一种双芯一体纳米高频节能大功率变压器的制作方法

本实用新型涉及一种变压器，尤其是一种设置有双磁芯、双柱芯、同时由两个或两个以上金属块状物通过绝缘物体隔离式连接成为一体的变压器。

背景技术：

目前国内最常用的变压器大部分采用硅钢片制作。由于硅钢片的导磁率低，变压器用的硅钢片数量很大，变压器铜线圈绕的圈数多，造成变压器的体积大、重量大，在电能变换过程中电能损耗很大，工作效率一般为60％至75％。国内早期开发的大功率高频变压器磁芯采用铁氧体材料，用多个磁芯组合并组使用，最大单只高频变压器能做到6千瓦，需要再大的功率只能将多只变压器并联使用，最多一台机器并联6个变压器，可达36千瓦，2000年有大体积的铁氧体磁芯出现，铁氧体磁芯优点是用于小功率变压器成本低适用范围广。缺点是用在大功率变器上成本很高，工作温度超过60度以上，磁性会发生很大的变化，造成电压波动，电流不稳定，容易损坏电路功率器件，寿命短，故障率高。之后出现的非晶磁芯的磁感应强度比铁氧体高很多，频率高出一倍以上，已经有取代铁氧体磁芯之势。

中国专利公开号为CN101430960A公开了一种技术，它由两块散热盒体通过绝缘物体隔离式连接成为一个整体，形成一个凹槽和一个柱芯，凹槽中的柱芯上可套上绕有初级线圈的磁芯，散热盒体充当次级线圈。这种技术其实早已普及多年，相比于采用硅钢片制作的变压器，它具有体积小、功率大，损耗率低等优点。但是，如果需要实现更大功率，只能将这样的变压器多个外接并联，需要的连接配件较多，占用空间较大，变压器的性能稳定性较差，故障率高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种小体积大功率的高频节能变压器。因此，所需要解决的技术问题主要有：1、体积小。2、功率大。3、节能。4、性能稳定。5、低成本。

对于上述问题，本实用新型采用如下办法解决：一种双芯一体纳米高频节能大功率变压器，主要由金属块状物、磁芯、柱芯、线圈、导电物体、绝缘物体组成，所述金属块状物为三块，呈一字型排列，排列在前后两侧的金属块状物形状和结构相似，其相对应的一端各设有一个弧形凹槽，弧形凹槽中设有柱芯；排列在中间的金属块状物的左右两端各设有一个弧形凹槽，弧形凹槽中分别设有柱芯；所述三块金属块状物可分别通过绝缘物体隔离式连接，成为一个整体，拼合成两个圆形凹槽，每个圆形凹槽中都竖立有一个通过绝缘物体隔离式合成的柱芯，所述合成柱芯上可分别套上磁芯，所述磁芯或者是用纳米金属材料制成的环状物，所述环状磁芯上分别绕有初级线圈，所述三块金属块状物分别通过绝缘物体隔离式连接成一个整体后充当次级线圈。

作为所述变压器的一种优选方案，所述金属块状物可为两块，每块金属块状物上都至少设有两个弧形凹槽，所述弧形凹槽中分别设有一个柱芯，所述两块金属块状物可通过绝缘物体隔离式连接成一个整体，连接成为一个整体后的金属块状物能拼出两个圆形凹槽，每个圆形凹槽中都竖立有一个通过绝缘物体隔离式连接合成的柱芯，所述合成柱芯上可分别套上环状磁芯，所述磁芯上分别绕有初级线圈，所述两块金属块状物分别通过绝缘物体隔离式连接成一个整体后充当次级线圈。

作为所述变压器的一种优选方案，所述金属块状物内部设有液体循环降温散热管道。

作为所述变压器的一种优选方案，所述金属块状物的一个端面上设有便于连接导电板的螺孔，螺孔可充当接线柱。

作为所述变压器的一种优选方案，所述柱芯的一个端面上设有便于连接导电板的螺孔，螺孔可充当接线柱。

作为所述变压器的一种优选方案，所述呈一字型排列的三块金属块状物连接成为一体后至少有一个端面的形状为中间低、头尾两边高或中间高、头尾两边低。

作为所述变压器的一种优选方案，所述两块金属块状物连接成为一个整体后，至少有一个端面的形状为一边高一边低。

本实用新型的有益效果是：采用了上述结构，变压器便形成了同时具备两个柱芯、两个磁芯、和两组初级线圈以及多组次级线圈，其输出功率比只有单个柱芯、单个磁芯和一组初级线圈的变压器成倍增大，但体积却变化不大，因此成本就降低了。所述两个磁芯所组成的初级线圈可根据输入、输出电压的不同要求，选择并联或串联使用，这样，变压器的性能会更加稳定。用纳米金属材料制成的磁芯，具有高导磁率和低矫顽力的特点。非晶铁芯用在大功率变压器中的频率为20khz左右，而纳米金属材料制成的磁芯的工作频率范围在12khz到50khz之间——频率越高节能效果越明显。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明，但本实用新型的保护范围不限于附图及其实施例。

