变压器的制造方法
【专利摘要】本发明揭露一种变压器，包含一磁芯、一一次侧绕组以及至少一二次侧绕组。磁芯具有一轴向方向以及一径向方向。一次侧绕组包含多个绕线区段以及至少一连接区段。绕线区段沿着磁芯的轴向方向所排列。连接区段连接于绕线区段之间。每一绕线区段包含多个一次侧绕线层与多个外拉部。一次侧绕线层围绕磁芯并沿着磁芯的径向方向所排列。外拉部连接一次侧绕线层。这些一次侧绕线层在磁芯的表面上的垂直投影位置部分位于这些外拉部在磁芯的表面上的垂直投影位置之间。二次侧绕组围绕一次侧绕组。
【专利说明】
变压器
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种磁性元件，且特别是关于一种变压器。
【背景技术】
[0002]目前移相变压器的一次侧绕组的缠绕方式主要是采用层式绕法。在层式绕法中，导线沿着磁芯的轴向方向缠绕，待绕满磁芯的周面后再沿着径向方向向外缠绕至下一层，故在俯视角度下，一次侧绕组可构成数个同心圆状的结构。二次侧绕组的缠绕方式主要是采用饼式绕法。在饼式绕法中，导线先以磁芯为轴绕一圈后，便沿着径向方向向外缠绕，故在俯视角度下，二次侧绕组可构成类似蚊香状的螺旋线结构。
[0003]二次侧绕组与一次侧绕组之间的不耦合磁通(亦即漏磁通)可产生感抗，这种感抗可供二次侧绕组做为短路阻抗。当变压器应用于中高压变频器时，通常需具备较高的短路阻抗，以在中高压变频器短路时，仍能够提供一定的阻抗，而避免电流过载。因此，如何提高二次侧绕组的短路阻抗实为相关领域的重要课题之一。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的一目的在于提供一种变压器，以提高二次侧绕组的短路阻抗。
[0005]为了达到上述目的，依据本发明的一实施方式，一种变压器包含一磁芯、一一次侧绕组以及多个二次侧绕组。磁芯具有一轴向方向以及一径向方向。一次侧绕组包含多个绕线区段以及至少一连接区段。绕线区段沿着磁芯的轴向方向所排列。连接区段连接于绕线区段之间。每一绕线区段包含多个一次侧绕线层与多个外拉部。一次侧绕线层围绕磁芯并沿着磁芯的径向方向所排列。外拉部连接一次侧绕线层。这些一次侧绕线层在磁芯的表面上的垂直投影位置部分位于这些外拉部在磁芯的表面上的垂直投影位置之间。二次侧绕组围绕一次侧绕组。二次侧绕组沿着磁芯的轴向方向所排列，且二次侧绕组是互相绝缘的。绕线区段的相邻两者定义一第一间隙于其间，二次侧绕组的相邻两者定义一第二间隙于其间。第一间隙的尺寸或绕线区段的数量是根据二次侧绕组的所需短路阻抗所决定的。第二间隙的尺寸或二次侧绕组的数量是根据二次侧绕组的所需短路阻抗所决定的。
[0006]于本发明的一或多个实施方式中，变压器还包含多个一次侧撑条。这些一次侧撑条设置于这些一次侧绕线层之间。这些一次侧绕线层与这些一次侧撑条定义一一次侧气道于其间。每一一次侧气道具有一长度方向，每一一次侧气道的长度方向平行于磁芯的轴向方向。
[0007]于本发明的一或多个实施方式中，每--次侧气道在平行磁芯的径向方向上具有一径向尺寸。一次侧气道的径向尺寸是根据二次侧绕组的所需短路阻抗所决定的。
[0008]于本发明的一或多个实施方式中，变压器还包含多个二次侧撑条。每一二次侧绕组包含多个二次侧绕线层。这些二次侧绕线层沿着磁芯的径向方向所排列。这些二次侧撑条设置于这些二次侧绕线层之间。这些二次侧绕线层与这些二次侧撑条定义一二次侧气道于其间。每一二次侧气道具有一长度方向。每一二次侧气道的长度方向平行于磁芯的轴向方向。
[0009]于本发明的一或多个实施方式中，每一二次侧气道在平行磁芯的径向方向上具有一径向尺寸。二次侧气道的径向尺寸是根据二次侧绕组的所需短路阻抗所决定的。
