一种变压器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种变压器，包括有铁心和线圈，所述铁心包括有由磁铁磁性材料制成的U形磁铁和搭接部，所述U形磁铁包括弧形的磁性增强部、第一磁轭和第二磁轭，所述线圈包括圆筒状的一次线圈和二次线圈。本实用新型是在线圈内表面上覆盖了由橡胶制成的第一绝缘层，由此可以将铁心与线圈内表面之间隔离开来，从而可以防止铁心与线圈内表面发生直接摩擦而产生磁铁碎片；另外，由于在一次线圈的两个端面上设置有第二绝缘层，在二次线圈的两个端面上设置有第三绝缘层，由上述的第二绝缘层和第三绝缘层可以将线圈的端面、搭接部以及磁性增强部完全包裹起来，这样就可以防止磁铁碎片掉入变压器油中，影响线圈的绝缘性能。
【专利说明】一种变压器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种变压器。
【背景技术】
[0002]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、次级线圈和铁芯(磁芯)。而变压器是一种用新型导磁材料——磁铁制作铁芯而成的变压器，它比硅钢片作铁芯变压器的空载损耗(指变压器次级开路时，在初级测得的功率损耗)下降80%左右，空载电流(变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流)下降约85%，是目前节能效果较理想的配电变压器，特别适用于农村电网和发展中地区等配变利用率较低的地方。
[0003]变压器通常包括有铁心和线圈，比如在现有技术中，在专利号为201110139988.6的中国发明专利公开说明书中公开了一种常见的变压器结构，该发明专利为一种非包封立体卷铁心非晶合金干式变压器，属于电力设备的【技术领域】。所述的非包封立体卷铁心非晶合金干式变压器，主要是体现在此类变压器的非晶合金铁心为三维立体结构，立体卷铁心的三个下铁轭坐落在下夹件焊接的基座上，上夹件和下夹件通过压紧螺杆连接，低压线圈为圆形箔绕或圆筒式结构，高压线圈采用NOMEX纸材料包无氧铜线绕制并真空压力浸漆，并结合上垫块和下垫块来支撑和压紧高低压线圈，使产品结构形成一个立体的刚体框架结构。
[0004]上述专利公开了现有技术中常见的非晶合金铁心变压器的结构，即包括铁心和线圈，线圈是缠绕在铁心上的，且呈圆筒式结构。此外，和大多数变压器一样，非晶合金变压器中的铁心是浸泡在变压器油(一种公知的绝缘油)中的，从而防止初级线圈和次级线圈产生的电弧连通烧坏变压器。但是，由于非晶合金磁性材料在加工时要经过退火工序，在退火之后极脆，将铁心插入线圈的过程中，由于铁心要与线圈之间产生摩擦，容易造成磨损导致产生一些小的非晶合金碎片，这些碎片常常会从线圈端平面进入到线圈内部，使线圈的绝缘性能下降；同时，在运输的过程中的振动以及变压器工作时产生的冲击也会使得铁心的端面开裂，其造成的细微碎末会飞散到变压器油中破坏线圈的绝缘性能。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种可防止磁铁碎片落入变压器油中并且可快速拆卸的变压器。
[0006]为实现上述目的，关键在于改进变压器的结构，采用绝缘材料将铁心与变压器油隔离开来。为此，本实用新型提供了如下技术方案:
