[发明专利]高效节材变压器

说明书

技术领域

变压器制造

背景技术

自从人类发现了电磁感应以后，就制造了动力发电机，以各种各样的动力机器来带动发电机发电给人们用电提供了电网供电系统，从此人们就进入了用电的时代，这样的供电系统为了高效率的利用电能和安全的用电，人们又发明了变压器。

随着人类社会的进步，各种用电器的出现给人们的生活带来了便利和享受，为了满足这些用电器的各种电压的需求，现在就生产制造了各种各样的变压器，有电力变压器，有电源变压器，它们又分别有升压变压器和降压变压器。还有电子方面中使用的高频变压器等都是由电磁感应来工作的，而电磁感产生的强弱和效率都是与电压高低、电流大小、频率的高低、线圈圈数多少，线圈圈的大小和是否带有铁芯、铁芯的大小等有关。不管那一种变压器，它们的输入和输出都遵从着线圈圈数和电压成比例。

发明内容

在同等的交流电压和频率下，线圈圈大的就比圈小的产生的电感大，它能承受的电压就比小圈的线圈高，这是制造变压器的参数，变压器的制造一般都是在闭合铁芯上绕上线圈，铁芯的大小就决定了绕线圈数的多少了，大铁芯线圈就少些，小铁芯线圈数就多些，这就是变压器的输入端(初级线圈)必须具备的条件，而输出端(次级线圈)就不一定，它可多可少，多的就是升压变压器，而少的就是降压变压器。所输出的电压是跟线圈圈数成正比的，而电流就是成反比，就是输出端线圈越多输出的电压就越高，电流就越小，输出端的线圈圈数越少输出的电压就越低，但电流就越大。

正因为输出端不具备有承受电压的作用，线圈圈数可多可少。是否能正常工作最主要取决于输入端的初级线圈，初级线圈设计好了，它就能遵从圈数和电压成正比的理论。所以我就利用了这个原理设计出了新的高效节材变压器。

本发明提供一种高效节材变压器，其特征：在变压器的输出端(次级线圈)的位置中减少铁芯的横截面积，使这个位置的铁芯变小，随着绕在上面的线圈周长也变小，整个次级线圈的用线长度就变少；线圈长度的减少，就能使其电阻减少，再可以减少线圈的线径来节材，这样就能比制造同等功率的变压器在输出端(次级)节约了的铜线材料，而且效率还得到了相应的提高。

线圈圈数和电压成正比是变压器的规律，它不论绕在横截面有多大，就是说不论绕在多大的铁芯上都如此，只不过在初级线圈中，圈数的面积大，它的一圈周长用线就长，感应的磁通量就大，感抗电阻就增大，接到电源的就可以圈数少，而圈数面积小的，它的周长用线就短，感应的磁通量就小，感抗电阻也就小，所以接到电源的圈数必须要增加。

明白了接电源的线圈大小和多少只不过是起着与电源电压匹配的作用而已，而它的输出端线圈大小根本不是重要，主要的还是线圈数的多少，直接构成变压器的电压输出，就这样我经过了实验尝试了减少在次级线圈位置里的铁芯横截面积，这样一来绕在铁芯上的导线线圈周长就随着减少，但只要圈数够，铁芯的减少部分不太长就能不影响整个变压器的工作和正常。

导线的电阻跟长度成正比，跟线径成反比，铜制的线圈也一样，一样的线径，它的长度越长电阻就越大，而一样的长度，它的线径越大电阻就越小。又是根据这个原理来实现了我的节材理论，现用英文来表示举个例子说明，比如现在有个变压器它的输出端次级线圈总长度为L，电阻阻值为H，线径为O，整个次级线圈的位置占有变压器铁芯位置的(如图3)，输出的功率为W，效率为P。现设计的次级线圈，位置是在绕线铁芯位置的正中间，它占的位置只是(如图1)在这个部分的铁芯都要割去，一般四周都是向里割进去的边长的尺寸，使割去的铁芯周长减少一半，而横截面积只是原来的这样绕在上面的线圈长度就减少了一半，它只是原来的所以总长变为L，由于长度的减少，其电阻也随着减少一半，所以电阻的阻值也只是H，这样一来就可同样减少线径的一半来实现电阻和原来相同的阻值都是H，那么线圈长度减少了一半，实际上就已节约了铜线材料的一半即了，又在这L长度的线圈减少线径来实现与原来的电阻值相同，实际又在节去的铜线材料，所以真正使用的只不过是的铜线材料，比原来节省了的铜线材料。但这样做会不会影响到原来的变压的各种因素呢？经过实验输出的电压和电流都没有改变，即功率仍为W，只要你设计得合理不但没有影响反而效率还得到了相应的提高。

因全闭合的欧母定律是内阻等于外阻，其输出的功率最大，也就是说外面的用电器加起来的电阻(直流电阻)阻值等于供电系统(电池、发电机、变压器)的阻值时，供电的电路输出的功率为最大，但如果外面的用电器阻值大于内电阻(供电系统)时，外面的电用器就是阻值越大就效率越高，反过来说就是供电的内电阻阻值越少就能向外提供用电效率就越高。