[0010]于本发明的一或多个实施方式中，二次侧绕组在磁芯的表面上的垂直投影位置至少部分地位于相邻的绕线区段在磁芯的表面上的垂直投影位置之间。
[0011]于本发明的一或多个实施方式中，磁芯具有相对两板体。磁芯的轴向方向横跨这两板体。最靠近板体的第一间隙的尺寸小于其他第一间隙的尺寸。
[0012]于本发明的一或多个实施方式中，变压器还包含一箱体以及至少一挡风板。箱体容置磁芯、一次侧绕组及二次侧绕组。箱体具有至少一内表面。挡风板具有至少一主表面。主表面位于箱体的内表面与二次侧绕组之间，且主表面平行于磁芯的径向方向。
[0013]于本发明的一或多个实施方式中，挡风板的数量为多个。这些挡风板沿着磁芯的轴向方向所排列。
[0014]于本发明的一或多个实施方式中，挡风板在磁芯的表面上的垂直投影位置至少部分地位于这些二次侧绕组在磁芯的表面上的垂直投影位置之间。
[0015]于本发明的一或多个实施方式中，第二间隙的至少一者与挡风板对齐，且此第二间隙的尺寸大于其他第二间隙的尺寸。
[0016]于本发明的一或多个实施方式中，至少一二次侧绕组为一带状导体所绕成，该带状导体在沿着该磁芯的轴向方向上具有一宽度W，且该带状导体在沿着该磁芯的径向方向上具有一厚度t，该宽度w与该厚度t的比值满足:10含w/t。
[0017]于本发明的一或多个实施方式中，绕线区段的数量为偶数个，而第一间隙的数量为奇数个。
[0018]于上述实施方式中，可通过调整一次侧绕组的多个绕线区段的间距或数量与多个二次侧绕组的间距或数量，来增加二次侧绕组与一次侧绕组之间的漏磁通空间，以进一步提升短路阻抗。
[0019]以上所述仅是用以阐述本发明所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本发明的具体细节将在下文的实施方式及相关附图中详细介绍。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下:
[0021]图1绘示依据本发明一实施方式的变压器的剖面图；
[0022]图2绘示图1的变压器去掉箱体的上盖与磁芯的板体的俯视图；
[0023]图3绘示图1的变压器的电路图；以及
[0024]图4绘示依据本发明另一实施方式的变压器的剖面图。
【具体实施方式】
[0025]以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，熟悉本领域的技术人员应当了解到，在本发明另一实施例中，这些实务上的细节并非必要的，因此不应用以限制本发明。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。
[0026]图1绘示依据本发明一实施方式的变压器的剖面图。图2绘示图1的变压器去掉箱体100的上盖110与磁芯200的板体220的俯视图。如图1及图2所示，于本实施方式中，变压器可包含一箱体100、一磁芯200、——次侧绕组300、多个二次侧绕组400、及两绝缘筒810与820。箱体100至少容置磁芯200、一次侧绕组300及二次侧绕组400。磁芯200具有一轴向方向A以及一径向方向D，轴向方向A与径向方向D相垂直。一次侧绕组300位于绝缘筒810与820之间，其包含多个绕线区段310以及至少一连接区段320。多个绕线区段310沿着磁芯200的轴向方向A所排列。连接区段320连接于相邻两绕线区段310之间。每一绕线区段310包含多个一次侧绕线层311、313及315与多个外拉部312及314。一次侧绕线层311、313及315围绕磁芯200并沿着磁芯200的径向方向D所排列。外拉部312连接一次侧绕线层311及313。外拉部314连接一次侧绕线层313及315。二次侧绕组400围绕一次侧绕组300。多个二次侧绕组400沿着磁芯200的轴向方向A所排列。