[0007]—种变压器，包括有支架，所述支架中部开设有一方形通孔，在所述方形通孔中设置有充满了变压器油的变压器箱，在所述变压器箱中设置有铁心和线圈，所述铁心包括有一块U形磁铁和用于将所述U形磁铁封闭的搭接部，所述U形磁铁包括弧形的磁性增强部和两根条状的第一磁轭和第二磁轭，所述第一磁轭和所述第二磁轭对称地设置在所述磁性增强部的两侧并与所述磁性增强部连接成一体构成了所述的U形磁铁，所述线圈包括圆筒状的一次线圈和二次线圈，所述一次线圈套接在所述第一磁轭上，所述第一磁轭由所述一次线圈的一个端面上插入，穿过所述一次线圈后凸出设置在所述一次线圈的另一个端面夕卜，所述第二磁轭由所述二次线圈的一个端面上插入，穿过所述二次线圈后凸出设置在所述二次线圈的另一个端面外，所述搭接部分别通过磁性连接可拆卸地与所述第一磁轭、第二磁轭相连，其中，在所述一次线圈和二次线圈的内表面上均覆盖有由橡胶制成的第一绝缘层，在所述一次线圈的两个端面上均设置有由橡胶制成的第二绝缘层，所述第二绝缘层可将所述一次线圈的端面完全覆盖，在所述二次线圈的两个端面上均设置有由橡胶制成的第三绝缘层，所述第三绝缘层可将所述二次线圈的端面完全覆盖；所述一次线圈靠近所述磁性增强体一侧端面上的第二绝缘层可通过折叠包裹在所述磁性增强部的表面上，所述二次线圈靠近所述磁性增强体一侧端面上的第三绝缘层可通过折叠包裹在所述磁性增强部的表面上，且所述一次线圈、二次线圈靠近所述磁性增强体一侧端面上的第二绝缘层与所述第三绝缘层相互连接在一起，将所述磁性增强部完全包裹；当所述搭接部与所述第一磁轭、第二磁轭相连时，所述一次线圈靠近所述搭接部一侧端面上的第二绝缘层可通过折叠包裹在所述搭接部上，所述二次线圈靠近所述搭接部一侧端面上第三绝缘层可通过折叠包裹在所述搭接部上，并且所述一次线圈、二次线圈靠近所述搭接部一侧端面上的第二绝缘层与所述第三绝缘层相互连接在一起，将所述搭接部完全包裹；所述支架上设置有用于将所述变压器箱可拆卸固定在支架上的夹具，所述夹具包括定位部和夹紧部，所述定位部包括设置在所述支架上部的第一定位机构和设置在所述支架下部的第二定位机构，所述第一定位机构开设有若干第一定位孔，所述第二定位机构上开设有与所述第一定位孔数量相同的第二定位孔，并且每个第一定位孔均正对有一个第二定位孔；所述夹紧部包括有与所述第一定位孔数量相同的夹紧杆，在每一组相互正对的第一定位孔和所述第二定位孔之间均穿设有一根所述的夹紧杆，所述夹紧杆可在所述第一定位孔和第二定位孔之间滑动。
[0008]采用这种结构的变压器，由于在线圈内表面上覆盖了由橡胶制成的第一绝缘层，由于橡胶是一种软性材料，它可以将铁心与线圈内表面之间隔离开来，这样，当将铁心插入线圈时，可以防止铁心与线圈内表面发生直接摩擦而产生磁铁碎片；由于在一次线圈的两个端面上设置有第二绝缘层，在二次线圈的两个端面上设置有第三绝缘层，并且上述的第二绝缘层和第三绝缘层可以将线圈的端面、搭接部以及磁性增强部完全包裹起来，这样就可以防止在变压器工作时或者运输过程中产生的磁铁碎片掉入变压器油中，影响线圈的绝缘性能。另外，通过在支架上设置了一个夹具，该夹具的夹紧杆可以在上述夹具的定位机构上滑动，当变压器箱安放到位时，通过电动的方式提供作用力带动夹紧杆由第一定位孔滑动至第二定位孔中，从而将变压器箱锁定在支架上；当需要将该变压器箱取出时，只需要通过电动的方式提供驱动力将夹紧杆从第二定位孔中抽出，就可以将变压器箱从支架上取出。
[0009]作为本实用新型中上述变压器的优选，所述第二绝缘层上设置有带有粘性的第一配合部位，所述第一配合部位可在所述一次线圈套接在所述第一磁轭上后，将所述第二绝缘层粘接在所述第一磁轭上并与所述一次线圈中的第一绝缘层相接。
[0010]采用这种结构的变压器，是通过带有粘性的第一配合部位将第二绝缘层粘接在第一磁轭上并与所述一次线圈中的第一绝缘层相接，这样就封闭住了一次线圈端面与磁轭之间的间隙，防止磁铁碎片由该间隙中飞散出，进入到变压器油中。
