CN2358535Y - 无骨架线圈电子变压器 - Google Patents

Abstract

一种无骨架线圈电子变压器,包括磁心1或2、初级线圈5和次级线圈6,其紧贴磁心柱体11、12或22表面的是线圈内绝缘层35或36,以及底绝缘层54和64。这些绝缘层通常由复合箔或单一聚合物薄膜,或者是压敏绝缘胶带,或者是电缆纸或其它纤维绝缘材料构成。内绝缘层53、63以及外绝缘层8,它们的各过渡处81内侧贴有1至3层绝缘胶带818,它们的外侧上下边533、633和833处各往中间部位翻折2毫米以上。所述变压器比较现有技术产品要轻、小各20%以上,成本降低,使用安全性能提高。

Description

无骨架线圈电子变压器

本实用新型涉及电工、电子技术领域的中小容量变压器和电抗器，尤其涉及装备无骨架线圈并且主要用于电子装置的工频和中频电源变压器。

现有技术500伏以下电压等级的中、小容量电源变压器以及其他各种电子变压器，其基本结构形式都是：数组线圈绕于绝缘骨架上，再插入多片硅钢片构成叠片磁心，烘干后用绝缘漆整体浸渍。取材适当并且设计合理的绝缘骨架不仅方便了绕制线圈，而且令线圈对磁心的电绝缘比较容易达到要求。常用的线圈骨架如图1所示，用工程塑料注塑或模压成型，有时也用钢纸板或环氧树脂玻璃布板片材拼装镶嵌而成。

绝缘骨架用于绕制变压器和电抗器线圈，从另一个角度看，却严重阻碍了变压器整体技术经济指标的提高。首先，线圈骨架的壁厚，由于绕线的强度要求和线圈对磁心电绝缘的要求，无论是立柱壁厚δ1还是端板厚度δ2，都是一个不能忽视的尺寸，它们明显地挤占磁心窗口面积，尤其是对于十几伏安至二三百伏安的变压器，见图2。相对于采用不用骨架绕制的线圈，如果所用漆包铜线直径相同，会令它至少少绕10-20％线匝，也就是说，变压器比它应该达到的容量少了20％；其次，线圈骨架是电绝缘的，当然也是导热不良的，其壁厚δ形成不可忽视的热阻，严重妨碍线圈工作时产生的热量通过磁心逸散，限制了变压器可使用的电流密度，令其容量相比可能达到的水平又降低一些；再次，线圈骨架令线圈平均匝长增加，耗铜增多，加上生产线圈骨架的模具价格昂贵，因而提高了整个变压器的成本；最后，有限品种规格的线圈骨架妨碍了对于磁心硅钢片叠厚的自由选择，使得变压器的电磁设计无法达到最佳技术经济指标，而且，物料部门要多准备这样一类零件，有时供应不及时还会拖长变压器的生产周期，令综合生产成本上升。

本实用新型的目的在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种装备无骨架线圈的电子变压器。取消线圈骨架，在胎具上用复合绝缘箔或单一聚合物薄膜折叠形成最内层底绝缘及部分端部绝缘，直接绕漆包铜线于其上，制成脱胎线圈，在包裹外绝缘后作浸渍处理，或者再插入硅钢片挤紧后作整体浸渍处理。这样制成的无骨架线圈电子变压器，由于充分利用磁心窗口面积，因而可以多绕线匝或改用较粗漆包铜线绕制线圈，以及因为大大减少线圈的热传导阻力，从而显著提高变压器的整体技术经济指标，使得同样容量和同样电压等级的变压器或电抗器能够比较现有技术产品占有较低的重量和较小的体积，生产成本自然也就更低一些。还有很重要的一点是，按照本实用新型这样制成的产品，由于线圈最里面的底绝缘层很薄，而且紧贴磁心柱体，散热甚快，在变压器因短路或过负载烧毁线圈时，底绝缘层仍保持完好，不会因为线圈骨架过热熔化导致磁心直接接触线圈而漏电，明显提高了安全使用性能。