[0027]二次侧绕组400与一次侧绕组300之间的不耦合磁通(亦即漏磁通)可产生感抗，这种感抗可供二次侧绕组400做为短路阻抗。当变压器应用于中高压变频器时，通常需具备较高的短路阻抗，以在中高压变频器短路时，仍能够提供一定的阻抗，而避免电流过载。
[0028]有鉴于此，本发明更提出以下技术方案以提升短路阻抗。具体来说，本发明的一实施方式可利用绕线区段310的间距或数量与二次侧绕组400的间距或数量，来增加二次侧绕组400与一次侧绕组300之间的漏磁通空间，以进一步提高短路阻抗。更详细地说，绕线区段310的相邻两者定义一第一间隙330于其间，二次侧绕组400的相邻两者定义一第二间隙440于其间。第一间隙330的尺寸或绕线区段310的数量是由二次侧绕组400的所需短路阻抗所决定的。第二间隙440的尺寸或二次侧绕组400的数量亦是由二次侧绕组400的所需短路阻抗所决定的。换句话说，当短路阻抗不足时，可通过改变第一间隙330的尺寸、绕线区段310的数量、第二间隙440的尺寸或二次侧绕组400的数量，来实现提升短路阻抗的功能，而得到所需的短路阻抗。
[0029]举例来说，为了对应三相电压的输出，二次侧绕组400的数量可为三个，为了增加一次侧绕组300与二次侧绕组400之间的漏磁通空间，一次侧绕组300的绕线区段310可与二次侧绕组400交错设置，而此绕线区段310的数量可为两个或四个。当绕线区段310的数量越少时，第一间隙330的尺寸越大，因此，一次侧绕组300与二次侧绕组400之间的漏磁通空间越大，而可提升短路阻抗。由此可知，绕线区段310的数量与第一间隙330的尺寸是相关的，且两者均可影响短路阻抗。同理可知，二次侧绕组400的数量与第二间隙440的尺寸亦均可影响短路阻抗。
[0030]于上述实施方式中，一次侧绕组300分段为多个绕线区段310及连接区段320，这些绕线区段310与连接区段320由同一导线所缠绕而成，故可视为串联电路。因此，每一绕线区段310的电压均小于一次侧绕组300的总电压，故在每一绕线区段310中，相邻两一次侧绕线层之间(如一侧侧绕线层311及313之间，或一次侧绕线层313及315之间)的电压(以下称层间电压)势必比传统未分段的一次侧绕组的层间电压更低，如此便可在无须增加绕线半径的情况下，克服因层间电压过高，使得电场强度过大所导致局部放电的安全问题。
[0031]具体来说，可参阅图3，本图绘示图1的变压器的电路图。如图3所示，三个绕线区段310与两个连接区段320共同串联成一次侧绕组300。一次侧绕组300的最大电压为节点X与节点Y之间的电位差，亦即，一次侧绕组300的最大电压可为VXY。假设位于连接区段320的导线长度远小于位于绕线区段310的导线长度，则连接区段320所造成的电压降会远低于绕线区段310所造成的电压降，故每一绕线区段310的最大电压约等于VXY/3。此时，每一绕线区段310的最大层间电压(以节点Y与节点Z之间电位差为例)，约为每一绕线区段310的最大电压的2/3倍，故约为2VXY/9。倘若一次侧绕组300未分段，且也绕成三层绕线结构，则最大层间电压为2VW/3，约为分段设计下最大层间电压的3倍。相较之下可明显得知，上述分段设计确实可降低一次侧绕组300的层间电压，从而可避免层间电场强度过大所导致局部放电的安全问题。
[0032]由于上述一次侧绕组300的分段设计可降低层间电压，故一次侧绕线层311与313之间的间距及一次侧绕线层313与315之间的间距(以下称层间间距)均可缩小，以节省空间。但是，当层间间距缩小时，二次侧绕组400与一次侧绕组300之间的漏磁通空间会减少，因而降低短路阻抗。然而，如前文所述，即使层间间距缩小，亦可通过调整绕线区段310的间距或数量与二次侧绕组400的间距或数量来提升短路阻抗，以补偿因层间间距缩小所损失的短路阻抗。