[0011]作为本实用新型中上述变压器的改进，所述第三绝缘层上设置有带粘性的第二配合部位，所述第二配合部位可在所述二次线圈套接在所述第二磁轭上后，将所述第三绝缘层粘接在所述第二磁轭上并与所述二次线圈中的第一绝缘层相接。
[0012]采用这种结构的变压器，是通过带有粘性的第二配合部位将第三绝缘层粘接在第二磁轭上并与所述二次线圈中的第一绝缘层相接，这样就封闭住了二次线圈端面与磁轭之间的间隙，防止磁铁碎片由该间隙中飞散出，进入到变压器油中。
[0013]综上所述，与现有技术相比，本实用新型的优点在于:在作出上述改进之后，可以将一次线圈和二次线圈的端面完全由橡胶绝缘层覆盖，而且由于一次线圈和二次线圈上的第二绝缘层与第三绝缘层可以通过折叠后相互连接在一起，这就使得磁铁铁心的搭接部与慈磁性增强部也完全被绝缘材料覆盖，从而完全防止磁铁碎片落入变压器油中。另外，通过在支架上设置了一个夹具可以很方便地从支架上拆卸变压器箱。
[0014]
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型实施例中变压器的立体结构示意图；
[0016]图2为图1所示实施例中的变压器在未安装变压器箱时的结构示意图；
[0017]图3为本实用新型实施例中变压器箱内部的铁心与线圈结构示意图；
[0018]图4-图7为本实用新型实施例中把U形磁铁铁心插入到线圈中的组装工序示意图；
[0019]图8为本实用新型实施例中第一配合部/第二配合部的结构示意图。
[0020]附图标记:
[0021]1、变压器；1.1、支架；1.1.1、方形通孔；1.2、变压器箱；1.3、夹具；1.3.1、第一定位机构；1.3.2、第二定位机构；1.3.3、第一定位孔；1.3.4、第二定位孔；1.3.5、夹紧杆；2、铁心；2.1、U形磁铁；2.1.1、第一磁轭；2.1.2、第二磁轭；2.1.3、磁性增强部；2.2、搭接部；
3、线圈；3.1、一次线圈；3.2、二次线圈；4、第一绝缘层；5、第二绝缘层；5.1、第一配合部；
6、第三绝缘层；6.1、第二配合部。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
[0023]如图1和图2所示，本实施例为一种变压器I，包括有支架1.1，所述支架中部开设有一方形通孔1.1.1，在所述方形通孔中固定有充满了变压器油的变压器箱1.2，所述支架上设置有用于将所述变压器箱可拆卸固定在支架上的夹具1.3，所述夹具包括定位部和夹紧部，所述定位部包括设置在所述支架上部的第一定位机构1.3.1和设置在所述支架下部的第二定位机构1.3.2，所述第一定位机构开设有若干第一定位孔1.3.3，所述第二定位机构上开设有与所述第一定位孔数量相同的第二定位孔1.3.4，并且每个第一定位孔均正对有一个第二定位孔；所述夹紧部包括有与所述第一定位孔数量相同的夹紧杆1.3.5，在每一组相互正对的第一定位孔和所述第二定位孔之间均穿设有一根所述的夹紧杆，所述夹紧杆可在所述第一定位孔和第二定位孔之间滑动。
[0024]在所述变压器箱中设置有铁心2和线圈3。该铁心包括有由铁基磁铁(Fe-basedamorphous alloys)制成的U形磁铁2.1和用于将所述U形磁铁封闭的搭接部2.2。铁基磁铁是一种公知的变压器铁心材料，是由80%Fe及20%Si，B类金属元素所构成，它具有高饱和磁感应强度(1.54T)，磁导率、激磁电流和铁损等各方面都优于硅钢片的特点，特别是铁损低(为取向硅钢片的1/3 - 1/5)，代替硅钢做配电变压器可节能60 - 70%。铁基磁铁的带材厚度为0.03mm左右，广泛应用于配电变压器、大功率开关电源、脉冲变压器、磁放大器、中频变压器及逆变器铁芯，适合于1kHz以下频率使用。
[0025]所述U形磁铁2.1从外观上看呈现为一个U字形，它是由两根条状的第一磁轭