图1为本实用新型的第一种实施方式的示意性俯视图。

图2是图1所示实施方式关于前一个铝质块状物与中间一个铝质块状物的左端分离开的局部示意性侧视图。

图3是图1所示实施方式的示意性前视图。

图4是图1所示实施方式的示意性仰视图。

图5是图1所示实施方式关于将所述三个铝质块状物拼合成一个整体后，弧形凹槽与弧形凹槽、柱芯与柱芯通过绝缘片合成圆形凹槽和圆形柱芯以及在圆形凹槽中套入绕有初级线圈的磁芯的示意性俯视图。

图6是图1所示实施方式关于绕有初级线圈的磁芯的示意性俯视图。

图7是图1所示实施方式关于将绕有初级线圈的磁芯套入一个圆形凹槽之中的示意性俯视图。

图8是图1所示实施方式关于将所述三个铝质块状物拼合成一个整体后的前视图。

图9为本实用新型的第二种实施方式的示意性侧视图。

图10是图9所示实施方式关于在两块铜质块状物之间加上一块绝缘板的示意性侧视图。

图11是图9所示实施方式关于将两块铜质块状物通过绝缘板隔离式连接成为一个整体后的示意性侧视图。

图12是图9所示实施方式关于绕有初级线圈的磁芯的示意性俯视图。

具体实施方式

如图1所示，铝质块状物1、2、3呈一字型排列，它们的一个端面上设有螺孔4，便于进行整个变压器的次级输出的导电连接。块状物1、块状物3相对应的一端分别设有弧形凹槽6、9，弧形凹槽6中设有柱芯10，弧形凹槽9中设有柱芯13。排列在中间的块状物2的左右两端分别设有弧形凹槽7、8，弧形凹槽7中设有柱芯11，弧形凹槽8中设有柱芯12。块状物2的底面连接有充当所有次级输出线圈的中心公共导电板5。

如图2所示，块状物1上设有液体进口14，从液体进口14中流入的液体通过管道连接口15流经块状物2中。

如图3所示，排列在所述一字型前端的块状物1的上端面16与排列在所述一字型后端的块状物3的上端面17比排列在所述一字型中间的块状物2的上端面18要高，一眼看去，呈头尾两端高而中间低的形状。同时，柱芯11的上端面19和柱芯12的上端面20也比块状物2的上端面18要高。块状物1上设有液体进口14，块状物3上设有液体出口21。参见图2，液体进口14与液体出口21通过管道连接口15连通。

如图4所示，中心公共导电板5通过螺钉22与块状物2的背面连接。

如图5所示，块状物1通过绝缘片23与块状物2间隔式连接，块状物3通过绝缘片24与块状物2间隔式连接。因此，弧形凹槽8、9拼合成一个圆形凹槽，柱芯12、13通过绝缘片24拼合成一个圆柱芯。绕有初级线圈25的、用纳米金属材料制作而成的环状磁芯26可以套入所述圆形凹槽中的圆柱芯上。

结合图6、图7，弧形凹槽6、7拼合成一个圆形凹槽，柱芯10、11通过绝缘片23拼合成一个圆柱芯。绕有初级线圈27的磁芯28可套入所述圆形凹槽中的圆柱芯上。

如图8所示，块状物1、2、3分别通过绝缘片23、24隔离式连接，具体的连接方式是用条状绝缘片29通过螺钉30将块状物1、2连接，用条状绝缘片31通过螺钉32将块状物2、3连接。

参见图9、图10、图11、图12，铜质块状物33的上端面设有弧形凹槽35、36和半圆形柱芯37、38，铜质块状物34的上端面设有弧形凹槽39、40和半圆形柱芯41、42。显然，左边的块状物33的外侧体型比右边的块状物34高，但是，块状物33上的柱芯37、38比块状物34上的柱芯41、42低。块状物33上设有液体进口43和导流口44，块状物34上设有导流口45和液体出口46，导流口44、45可连接。在块状物33、34之间贴上一块绝缘板47，绝缘板47不影响导流口44、45的连通。将块状物33、34通过绝缘板47隔离式合拢，用条状绝缘片48和螺钉49连接紧，弧形凹槽35与弧形凹槽39就拼合成了一个上端表面并不平整的圆形凹槽，半圆形柱芯37与半圆形柱芯41拼合成了一个上端表面高低不平的圆柱形柱芯。与此同时，弧形凹槽36与弧形凹槽40也拼合成了一个上端表面高低不平的圆形凹槽，半圆形柱芯38与半圆形柱芯42也拼合成了一个上端表面高低不平的圆柱形柱芯，这样，也就是同时形成了两个圆形凹槽和两个圆柱形柱芯，以便将绕有初级线圈50的磁芯51和绕有初级线圈52的磁芯53分别放入其中，形成一套双芯一体的高频大功率变压器，所述铜质块状物既为变压器的次级线圈，又是变压器的散热载体，还是变压器的护盒。所述变压器的上端面，从外侧看，是左边高右边低。从柱芯的上表面看，是左边低右边高。