[0033]于部分实施方式中，如图1所不，一次侧绕线层311、313及315在磁芯200的表面202上的垂直投影位置部分位于外拉部312及314在磁芯200的表面202上的垂直投影位置之间。换句话说，外拉部312连接一次侧绕线层311与313的下端，而外拉部314连接一次侧绕线层313与315的上端。
[0034]于部分实施方式中，如图2所示，一次侧绕线层311、313与315由俯视角度观察呈同心环状，且一次侧绕线层311围绕磁芯200，一次侧绕线层313围绕一次侧绕线层311，而一次侧绕线层315围绕一次侧绕线层313。于部分实施方式中，变压器还包含多个一次侧撑条510及520，以分隔一次侧绕线层311、313及315，而利于散热。
[0035]具体来说，如图2所示，多个一次侧撑条510设置于一次侧绕线层311与313之间，使一次侧绕线层311与313相分隔。进一步来说，磁芯200具有一圆周方向R，此圆周方向R平行于以磁芯200的轴向方向A(可参阅图1)为轴所绕出的圆周。这些一次侧撑条510沿着磁芯200的圆周方向R排列于一次侧绕线层311与313之间，且这些一次侧撑条510彼此相间隔。相邻两一次侧绕撑条510与一次侧绕线层311及313定义一一次侧气道701于其间。由于一次侧绕线层311与313沿着磁芯200的径向方向D(可参阅图1)所排列，故位于两者间的一次侧气道701的长度方向可平行于磁芯200的轴向方向A(可参阅图1)。
[0036]相似地，多个一次侧撑条520设置于一次侧绕线层313与315之间，使一次侧绕线层313与315相分隔。进一步来说，这些一次侧撑条520沿着磁芯200的圆周方向R排列于一次侧绕线层313与315之间，且这些一次侧撑条520彼此相间隔。相邻两一次侧撑条520与一次侧绕线层313及315定义一一次侧气道702于其间。由于一次侧绕线层313与315沿着磁芯200的径向方向D(可参阅图1)所排列，故位于两者间的一次侧气道702的长度方向可平行于磁芯200的轴向方向A(可参阅图1)。
[0037]由于变压器所米用的散热风扇(未不于图中)吹出的气流一般沿着磁芯200的轴向方向A所流动，又由于一次侧气道701与一次侧气道702的长度方向均平行于磁芯200的轴向方向A(可参阅图1)，故可利于气流通过而帮助散热。应了解到，本文中所述一元件的“长度方向”代表平行于该元件的最长边的方向。
[0038]于部分实施方式中，本发明亦可通过一次侧气道701与一次侧气道702来调整漏磁通空间，以调整短路阻抗。具体来说，如图2所示，一次侧气道701与一次侧气道702在平行磁芯200的径向方向D(可参阅图1)上具有一径向尺寸，一次侧气道701与一次侧气道702的径向尺寸是根据二次侧绕组400的所需短路阻抗所决定的。换句话说，当短路阻抗不足时，可通过增加一次侧气道701与一次侧气道702的径向尺寸，以增加漏磁通空间，而实现提升短路阻抗的功能。
[0039]于部分实施方式中，如图1所示，每一二次侧绕组400包含多个二次侧绕线层410、420与430。这些二次侧绕线层410、420及430沿着磁芯200的径向方向D所排列。另如图2所示，二次侧绕线层410、420与430由俯视角度观察呈由内往外绕(或反之，可视为由外往内绕)的螺旋结构。具体来说，二次侧绕组400可由一导线所绕成，当此导线绕完一周而形成二次侧绕线层410后，即可沿着径向方向D绕至二次侧绕线层410外，而形成二次侧绕线层420。当此导线又绕完一周后，可再沿着径向方向D绕至二次侧绕线层420外，而形成二次侧绕线层430。于部分实施方式中，最内侧的二次侧绕线层410隔着绝缘筒820围绕一次侧绕线层315，以免两者电性互相影响。