2.1.1、第二磁轭2.1.2和一个弧形的磁性增强部2.1.3 一体成形制成的，上述的三个部件形成了一个U形槽，弧形的磁性增强部2.1.3位于U形槽的底部，第一磁轭2.1.1、第二磁轭2.1.2分别对称的设置在上述U形槽的两侧。所述搭接部通过磁性连接在上述的第一磁轭和第二磁轭之间，从而形成了一个闭环状的铁心。并且，为了方便将第一磁轭2.1.1和第二磁轭2.1.2插入到后文所提到的线圈中，该搭接部是需要方便拆卸的，因此，在本实施例中，在搭接部上设置了凹槽，在第一磁轭和第二磁轭的相应位置设置了与该凹槽适配的定位凸块(图中未示出)，通过定位凸块与凹槽的配合将搭接部卡在与第一磁轭、第二磁轭上，并且可以防止在变压器工作过程中，由于振动导致第一磁轭、第二磁轭与搭接部错位。
[0026]这里的搭接部2.2的主要目的是为了将该U形磁铁2.1进行封闭，因此它可以采用不具有磁性的普通钢铁材料来制作，但是在本实施例里，为了增强电磁线圈的吸合力，提高铁心的工作效率，优选轭铁作为制造本实施例中搭接部的材料。
[0027]所述线圈包括圆筒状的一次线圈3.1和二次线圈3.2，所述一次线圈3.1套接在所述第一磁轭2.1.1上，所述二次线圈3.2套接在所述第二磁轭2.1.2上，所述一次线圈的两个端面上开设有两个端面孔，两个端面孔互相连通形成一个供第一磁轭2.1.1插设的插槽，所述第一磁轭2.1.1由一次线圈其中一个端面的端面孔中插入，再由另一个端面的端面孔中伸出，同样的，第二磁轭2.1.2与二次线圈也是通过类似的方式连接在一起的。
[0028]在上述的一次线圈3.1和二次线圈3.2的内表面上均覆盖有由橡胶制成的第一绝缘层4，第一绝缘层是在磁轭插入线圈之前就预先制成的，通过粘接的方式贴合设置在一次线圈和二次线圈的内表面上，从而可以将一次线圈与第一磁轭、二次线圈和第二磁轭相互隔离开来，防止在磁轭插入线圈的过程中摩擦产生磁铁碎片。
[0029]在所述一次线圈的两个端面上均设置有由橡胶制成的第二绝缘层5，该第二绝缘层5的面积要大于一次线圈端面的面积，从而可以由所述第二绝缘层5将所述一次线圈的端面完全覆盖，在所述二次线圈3.2的两个端面上均设置有由橡胶制成的第三绝缘层6，该第三绝缘层6的面积要大于二次线圈3.2端面的面积，从而可以由所述的第三绝缘层6将所述二次线圈3.2的端面完全覆盖。
[0030]图4-图7是把U形磁铁铁心插入到线圈中的组装工序示意图。
[0031]如图4-图5所示,第二绝缘层5和第三绝缘层6上分别设置有第一配合部5.1和第二配合部6.1，组装时，线圈的端面孔与上述的第一配合部和第二配合部相互配合，在第一配合部和第二配合部靠近端面孔的位置设置了用来进行粘接的粘接部。首先，在一次线圈和二次线圈的两个端面上分别水平地放置第二绝缘层5和第三绝缘层6，再把U形磁铁的第一磁轭2.1.1和第二磁轭2.1.2同时插入到一次线圈和二次线圈中。
[0032]随后的步骤如图6和图7所示，在保持插入状态的前提下将铁心整体翻转180°，在然后，将U形磁铁通过搭接部连接起来形成一个闭环体，最后，将平置的第二绝缘层和第三绝缘层折叠起来，包裹在搭接部和磁性增强部的表面，再将包裹在搭接部上的第二绝缘层和第三绝缘层缝合在一起(或者采用尼龙粘扣)，将包裹在磁性增强部上的第二绝缘层和第三绝缘层也缝合在一起，从而将搭接部和磁性增强部完全与变压器油隔离开来。
[0033]另外，为了防止磁铁碎片从一次线圈与磁轭之间的间隙、二次线圈端面与磁轭之间的间隙中飞散出，如图6所示，第一配合部5.1和第二配合部6.1可以将第二绝缘层和第二绝缘层与第一绝缘层连接在一起，将间隙密封住。
