有益效果如下：

（1）通过将第一磁芯以及第二磁芯设置为U型，在装配后，第一磁芯以及第二磁芯的磁臂相互抵接，形成一个闭合磁路，耦合能量强，有效地减少了漏磁的现象，降低了对外部电路的电磁干扰；

（2）耦合变压器装置的窗口面积大，初级线圈可绕匝数多，耦合能量强，更好地起到升压的效果；

（3）通过固定组件可以将稳定限位线圈组和磁芯组，组装简单方便，提高了装配效率。

附图说明

图1为本申请的爆炸示意图；

图2为本申请另一个角度的爆炸示意图；

图3为本申请线圈骨架的结构示意图；

图4为本申请第一磁芯的结构示意图；

图5为本申请的整体示意图（组装后）。

附图标记：1、磁芯组；11、第一磁芯；12、第二磁芯；13、磁臂；131、第一固定孔；14、连接臂；2、线圈组；21、初级线圈；22、次级线圈；23、通孔；3、线圈骨架；31、基座；32、绝缘管；321、卡接环槽；33、卡接孔；34、穿设孔；35、挡片；351、卡接槽；4、固定组件；41、支架；411、第二固定孔；412、安装片；42、装配件；421、紧固螺栓；422、紧固螺母。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本申请作进一步的详细说明，但本申请的实施方式不仅限于此。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

一种耦合变压器装置，如图1并结合图5所示，包括磁芯组1、线圈组2、用于固定线圈的线圈骨架3以及用于固定磁芯组1与磁芯组1之间位置关系的固定组件4，其中，磁芯组1包括两个呈U型的第一磁芯11以及第二磁芯12，在装配后，第一磁芯11以及第二磁芯12对称设置、相互抵接，形成一个闭合磁路，耦合能量强，有效地减少了漏磁的现象，降低了对外部电路的电磁干扰。

详述的，如图1并结合图4所示，所述第一磁芯11以及第二磁芯12均包括两个平行设置的磁臂13，磁臂13配置为圆柱体状，两个磁臂13的同侧端一体设置有连接臂14，在组装时，两个连接臂14相背离设置，形成一个环形的磁芯，磁路闭合，耦合能量强。

第一磁芯11以及第二磁芯12的材料均选择为铁氧体，铁氧体制成的磁体，导磁率高，温度特性好，不易退磁不易腐蚀，生产工艺简单且价格较低，适用于工业生产。

所述线圈组2与磁芯组1同轴设置，线圈组2上设置有通孔23，磁芯组1的磁臂13穿设于通孔23中，具体的，如图2所示，所述线圈组2包括初级线圈21以及与初级线圈21电性连接的次级线圈22，次级线圈22的匝数大于初级线圈21的匝数，每匝初级线圈21均设置于两匝次级线圈22之间。

所述次级线圈22配置为平行设置的两组，分别设置为第一次级线圈22与第二次级线圈22，可以有效提升初级线圈21与次级线圈22之间的匝数比，有效提升变压器输入端与输出端之间的电能传递效率，第一磁芯11以及第二磁芯12的磁臂13穿设于所述第一次级线圈22与第二次级线圈22的通孔23中。当交流电源接到初级线圈21时，初级线圈21中流过交变电流，初级线圈21的交变电流会产生一个交变磁场，交变磁场会穿过磁芯，并通过磁耦合把次级线圈22中的线圈激励起来，从而实现电能的传递。

为了提高耦合变压器装置的安全性能，线圈上绕设的导线优选为耐高温耐高压线材，进一步提高变压器的最高耐受电压。

如图2-3所示，所述线圈骨架3相应配置为两组，分别固定两组次级线圈22。线圈骨架3包括基座31以及垂直设置在基座31上的绝缘管32，在安装时，绝缘管32设置于线圈组2与磁臂13之间，基座31上设置有卡接孔33以及穿设孔34，卡接孔33与穿设孔34之间设置有与基座31相垂直的挡片35，绝缘管32垂直设置于基座31上穿设孔34所在位置处，绝缘管32远离基座31的一端沿所绝缘管32周向设置有卡接环槽321，绝缘管32的卡接环槽321与另一组线圈骨架3基座31上的卡接孔33卡接配合，使得两组线圈骨架3相互固定，固定效果好，使磁芯与线圈之间位置不易发生变化，保证线圈与磁芯的电磁耦合关系不变，进而保证变压器具有稳定的输出。

所述挡片35远离所基座31的一端设置有卡接槽351，卡接槽351设置于挡片35朝向绝缘管32的一侧，在两组线圈骨架3相对设置后，两组线圈骨架3呈中心对称设置，两组挡片35远离基座31的一端相互卡接，且位于两个次级线圈22之间，进一步保证了线圈与磁芯的位置关系不变。