[0040]由于传统变压器的二次侧绕组仅为一层一层直接叠合的结构，层与层之间无轴向气道，并不利于散热。因此，本发明的另一实施方式提出一种帮助二次侧绕组400散热的技术方案。于此实施方式中，如图1所示，变压器还包含多个二次侧撑条530及540，以分隔二次侧绕线层410、420及430，而利于散热。
[0041]具体来说，如图2所示，多个二次侧撑条530设置于二次侧绕线层410与420之间，使二次侧绕线层410与420相分隔。进一步来说，这些二次侧撑条530沿着磁芯200的圆周方向R排列于二次侧绕线层410与420之间。这些二次侧撑条530彼此相间隔。相邻两二次侧撑条530与二次侧绕线层410及420定义一二次侧气道703于其间。由于二次侧绕线层410与420沿着磁芯200的径向方向D(可参阅图1)所排列，故位于两者间的二次侧气道703的长度方向可平行于磁芯200的轴向方向A (可参阅图1)。
[0042]相似地，如图2所示，多个二次侧撑条540设置于二次侧绕线层420与430之间，使二次侧绕线层420与430相分隔。进一步来说，这些二次侧撑条540沿着磁芯200的圆周方向R排列于二次侧绕线层420与430之间。这些二次侧撑条540彼此相间隔。相邻两二次侧绕线撑条540与二次侧绕线层420及430定义一二次侧气道704于其间。由于二次侧绕线层420与430沿着磁芯200的径向方向D(可参阅图1)所排列，故位于两者间的二次侧气道704的长度方向可平行于磁芯200的轴向方向A(可参阅图1)。
[0043]由于变压器的散热风扇所吹出的气流一般沿着磁芯200的轴向方向A所流动，又由于二次侧气道703与二次侧气道704的长度方向均平行于磁芯200的轴向方向A(可参阅图1)，故可利于气流通过而帮助散热。于部分实施方式中，一次侧气道701及702与二次侧气道703及704的长度方向均平行于磁芯200的轴向方向A，故可大幅提升变压器的整体散热效能。
[0044]于部分实施方式中，本发明亦可通过二次侧气道703与二次侧气道704来调整漏磁通空间，以调整短路阻抗。具体来说，如图2所示，二次侧气道703与二次侧气道704在平行磁芯200的径向方向上具有一径向尺寸，二次侧气道703与二次侧气道704的径向尺寸是根据二次侧绕组400的所需短路阻抗所决定的。换句话说，当短路阻抗不足时，可通过增加二次侧气道703与二次侧气道704的径向尺寸，以增加漏磁通空间，而实现提升短路阻抗的功能。
[0045]于部分实施方式中，如图1所示，二次侧绕组400为一带状导体所卷绕而成。此带状导体在沿着磁芯200的轴向方向A上具有一宽度W，且带状导体在沿着磁芯200的径向方向D上具有一厚度t，宽度w与厚度t的比值满足:10 ^ w/t0由于此带状导体的宽度w高，故其在轴向方向A上的尺寸大，而可助于二次侧绕组400形成长度方向平行轴向方向A的二次侧气道703与704 (可参阅图2)。
[0046]于部分实施方式中，如图1所示，变压器还包含至少一挡风板900。挡风板900具有至少一主表面902。箱体100具有至少一内表面102。挡风板900的主表面902位于箱体100的内表面102与二次侧绕组400之间，且挡风板900的主表面902平行于磁芯200的径向方向D。如此一来，挡风板900可防止散热风扇所吹出的气流在二次侧绕组400外沿着轴向方向A所流动，而可强迫大部分气流朝一次侧气道701及702与二次侧气道703及704 (可参阅图2)流动。