本实用新型的目的可以通过采用以下技术方案来实现：设计制造一种无骨架线圈电子变压器，包括磁心、初级线圈和次级线圈，还包括紧贴各磁心柱体表面的线圈内绝缘层，并且A.初级线圈和次级线圈分别位于磁心的不同柱体表面的两线圈内绝缘层以及底绝缘层上，该两内绝缘层经折边后分别成为初级线圈的内绝缘层和次级线圈的内绝缘层，而且初级线圈和次级线圈的最外层还各自包覆了线圈间绝缘；或者B.初级线圈和次级线圈位于磁心的同一柱体上，初级线圈在内层，在该柱体表面的线圈内绝缘层以及底绝缘层上，该内绝缘层经折边后成为初级线圈的内绝缘层，其外再有线圈间绝缘，然后是次级线圈直接绕于其上或是再敷设底绝缘层后绕于其上；还可以是次级线圈及其底绝缘层和内绝缘层套装在线圈间绝缘外面，然后是外绝缘层，并且最外层有总的外包绝缘；或者C.初级线圈和次级线圈位于磁心同一柱体的不同部位，分别绕于其表面的两线圈内绝缘层以及底绝缘层上，该两线圈内绝缘层经折边后分别成为初级线圈和次级线圈的内绝缘层，并且它们的外面还分别有外包绝缘。无论是上述形式A还是形式B或C。初级线圈和次级线圈的各处空隙都有绝缘漆或树脂填充。

附图的图面说明如下：

图1是现有技术变压器线圈骨架的立体示意图；

图2是现有技术线圈骨架挤占磁心窗口的示意图；

图3是本实用新型变压器无骨架线圈最佳实施例的立体剖视示意图；

图4是使用心式磁心最佳实施例的主视半剖视示意图；

图5是使用壳式磁心并要求较大短路电抗的最佳实施例主视半剖视示意图；

图6是本实用新型变压器线圈各转角搭接过渡处81内绝缘层内侧粘贴压敏绝缘胶带818的示意图。

以下结合附图所示各最佳实施例作进一步详述：

本实用新型无骨架线圈电子变压器，如图3至图5所示，包括磁心1或2、初级线圈5和次级线圈6，还包括紧贴磁心1或2的柱体11、12或22表面的线圈内绝缘层35或36，并且

A.如图4所示，初级线圈5和次级线圈6分别位于磁心1不同柱体11和12表面的两线圈内绝缘层35、36以及底绝缘层54和64上，该两内绝缘层35、36经折边后分别成为初级线圈5的内绝缘层53和次级线圈6的内绝缘层63，而且初级线圈5和次级线圈6的最外层还各自包覆了线圈间绝缘56和66；或者

B.如图3所示，初级线圈5和次级线圈6位于磁心2的同一柱体22上，初级线圈5在内层，在柱体22表面的线圈内绝缘层35以及底绝缘层54上，该内绝缘层35经折边后成为初级线圈5的内绝缘层53，其外再有线圈间绝缘56，然后是次级线圈6直接绕于其上或是再敷设底绝缘层64后绕于其上；还可以是次级线圈6及其底绝缘层64和内绝缘层63套装在线圈间绝缘56外面，然后是外绝缘层8，并且最外层有总的外包绝缘9；

或者

C.如图5所示，初级线圈5和次级线圈6位于磁心2同一柱体22的不同部位，分别绕于其表面的线圈内绝缘层35、36以及底绝缘层54和64上，该内绝缘层35经折边后成为初级线圈5的内绝缘层53，内绝缘层36经折边后成为次级线圈6的内绝缘层63，该两内绝缘层53和63的外面还分别有外包绝缘57和67；

无论是上述形式A还是形式B或C，初级线圈(5)和次级线圈(6)的各处空隙都有绝缘漆或树脂填充。

上述三种形式的线圈都是用漆包铜线直接绕在内绝缘层加底绝缘层上，不用任何线圈骨架。形式A是一般心式磁心的情况，形式B是EI型、ED型壳式磁心的情况，同时也是CD型、三相CD型和三相E形等心式磁心常用的线圈结构。形式C是要求较高短路电抗的壳式磁心的情况，常用作逆变器的输出变压器。其中所述磁心1或2包括硅钢片和各种镍合金叠片磁心或卷绕磁心，以及铁氧体磁心。

本实用新型无骨架线圈无论是所述初级线圈5还是次级线圈6，其中绝缘铜导线51各层之间以及铜导线61各层之间，视铜导线的绝缘强度情况，还可以再有层间绝缘7，通常用电缆纸，也可以一层叠一层直接绕制而不用层间绝缘。本实用新型所用绝缘材料，在图3至图5中，底绝缘层54或64是一种复合箔或单一聚合物薄膜，如聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜和聚四氟乙烯薄膜，或者是压敏绝缘胶带，或者是电缆纸或其它纤维绝缘材料，如电容器纸、聚酯纤维纸。线圈间绝缘56和66采用聚酯薄膜或压敏绝缘胶带。至于总的外包绝缘9，则包括电缆纸和聚酯薄膜，或者是绝缘胶带。