如图1-2所示，固定组件4包括支架41以及将线圈组2、磁芯组1以及线圈骨架3固定在所述支架41上的装配件42。

所述支架41呈长方体状，由一片长方形板材弯折形成，使支架41可以稳定支撑线圈组2以及磁芯组1，支架41背离磁芯组1的侧面上设置有容纳腔。磁臂13沿自身轴向开设有第一固定孔131，支架41上开设有第二固定孔411，装配件42包括穿设于第一固定孔131、第一固定孔131中的紧固螺栓421以及与紧固螺栓421螺纹连接的紧固螺母422，螺栓连接更为牢固，拆卸、安装方便。紧固螺母422位于支架41的容纳腔中，减小了耦合变压器装置的占地面积。

为了增大耦合变压器装置的适用范围，支架41的两侧连接设置有安装片412，安装片412上开设有安装孔，方便与其他板材结构相连接。

一种氩弧焊机，包括如前所述的耦合变压器装置，设置有耦合变压器装置的氩弧焊机能够起到升压并将高压能量耦合到电源输出端，从而起到非接触引弧的作用，提高了氩弧焊机的焊接效果。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，本申请的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本申请思路下的技术方案均属于本申请的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种耦合变压器装置，其特征在于，包括：

磁芯组(1)，包括第一磁芯(11)以及第二磁芯(12)，所述第一磁芯(11)以及第二磁芯(12)均设置为U型，所述第一磁芯(11)以及第二磁芯(12)均包括两个平行设置的磁臂(13)；

线圈组(2)，与所述磁芯组(1)同轴设置，所述线圈组(2)上设置有通孔(23)，所述磁芯组(1)的磁臂(13)位于所述通孔(23)中；

线圈骨架(3)，包括设置于所述线圈组(2)与所述磁臂(13)之间的绝缘管(32)以及连接于所述绝缘管(32)上的基座(31)；

固定组件(4),包括支架(41)以及将所述线圈组(2)、磁芯组(1)以及线圈骨架(3)固定在所述支架(41)上的装配件(42)。

2.根据权利要求1所述的耦合变压器装置，其特征在于，所述线圈组(2)包括初级线圈(21)以及与所述初级线圈(21)电性连接的次级线圈(22)，所述次级线圈(22)的匝数大于所述初级线圈(21)的匝数；

所述次级线圈(22)配置为平行设置的两组，分别设置为第一次级线圈(22)与第二次级线圈(22)；

所述第一磁芯(11)以及第二磁芯(12)的磁臂(13)穿设于所述第一次级线圈(22)与第二次级线圈(22)的通孔(23)中。

3.根据权利要求2所述的耦合变压器装置，其特征在于，两个所述磁臂(13)的同侧端设置有连接臂(14)，所述第一磁芯(11)以及第二磁芯(12)对称设置，两个所述连接臂(14)相背离。

4.根据权利要求3所述的耦合变压器装置，其特征在于，所述线圈骨架(3)配置为两组，分别固定两组所述次级线圈(22)；

所述线圈骨架(3)还包括与所述基座(31)垂直设置的挡片(35)。

5.根据权利要求4所述的耦合变压器装置，其特征在于，两组所述线圈骨架(3)呈中心对称设置，所述基座(31)上设置有卡接孔(33)以及穿设孔(34)，所述挡片(35)位于所述连接孔与绝缘管(32)之间；

所述绝缘管(32)垂直设置于所述基座(31)上穿设孔(34)所在位置处，所述绝缘管(32)远离所述基座(31)的一端沿所述绝缘管(32)周向设置有卡接环槽(321)，所述绝缘管(32)的卡接环槽(321)与另一组线圈骨架(3)基座(31)上的卡接孔(33)卡接配合。

6.根据权利要求5所述的耦合变压器装置，其特征在于，所述挡片(35)远离所述基座(31)的一端设置有卡接槽(351)，所述卡接槽(351)设置于所述挡片(35)朝向所述绝缘管(32)的一侧；

两组所述挡片(35)远离所述基座(31)的一端相互卡接，且位于两个所述次级线圈(22)之间。

7.根据权利要求1所述的耦合变压器装置，其特征在于，所述磁臂(13)配置为圆柱体状，沿所述磁臂(13)的轴向开设有第一固定孔(131)，所述支架(41)上开设有第二固定孔(411)；

所述装配件(42)包括穿设于所述第一固定孔(131)、第一固定孔(131)中的紧固螺栓(421)以及与所述紧固螺栓(421)螺纹连接的紧固螺母(422)。

8.根据权利要求7所述的耦合变压器装置，其特征在于，所述支架(41)呈长方体状，所述支架(41)背离所述磁芯组(1)的侧面上设置有容纳腔，所述紧固螺母(422)位于所述容纳腔中。

9.根据权利要求1所述的耦合变压器装置，其特征在于，所述支架(41)的两侧连接设置有安装片(412)，所述安装片(412)上开设有安装孔。

10.一种氩弧焊机，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的耦合变压器装置。