[0047]具体来说，如图2所示，挡风板900具有一开口 904。开口 904开设于主表面902。磁芯200、一次侧绕组300与二次侧绕组400均暴露于开口 904。如此一来，主表面902可迫使散热风扇所吹出的大部分气流往开口 904流动，而提升对磁芯200、一次侧绕组300与二次侧绕组400的散热效果。
[0048]于部分实施方式中，如图1所示，挡风板900的数量为多个。这些挡风板900沿着磁芯200的轴向方向A所排列。换句话说，这些挡风板900可沿轴向方向A排列于箱体100的内表面102上。如此一来，可更进一步防止散热风扇所吹出的气流在二次侧绕组400外流动。于部分实施方式中，这些挡风板900的开口 904是对齐的，以利气流通过。
[0049]于部分实施方式中，如图1所示，这些挡风板900与这些二次侧绕组400是错位的，如此便能够阻挡部分气流从相邻二次侧绕组400间的第二间隙440沿着径向方向D向外流动。具体来说，挡风板900在磁芯200的表面202上的垂直投影位置至少部分地位于二次侧绕组400在磁芯200的表面202上的垂直投影位置之间。
[0050]于部分实施方式中，第二间隙440的尺寸越大，越多气流会由此第二间隙440沿着径向方向D向外流动。因此，于部分实施方式中，当一第二间隙440的尺寸大于其他第二间隙440的尺寸时，挡风板900可对齐此第二间隙440。换句话说，挡风板900对应尺寸较大的第二间隙440所设置，以利阻挡侧漏的气流。
[0051]于部分实施方式中，如图1所示，沿着轴向方向A排列的多个二次侧绕组400是互相绝缘的，换句话说，这些二次侧绕组400互不电性导通。每一二次侧绕组400可用以输出相位角不同的电压，以实现移相变压器的功能。
[0052]于部分实施方式中，如图1所示,一次侧绕组300由一导线所绕成，其中每一绕线区段310可由层式绕法所绕成，亦即，每一一次侧绕线层(包含311、313及315)均包含多个沿轴向方向A排列的绕圈。举例来说，在进行绕线时，导线可以磁芯200为轴缠绕一周，而先绕出绕圈Cl，接着可沿着磁芯200的轴向方向A往下移，再以磁芯200为轴而绕出绕圈C2。绕圈C3、C4及C5可以相同方式绕出。绕圈(:1、02、03、(:4及05可共同构成一次侧绕线层311。当导线绕出绕圈C5后，可沿着径向方向D向外绕至一次侧撑条510外，而形成横跨一次侧撑条510的外拉部312，接着导线可向上缠绕，而形成具有多个绕圈的一次侧绕线层313。当向上绕到特定水平位置时，可再向外绕至一次侧撑条520外，而形成横跨一次侧撑条520的外拉部314，接着导线可向下缠绕，而形成具有多个绕圈的一次侧绕线层315。当向下绕到特定水平位置时，导线可向下拉到一次侧撑条510内，而此由一次侧撑条520外拉到一次侧撑条510内的部分导线即为连接区段320。接着，拉到一次侧撑条510内的导线可继续重复上述绕线区段310的绕法，以形成另一绕线区段310。换句话说，一次侧绕组300的连接区段320可连接一绕线区段310中最远离磁芯200的一次侧绕线层315与另一绕线区段310中最靠近磁芯200的一次侧绕线层311。
[0053]于部分实施方式中，如图1所不，磁芯200包含一中柱210、一板体220以及一板体230。板体220及板体230分别连接中柱210的相对两端。一次侧绕组300与二次侧绕组400均围绕中柱210，且均位于板体220与板体230之间。中柱210、板体220及板体230均由导磁材料所形成，例如:铁，但本发明并不以此为限。