为保证对磁心足够的绝缘强度，见图6，初级线圈5的内绝缘层53和次级线圈6的内绝缘层63，以及初、次级线圈共同的外绝缘层8，它们的各转角搭接处81内绝缘层内侧贴有1至3层压敏绝缘胶带818。除此之外，初级线圈5的内绝缘层53和次级线圈6的内绝缘层63，以及初、次级线圈共同的外绝缘层8，它们的外侧上下边533、633和833处还要各往中间部位翻折2毫米以上。

同现有技术相比较，本实用新型变压器的突出优点在于：在同样电压等级和同样容量的情况下，可以缩小体积和减轻重量各20％以上，生产成本降低，使用安全性提高。

Claims (9)

1.一种无骨架线圈电子变压器，包括磁心(1)或(2)、初级线圈(5)和次级线圈(6)，其特征在于：还包括紧贴磁心(1)或(2)的柱体(11)、(12)或(22)表面的线圈内绝缘层(35)或(36)，并且

A.初级线圈(5)和次级线圈(6)分别位于磁心(1)不同柱体(11)和(12)表面的两线圈内绝缘层(35)、(36)以及底绝缘层(54)和(64)上，该两内绝缘层(35)、(36)经折边后分别成为初级线圈(5)的内绝缘层(53)和次级线圈(6)的内绝缘层(63)，而且初级线圈(5)和次级线圈(6)的最外层还各自包覆了线圈间绝缘(56)和(66)；或者

B.初级线圈(5)和次级线圈(6)位于磁心(2)的同一柱体(22)上，初级线圈(5)在内层，在柱体(22)表面的线圈内绝缘层(35)以及底绝缘层(54)上，该内绝缘层(35)经折边后成为初级线圈(5)的内绝缘层(53)，其外再有线圈间绝缘(56)，然后是次级线圈(6)直接绕于其上或是再敷设底绝缘层(64)后绕于其上；还可以是次级线圈(6)及其底绝缘层(64)和内绝缘层(63)套装在线圈间绝缘(56)外面，然后是外绝缘层(8)，并且最外层有总的外包绝缘(9)；或者

C.初级线圈(5)和次级线圈(6)位于磁心(2)同一柱体(22)的不同部位，分别绕于其表面的线圈内绝缘层(35)、(36)以及底绝缘层(54)和(64)上，该内绝缘层(35)经折边后成为初级线圈(5)的内绝缘层(53)，内绝缘层(36)经折边后成为次级线圈(6)的内绝缘层(63)，该两内绝缘层(53)和(63)的外面还分别有外包绝缘(57)和(67)；无论是上述形式A还是形式B或C，初级线圈(5)和次级线圈(6)的各处空隙都有绝缘漆或树脂填充。

2.按照权利要求1所述的无骨架线圈电子变压器，其特征在于：无论是所述初级线圈(5)还是次级线圈(6)，其中绝缘铜导线(51)各层之间，以及铜导线(61)各层之间并再有层间绝缘(7)。

3.按照权利要求1所述的无骨架线圈电子变压器，其特征在于：所述底绝缘层(54)或(64)，是一种复合箔或单一聚合物薄膜，或者是绝缘胶带，或者是电缆纸或其它纤维绝缘材料。

4.按照权利要求1所述的无骨架线圈电子变压器，其特征在于：所述线圈间绝缘(56)和(66)是一种聚酯薄膜或绝缘胶带。

5.按照权利要求1所述的无骨架线圈电子变压器，其特征在于：所述总的外包绝缘(9)包括电缆纸和聚酯薄膜，或者是绝缘胶带。

6.按照权利要求2所述的无骨架线圈电子变压器，其特征在于：所述铜导线(51)各层之间以及铜导线(61)各层之间的层间绝缘(7)是电缆纸。

7.按照权利要求1所述的无骨架线圈电子变压器，其特征在于：初级线圈(5)的内绝缘层(53)和次级线圈(6)的内绝缘层(63)，以及初、次级线圈共同的外绝缘层(8)，它们的各转角搭接过渡处(81)内绝缘层内侧贴有1至3层压敏绝缘胶带(818)。

8.按照权利要求1所述的无骨架线圈电子变压器，其特征在于：初级线圈(5)的内绝缘层(53)和次级线圈(6)的内绝缘层(63)，以及初、次级线圈共同的外绝缘层(8)，它们的外侧上下边(533)、(633)和(833)处各往中间部位翻折2毫米以上。

9.按照权利要求1所述的无骨架线圈电子变压器，其特征在于：所述磁心(1)或(2)包括硅钢片和各种镍合金叠片磁心或卷绕磁心，以及铁氧体磁心。

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