[实用新型]一种全方位闭合磁路式变压器

说明书

涉及领域

本实用新型涉及的是电力设备中的变压器。

背景技术

变压器的主要构成为线圈和铁芯，现有的变压器的铁芯和线圈的结构关系都是由线圈套在一个闭合铁芯上，不论是芯式铁芯，还是壳式铁芯，都是“线包磁”的结构形式，且都有一部分铁芯露在线圈的包围之外而未加以利用，因此其磁路不是一个全方位的闭合磁路，而是一个开放性的闭合磁路，存在损耗大、效率不高、干扰大等缺点。

发明内容    

本实用新型的目的是克服现有变压器的上述缺点，提供一种高效率、低损耗、耗材少的全方位闭合磁路式变压器。

本实用新型的目的是通过改现有的“线包磁”结构为“磁包线”结构这一技术方案来实现的。其构成包括铁芯和线圈，所述的铁芯由内筒、套装在内筒外的外筒和盖接在内筒与外筒两端环空部位上的环形端盖所构成，所述的线圈沿内、外筒周向盘绕在内筒与外筒之间的环空中，线圈端头穿过铁芯伸在铁芯外，所述的内筒、外筒和端盖均由表面绝缘的带状磁性材料卷裹构成。

本实用新型的工作原理与现有变压器一样，当原线圈接入交流电流时，在铁芯中产生交变磁通，该交变磁通在副线圈中产生互感电动势输出。本实用新型由套装在线圈外围的环筒状铁芯构成了一个全方位的闭合式磁路，将原来的开放性闭合磁路的漏磁通全转为主磁通并加以利用，在提高电磁转换效率的同时也从根本上避免干扰。据公式U＝4.44fNΦm＝4.44fSN可知，在相同条件下，由于Φm增大，因此要达到同样的U值，本全方位闭合磁路式变压器的铁芯面积S和线圈的匝数N可以减少。换句话说，采用相同的S和N，本结构形式的变压器的耐压值U更高。由带状磁性材料卷裹构成的筒体和端盖与原相叠的硅钢片一样的道理，起限制涡流的作用。

因此，据上所述，本实用新型与现有的“线包磁”结构的非全方位闭合磁路式的变压器相比，具有优点如下：

1.在同等工作条件下，制造同样容量的变压器，可以减少铁芯面积因此可节约铁芯材料，降低成本，缩铁芯面积，因此可节约芯材料，降低成本，缩小体积，减小重量；而铁芯面积的减小又使其磁路缩短，磁阻降低，铁损减小，发热量降低；或者是保持铁芯面积不变而减少线圈的匝数，从而可节约线圈用材，减小铜损：

2.由于铁损和铜损都可得以减小，因此能量转换率大，效率高；

3.发热量的减小，一方面可大大降低对其绝缘材料以及其冷却部份的制作要求，使变压器的制作成本大为降低.而更有意义的是因此还可提高变压器的负载能力和使用寿命；

4.以全方位形式包围在线圈外围的全方位封闭式闭合磁路避免了电磁干扰，提高了变压器的性能指标；

5.发热量的减少，一方面可大大降低对其绝缘材料以及其冷却部份的制做要求，使变压器的制做成本大为降低，另一方面还可以通过控制铁芯的面积而将其发热量控制在较低状况，从而提高变压器的负载能力和使用寿命；

6.本方案除可构成变压器外，在内、外筒与端盖之间的适当位置留出一定的非磁性间隙即可构成电抗器；

下面结合附图给出实施例。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图

图2是图1的俯视图

图3是圆筒状铁芯的结构示意图

具体实施方式

参见图1～2，本实施例只给出了变压器的线圈和铁芯间的结构示意图，其它的如冷却部份等沿用现有变压器结构形式，故未示出。铁芯由内筒1、套接在内筒1外的外筒2和封接在内、外筒两端部环空部位上的环形端盖3、4所构成，所述的内筒、外筒和环形端盖均用表面绝缘的带状磁性材料卷裹构成。该带状磁性材料可采用现有的表面涂漆或表面具有一层氧化膜的带状硅钢片，也可以选用铁基非晶态带材。内筒和外筒的形状以卷裹成圆筒状为宜，这样做的好处是可使磁路最短，也最省材。线圈10沿内、外筒周向盘绕在内筒与外筒之间的环空5中，线圈的端头6、7、8、9可从铁芯的筒体或端盖穿出而伸在铁芯外。