[0054]本发明的另一实施方式提供一种可进一步提升短路阻抗的技术方案。图4绘示依据本发明另一实施方式的变压器的剖面图。如图4所示，本实施方式与图1之间的主要差异在于:二次侧绕组400a与一次侧绕组300a的绕线区段310a是错位的。具体来说，一个二次侧绕组400a在磁芯200的表面202上的垂直投影位置至少部分地位于相邻两个绕线区段310a在磁芯200的表面202上的垂直投影位置之间。如此可增加二次侧绕组400a与一次侧绕组300a之间的漏磁通，从而提高短路阻抗。应了解到，于本实施方式中，二次侧绕组400a与一次侧绕组300a的绕线区段310a完全错位的，亦即，两者在磁芯200的表面202上的垂直投影位置完全分开。但于其他实施方式中，二次侧绕组400a与一次侧绕组300a的绕线区段310a亦可仅部分错位，亦即，两者在磁芯200的表面202上的垂直投影位置可部分重叠。
[0055]于部分实施方式中，如图4所示，磁芯200具有一中心204，其位于中柱210中，且与板体220及板体230等距。磁芯200的轴向方向A横跨板体220与板体230。由于较靠近板体220及板体230的二次侧绕组400a的漏磁通的磁路会分别通过可导磁的板体220及板体230，故较容易漏磁，而较靠近中心204的二次侧绕组400a的漏磁通的磁路不会通过磁芯200的任何位置,故较不易漏磁。因此,较靠近板体220及板体230的二次侧绕组400a的漏磁通会高于较靠近中心204的二次侧绕组400a。换言之，较靠近中心204的二次侧绕组400a的短路阻抗较低，使得不同二次侧绕组400a的短路阻抗不均。
[0056]因此，于部分实施方式中，本发明可通过不同的第一间隙330a之间的尺寸差异，来使不同二次侧绕组400a的短路阻抗更佳均匀。具体来说，如图4所示，最靠近板体220与230的第一间隙330a的尺寸可小于其他第一间隙330a的尺寸。如此一来，可降低较靠近板体220与230的二次侧绕组400a的短路阻抗，并提升较靠近中心204的二次侧绕组400a的短路阻抗，而使得变压器中不同位置的短路阻抗更为均匀。
[0057]于部分实施方式中，亦可将较靠近板体220及板体230的二次侧绕组400a均朝向磁芯200的中心204移动，以减少这些二次侧绕组400a通过板体220及板体230的漏磁通，从而使这些二次侧绕组400a的短路阻抗更接近较靠近中心204的二次侧绕组400a的短路阻抗，使得变压器中不同位置的短路阻抗更为均匀。
[0058]于部分实施方式中，二次侧绕组400a的数量较佳为奇数个。具体来说，为了符合三相电压的需求，二次侧绕组400a的数量可为三个，而分别输出三种不同相位的电压。绕线区段310a的数量较佳为偶数个(例如两个或四个)，而第一间隙330a的数量可为奇数个，以对应奇数个二次侧绕组400a所设置。
[0059]虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
【权利要求】
1.一种变压器，其特征在于，包含: 一磁芯，具有一轴向方向以及一径向方向； 一一次侧绕组，包含多个绕线区段以及至少一连接区段，所述多个绕线区段沿着该磁芯的该轴向方向所排列，且该连接区段连接于所述绕线区段之间，其中每一所述绕线区段包含多个一次侧绕线层与多个外拉部，所述多个一次侧绕线层围绕该磁芯并沿着该磁芯的该径向方向所排列，所述外拉部连接所述一次侧绕线层，且所述一次侧绕线层在该磁芯的表面上的垂直投影位置部分位于所述外拉部在该磁芯的表面上的垂直投影位置之间；以及 多个二次侧绕组，围绕该一次侧绕组，其中所述多个二次侧绕组沿着该磁芯的该轴向方向所排列，且所述多个二次侧绕组是互相绝缘的，其中所述绕线区段的相邻两者定义一第一间隙于其间，所述二次侧绕组的相邻两者定义一第二间隙于其间，所述第一间隙的尺寸或所述绕线区段的数量是根据所述二次侧绕组的所需短路阻抗所决定的，且所述第二间隙的尺寸或所述二次侧绕组的数量是根据所述二次侧绕组的所需短路阻抗所决定的。
