专利名称：机床供电变压器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机床控制用的中低压变压设备，更具体地说，涉及一 种机床供电变压器，该变压器能够减少线圈以及铁芯的使用量，并能提高 电磁转换效率。
背景技术：
在工业制造中，机床供电变压器一般为中低压变压器，将380V或220V 中低电压转变为IIOV以下的低电压，从而为机床的控制设备进行供电。 目前，机床供电变压器的类型有很多，常见的传统变压器包括"E"型变压 器、"C"型变压器以及"0"型变压器等，此类变压器的原理和效果基本 相同，以"E"型变压器为例，请参阅图l所示，"E"型变压器10包括 磁芯11、线圈12和磁轭13，磁芯11为"III"型结构，磁芯ll上开有线 圈凹槽，线圈12绕制在磁芯11的线圈凹槽内，磁轭13的水平截面为矩 形，并且与磁芯11的水平截面形状相适应，并且盖合在磁芯11的上端面。 请结合图2、图3所示，图2、图3中虛线箭头即表示该变压器10的磁力 线的方向，由于"E"型变压器10属于传统的"电路包围磁路"结构，因 此该变压器IO的磁芯ll有大部分露出于线圈12外，使得相当多的磁力 线无法有效的利用，使得该变压器IO存在电磁转换效率低、漏磁大以及功 耗大的缺点，不但造成能量的损失，而且由于大量线圈12存在着无用功而 造成线圈12的实际浪费，增加了生产成本，降低了经济效益。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述传统变压器的部分磁力线无法有效利用、 存在电磁转换效率低、漏磁和功耗大以及生产成本较高的缺点，本实用新 型的目的是提供一种机床供电变压器，该变压器不但能够提髙电磁转换率、 降低功耗，而且还节省了成本。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案
该机床供电变压器包括磁芯、线圈和磁轭，磁芯上开有线圈凹槽，线 圈设于磁芯的线圈凹槽内，磁轭盖合在磁芯的上端面，所述的磁芯包括主 磁芯和辅磁芯，主磁芯为"HI"型结构，辅磁芯分别设于主磁芯两侧，并
与主磁芯的"nr型端面相拼接；
所述的磁轭的水平截面形状与磁芯的水平截面形状相适应。
所述的辅磁芯包括两个对称且呈大小变径的"iu"型块，分别与主磁
芯两侧的"HI"型端面相拼接，并且辅磁芯上开设的线圈凹槽与主磁芯的
线圈凹槽相通。
所述的磁轭也包括主磁轭和辅磁轭，主磁轭的水平截面为矩形，辅磁 轭的水平截面为梯形，辅磁轭对称设于主磁轭两侧，并与主磁轭的两侧端 面相拼接。
所述的主磁轭和辅磁轭相拼接后的水平截面形状与主磁芯和辅磁芯相 拼接后的水平'截面形状相匹配。
所述的线圈的形状与主磁芯和辅磁芯相拼接后的线圈凹槽的形状相匹 配，并绕制在该线圈凹槽内。
在上述技术方案中，本实用新型的机床供电变压器包括磁芯、线圈和 磁轭，磁芯上开有线圈凹槽，线圈设于磁芯的线圈凹槽内，磁轭盖合在磁 芯的上端面，磁芯包括主磁芯和辅磁芯，主磁芯为"nr，型结构，辅磁芯
分别设于主磁芯两侧，并与主磁芯的"III"型端面相拼接；磁轭的水平截 面形状与磁芯的水平截面形状相适应。该变压器通过主磁芯和辅磁芯将线 圈包络于其线圈凹槽内，能够使线圈的磁力线均得到充分有效的利用，基 本上避免了漏磁现象，大大降低了功耗，起到节能的作用。另外，该变压 器结构简单、使用和制造均十分方便，并且能够减少线圈以及铁芯的使用 量，不但能够降低了变压器的制造成本，而且还节约了机床生产的成本， 大大提高了经济效益。
图l是传统的"E"型变压器的结构分解示意图2是图1所示的"E"型变压器的结构示意图3是图1所示的"E"型变压器的磁力线方向示意图4是本实用新型的机床供电变压器的结构分解示意图;
图5是图4所示的变压器的磁芯的结构分解示意图6是图4所示的变压器的结构示意图7是图4所示的变压器的变压原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。 请参阅图4所示，本实用新型的机床供电变压器20包括磁芯21、线 圈22和磁轭23,磁芯21上开有线圈凹槽，线圈22设于磁芯21的线圈 凹槽内，磁轭23盖合在磁芯21的上端面，磁芯21包括主磁芯211和辅 磁芯212,主磁芯211为"111"型结构，辅磁芯212分别设于主磁芯211 两恻，并与主磁芯211的"1IT型端面相拼接。磁轭23的水平截面形状 与磁芯21的水平截面形状相适应。请结合图图5所示，辅磁芯212包括
两个对称且呈大小变径的"nr型块2i2a,分别与主磁芯211两侧的"m"
型端面相拼接，并且辅磁芯212上开设的线圈凹槽与主磁芯211的线圈凹 槽相通，从而构成整个变压器20的线圈凹槽，用于绕制线圈22。请#参 阅图l所示，磁轭23可以是一个水平截面形状与磁芯21的水平截面形状 相适应的多边形块，也可以是包括主磁轭231和辅磁轭232,主磁轭231 的水平截面为矩形，辅磁轭232的水平截面为梯形，辅磁轭232对称设于 主磁轭231两侧，并与主磁轭231两侧端面相拼接成一多边形块，主磁轭 231和辅磁轭232相拼接后的水平截面形状与主磁芯211和辅磁芯212相 拼接后的水平截面形状相匹配，从而使磁轭23能够盖合在磁芯21的上端 面。线圈22的形状与主磁芯211和辅磁芯212相拼接后的线圈凹槽的形 状相匹配，从而能够绕制在该线圈凹槽内。