[0034]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型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实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种变压器，包括有支架，所述支架中部开设有一方形通孔，在所述方形通孔中设置有充满了变压器油的变压器箱，在所述变压器箱中设置有铁心和线圈，所述铁心包括有一块U形磁铁和用于将所述U形磁铁封闭的搭接部，所述U形磁铁包括弧形的磁性增强部和两根条状的第一磁轭和第二磁轭，所述第一磁轭和所述第二磁轭对称地设置在所述磁性增强部的两侧并与所述磁性增强部连接成一体构成了所述的U形磁铁，所述线圈包括圆筒状的一次线圈和二次线圈，所述一次线圈套接在所述第一磁轭上，所述第一磁轭由所述一次线圈的一个端面上插入，穿过所述一次线圈后凸出设置在所述一次线圈的另一个端面外，所述第二磁轭由所述二次线圈的一个端面上插入，穿过所述二次线圈后凸出设置在所述二次线圈的另一个端面外，所述搭接部分别通过磁性连接可拆卸地与所述第一磁轭、第二磁轭相连，其特征在于: 在所述一次线圈和二次线圈的内表面上均覆盖有由橡胶制成的第一绝缘层，在所述一次线圈的两个端面上均设置有由橡胶制成的第二绝缘层，所述第二绝缘层可将所述一次线圈的端面完全覆盖，在所述二次线圈的两个端面上均设置有由橡胶制成的第三绝缘层，所述第三绝缘层可将所述二次线圈的端面完全覆盖； 所述一次线圈靠近所述磁性增强体一侧端面上的第二绝缘层可通过折叠包裹在所述磁性增强部的表面上，所述二次线圈靠近所述磁性增强体一侧端面上的第三绝缘层可通过折叠包裹在所述磁性增强部的表面上，且所述一次线圈、二次线圈靠近所述磁性增强体一侧端面上的第二绝缘层与所述第三绝缘层相互连接在一起，将所述磁性增强部完全包裹； 当所述搭接部与所述第一磁轭、第二磁轭相连时，所述一次线圈靠近所述搭接部一侧端面上的第二绝缘层可通过折叠包裹在所述搭接部上，所述二次线圈靠近所述搭接部一侧端面上第三绝缘层可通过折叠包裹在所述搭接部上，并且所述一次线圈、二次线圈靠近所述搭接部一侧端面上的第二绝缘层与所述第三绝缘层相互连接在一起，将所述搭接部完全包裹； 所述支架上设置有用于将所述变压器箱可拆卸固定在支架上的夹具，所述夹具包括定位部和夹紧部，所述定位部包括设置在所述支架上部的第一定位机构和设置在所述支架下部的第二定位机构，所述第一定位机构开设有若干第一定位孔，所述第二定位机构上开设有与所述第一定位孔数量相同的第二定位孔，并且每个第一定位孔均正对有一个第二定位孔； 所述夹紧部包括有与所述第一定位孔数量相同的夹紧杆，在每一组相互正对的第一定位孔和所述第二定位孔之间均穿设有一根所述的夹紧杆，所述夹紧杆可在所述第一定位孔和第二定位孔之间滑动。
2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于:所述第二绝缘层上设置有带有粘性的第一配合部位，所述第一配合部位可在所述一次线圈套接在所述第一磁轭上后，将所述第二绝缘层粘接在所述第一磁轭上并与所述一次线圈中的第一绝缘层相接。
3.根据权利要求1或2所述的变压器，其特征在于:所述第三绝缘层上设置有带粘性的第二配合部位，所述第二配合部位可在所述二次线圈套接在所述第二磁轭上后，将所述第三绝缘层粘接在所述第二磁轭上并与所述二次线圈中的第一绝缘层相接。
【文档编号】H01F27/30GK203966799SQ201420319485
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】蔡明珺, 牟帅, 叶全梯 申请人:浙江电力变压器有限公司