2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，还包含: 多个一次侧撑条，设置于所述一次侧绕线层之间，其中所述一次侧绕线层与所述一次侧撑条定义一一次侧气道于其间，每一所述一次侧气道具有一长度方向，每一所述一次侧气道的该长度方向平行于该磁芯的该轴向方向。
3.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于，每一所述一次侧气道在平行该磁芯的该径向方向上具有一径向尺寸，所述一次侧气道的所述径向尺寸是根据所述二次侧绕组的所需短路阻抗所决定的。
4.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，还包含: 多个二次侧撑条，且每一所述二次侧绕组包含多个二次侧绕线层，所述多个二次侧绕线层沿着该磁芯的该径向方向所排列，所述二次侧撑条设置于所述二次侧绕线层之间，其中所述二次侧绕线层与所述二次侧撑条定义一二次侧气道于其间，每一所述二次侧气道具有一长度方向，每一所述二次侧气道的该长度方向平行于该磁芯的该轴向方向。
5.根据权利要求4所述的变压器，其特征在于，每一所述二次侧气道在平行该磁芯的该径向方向上具有一径向尺寸，所述二次侧气道的所述径向尺寸是根据所述二次侧绕组的所需短路阻抗所决定的。
6.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述二次侧绕组在该磁芯的表面上的垂直投影位置至少部分地位于相邻的所述绕线区段在该磁芯的表面上的垂直投影位置之间。
7.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，该磁芯具有相对两板体，该磁芯的该轴向方向横跨所述板体，其中最靠近所述板体的所述第一间隙的尺寸小于其他所述第一间隙的尺寸。
8.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，还包含: 一箱体，容置该磁芯、该一次侧绕组及所述二次侧绕组，其中该箱体具有至少一内表面；以及 至少一挡风板，具有至少一主表面，该主表面位于该箱体的该内表面与所述二次侧绕组之间，且该主表面平行于该磁芯的该径向方向。
9.根据权利要求8所述的变压器，其特征在于，所述至少一挡风板的数量为多个，所述挡风板沿着该磁芯的该轴向方向所排列。
10.根据权利要求8所述的变压器，其特征在于，所述挡风板在该磁芯的表面上的垂直投影位置至少部分地位于所述二次侧绕组在该磁芯的表面上的垂直投影位置之间。
11.根据权利要求8所述的变压器，其特征在于，所述第二间隙的至少一者与该挡风板对齐，且所述第二间隙的至少该者的尺寸大于其他所述第二间隙的尺寸。
12.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，至少一所述二次侧绕组为一带状导体所绕成，该带状导体在沿着该磁芯的轴向方向上具有一宽度w，且该带状导体在沿着该磁芯的径向方向上具有一厚度t，该宽度w与该厚度t的比值满足:10 ^ w/t。
13.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述绕线区段的数量为偶数个，而所述第一间隙的数量为奇数个。
【文档编号】H01F27/24GK104425112SQ201310398478
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2013年9月4日
【发明者】褚江, 张伟, 黄智
申请人:台达电子企业管理（上海）有限公司