请结合图6所示，从图6中可以很明显的看出，本实用新型的机床供 电变压器20的线圈22几乎完全被磁芯21和磁轭23所包络在线圈凹槽内， 只有线圈22的两端有少数线圈22露出，从而基本上实现了 "磁路包围电路"，使得线圈22的磁力线均得到了充分而有效的利用(图6中虛线箭头
即表示该变压器20的磁力线的方向)，磁力线的浪费极少，使得该变压器 20的漏磁和功耗大大减小，电磁转换功率也大为提高。在此，通过拉法第 公式V=-N (d①/dt) =-NBAw，并结合图7所示，对该变压器20的电磁 转换效率的有效提高作进一步说明，在拉法第公式中，V为产生的电压，N 为线圈匝数，d①/dt为变化的磁场，B为磁场强度，A为磁体截面积。从 公式中可得知，电压V与磁场强度B、磁体截面积A的乘积成正比，电压 与线圈的匝数成正比，在设定的初级或次级电压的情况下，线圈的匝数和 磁芯截面积的乘积是一个设计的常数，磁场强度越大，所产生的电压(或 电流)越大，磁体截面积越大，所产生的电压(或电流)也就越大，电磁 转换效率也就越高。由于该变压器20为中低压变压器，初级或次级电压一 般恒定为380V或220V,(图7中的12V、 IIOV、 28V分别为该变压器20 相对应的输出电压)，并且由于磁力线均得到了充分而有效的利用，浪费 极少，使得磁场强度增大，因此产生的电压(或电流)增大，电磁转换效 率大大提高，并且由于该变压器20的磁芯21的截面积也大于传统的"E" 型变压器IO的磁芯21的截面积，更提高了电磁转换效率；同理，如果产 生的电压恒定，那么本实用新型的线圈22的匝数和磁芯21的截面积乘积 可大大减小，从而可以降低线圈22和磁芯21使用量，节省了制造成本。
本实用新型的变压器20结构简单、制造方便，传统的"E"型变压器 IO的线圈12重量在2000克，而相同电磁转换效率的该变压器20的线圈 22只需1560克，节省了线圈使用量20%，并且磁芯的使用量也有所节省， 并且整个变压器20的重量也大为减轻，效果十分显著。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说 明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的 实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的 权利要求书范围内。
权利要求1.一种机床供电变压器，该变压器包括磁芯、线圈和磁轭，磁芯上开有线圈凹槽，线圈设于磁芯的线圈凹槽内，磁轭盖合在磁芯的上端面，其特征在于所述的磁芯包括主磁芯和辅磁芯，主磁芯为id="icf0001" file="Y2007200744240002C1.gif" wi="12" he="7" top= "54" left = "129" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>型结构，辅磁芯分别设于主磁芯两侧，并与主磁芯的id="icf0002" file="Y2007200744240002C2.gif" wi="11" he="6" top= "62" left = "98" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>型端面相拼接；所述的磁轭的水平截面形状与磁芯的水平截面形状相适应。
2. 如权利要求l所述的机床供电变压器，其特征在于 所述的辅磁芯包括两个对称且呈大小变径的"IU"型块，分别与主磁芯两侧的"III"型端面相拼接，并且辅磁芯上开设的线圈凹槽与主磁芯的 线圈凹槽相通。
3. 如权利要求l所述的机床供电变压器，其特征在于 所述的磁轭也包括主磁轭和辅磁轭，主磁轭的水平截面为矩形，辅磁轭的水平截面为梯形，辅磁轭对称设于主磁轭两侧，并与主磁轭的两侧端 面相拼接。
4. 如权利要求1-3中的任一项所述的机床供电变压器，其特征在于 所述的主磁轭和辅磁轭相拼接后的水平截面形状与主磁芯和辅磁芯相拼接后的水平截面形状相匹配。
5. 如权利要求l或2所述的机床供电变压器，其特征在于 所述的线圈的形状与主磁芯和辅磁芯相拼接后的线圈凹槽的形状相匹配，并绕制在该线圈凹槽内。
专利摘要本实用新型公开了一种机床供电变压器，该变压器包括磁芯、线圈和磁轭，磁芯上开有线圈凹槽，线圈设于磁芯的线圈凹槽内，磁轭盖合在磁芯的上端面，磁芯包括主磁芯和辅磁芯，主磁芯为“III”型结构，辅磁芯分别设于主磁芯两侧，并与主磁芯的“III”型端面相拼接；磁轭的水平截面形状与磁芯的水平截面形状相适应。该变压器通过主磁芯和辅磁芯将线圈包络于其线圈凹槽内，能够使线圈的磁力线均得到充分有效的利用，基本上避免了漏磁现象，大大降低了功耗，起到节能的作用。另外，还能够减少线圈以及铁芯的使用量，不但能够降低了变压器的制造成本，而且还节约了机床生产的成本，提高了经济效益。
文档编号H01F27/24GK201072691SQ20072007442
公开日2008年6月11日 申请日期2007年9月6日 优先权日2007年9月6日
发明者张乃铫, 张家玺 申请人:张乃铫