一种变压器的结构

一种变压器的结构
1.技术领域：
2.本实用新型涉及一种变压器的结构。
3.

背景技术：

4.变压器是电气装置的关键设备，基本要求是激磁电感大和交流电阻小。在高频工作条件下，其分布参数，如漏感和分布电容对其性能有重要的影响，而且各个参数相互制约和影响。变压器的磁芯结构和绕组结构都会显著影响分布参数的大小，传统的变压器结构难以兼顾激磁电感、交流电阻、漏感、分布电容这些参数的要求。
5.

技术实现要素：

6.本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种变压器的结构，设计合理，可以更好地兼顾和协调分布参数要求。
7.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种变压器的结构，包括磁芯结构和绕组结构，所述绕组结构包含环形管状的原边绕组和设置在原边绕组内部的副边绕组；所述磁芯结构包含若干个环形磁芯，所述原边绕组至少一次贯穿若干个环形磁芯。
8.进一步的，所述原边绕组为空心管状导体，所述副边绕组为至少一根导线导体。
9.进一步的，当副边绕组为大于一根导线导体时，导线导体绕着管状导体的轴线呈圆周均布且靠近管状导体的内壁。
10.进一步的，所述副边绕组使用一根导线导体多次穿过管状导体的内部构成多匝，或者一根以上的导线导体在管状导体的端口引出处串联连接。
11.进一步的，所述原边绕组位于环形磁芯的中心或对称位置。
12.进一步的，所述环形磁芯为圆环状。
13.与现有技术相比，本实用新型具有以下效果：本实用新型可以更好地兼顾和协调激磁电感大、交流电阻小、漏感小和分布电容小等参数要求，尤其满足高压情况下的需求，同时结构紧凑简单，体积小，成本低。
14.附图说明：
15.图1是本实用新型实施例中磁芯呈环形排列的立体构造示意图；
16.图2是本实用新型实施例中绕组结构的截面示意图；
17.图3是本实用新型实施例中绕组结构的端口连接示意图；
18.图4是本实用新型实施例中磁芯呈跑道型排列的立体构造示意图；
19.图5是本实用新型实施例中绕组和磁芯同心时管状导体施加电流的磁场分布。
20.具体实施方式:
21.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语
“ꢀ
纵向”、
“ꢀ
横向”、
“ꢀ
上”、
“ꢀ
下”、
“ꢀ
前”、
“ꢀ
后”、
“ꢀ
左”、
“ꢀ
右”、
“ꢀ
竖直”、
“ꢀ
水平”、
“ꢀ
顶”、
“ꢀ
底”、
“ꢀ
内”、
“ꢀ
外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
23.如图1～5所示，本实用新型一种变压器的结构，包括磁芯结构1和绕组结构2，所述绕组结构2包含环形管状的原边绕组3和设置在原边绕组3内部的副边绕组4；所述磁芯结构1包含若干个环形磁芯5，所述原边绕组3至少一次贯穿若干个环形磁芯5。
24.本实施例中，所述原边绕组3为空心管状导体6，所述副边绕组4为至少一根导线导体7。优选的，当副边绕组为一根导线导体7时，该导线导体7位于管状导体6的中心位置；当副边绕组为大于一根导线导体7时，导线导体7绕着管状导体6的轴线呈圆周均布且靠近管状导体6的内壁，如图2所示。应说明的是，管状导体可呈圆环状、矩形环状以及跑道形状等。
25.本实施例中，内部导线导体7的根数就是该变压器的匝数比。所述副边绕组使用一根导线导体7多次穿过管状导体6的内部构成多匝，或者使用一根以上的导线导体7在管状导体6的端口引出处串联连接，如图3所示。
26.本实施例中，变压器内部各匝导线导体7的绝缘层厚度可以不同，根据耐压情况选择各匝最小的绝缘层厚度，以尽量降低副边的漏感。如需要降低原边管状导体6与内部副边各匝导线导体7之间的分布电容，管状导体6与导线导体7之间可以适当增大距离以降低分布电容。
27.本实施例中，若干个环形磁芯在空间上呈环形状分布。优选的，如图1所示，若干个合适尺寸的环形磁芯5在空间上呈圆环形分布，满足激磁电感要求，采用环形磁芯可减小磁路磁阻，减小磁芯涡流损耗。应说明的是，若干个环形磁芯5也可以采用矩形环、跑道形或其它方式排列，环形磁芯5总的截面积根据励磁电感大小确定。如图4所示，该图中环形磁芯5则采用跑道型排列。
28.本实施例中，管状导体6至少一次穿过环形分布的环形磁芯5，如n次穿过，相当于原边绕组为n匝。
29.本实施例中，所述管状导体6若是为一次贯穿若干个环形磁芯5时，管状导体6位于环形磁芯5的中心位置；若是管状导体6多次贯穿若干个环形磁芯5时，多匝管状导体6位于环形磁芯5的对称位置，使产生的磁场对称分布。图5所示为绕组和磁芯同心时管状导体施加电流的磁场分布，管状导体6上电流产生的磁场会全部链过导线导体7。
30.本实施例中，所述环形磁芯5为圆环状，这种圆环状使磁芯的磁路长度最短，磁阻最小，激磁电感最大。
31.应说明的是，如变压器绕组需要中间抽头，可以适当位置设置引出端。
32.本实施例中，如图5所示，管状导体上电流产生的磁场分布均匀，且全部链过导线导体。
33.本实用新型的优点在于：
34.（1）磁芯采用圆环状结构，磁芯的磁路长度最短，磁阻最小，激磁电感最大；
35.（2）各匝导线导体是包裹在管状导体内部，配合环形磁芯，使得变压器具有很好的对称结构，因此管状导体上电流产生的磁场全部都能被内部的各匝导线导体所交链，可消除管状导体侧的漏感；用作升压变压器时，管状导体构成原边，故而原边绕组没有漏电感，用作降压变压器时，副边没有漏感。
36.（3）对于传统的箔状导体，电流在箔导体上的分布不均匀，且引线出头困难；本实用新型中绕组为管状结构，因此绕组电流在导体上分布均匀，且便于引线出头；
37.（4）变压器的一个绕组（如原边绕组）采用管状导体，包裹住另一个绕组（如副边绕
组），则管状导体可以起到很好的电场屏蔽作用。
38.本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
39.另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
40.本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
41.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。