[实用新型]一种绕组分段式环形电源变压器

说明书

本实用新型涉及一种绕组分段式环形电源变压器，其包括环形铁芯、初级绕组和次级绕组，初级绕组和次级绕组中的至少一个为分层结构；分层结构是指组成绕组的线圈分为两段或两段以上的线圈单元段，每一线圈单元段缠绕一层形成单元层，相邻单元层之间设置层间绝缘层，各线圈单元段的两端依次串接形成对应的绕组。本实用新型通过对绕组线圈进行分段和分层缠绕，从根本上解决了绕组层间短路问题，提高了变压器的绝缘等级和抗电强度，增强了变压器的安全性。

技术领域

本实用新型涉及环形电源变压器领域，具体的说是一种绕组分段式环形电源变压器。

背景技术

在电子变压器的应用上，环形变压器主要作为电源变压器和隔离变压器使用。环形变压器以其良好的输出特性和抗干扰能力，应用于家电设备和其它技术要求较高的电子设备中。尽管环形变压器的性能好，但是其造价较高，绕制环形变压器所用的铁芯即环形铁芯，是变压器造价高的重要原因。

除了成本问题之外，如何提高环形电源变压器的安全性能成为本行业和本案申请人下一步重点解决的技术难题。为了解决安全问题，本案申请人于2017年申请并获得授权的名称为“一种耐短路、防雷击电源变压器”、专利号为“201720320574.0”的实用新型专利中，通过在变压器的外层设置过流保护片，将过流保护片串连在初级和/或次级绕组上，借助过流保护片的过流保护、自复位、耐大电流的和防雷击优点，当出现线路短路或雷击时，能对被保护的变压器绕组瞬间限流，从而避免了过流损害，实现了耐短路和防雷击的目的，在故障清除后，变压器可自动恢复工作常态，从而实现了循环保护。

尽管通过串接过流保护片能在绕组“过流”时对变压器进行充分保护，但是，并不能解决环形变压器铁芯与相邻绕组的抗电强度（横向绝缘）和初级绕组层与层、匝与匝之间（纵向绝缘）的问题。绕组匝间、层间放电飞弧会破坏绕组与铁芯之间的绝缘层，出现抗电强度（横向绝缘）下降甚至短路。更为严重的是，当绕组匝数较多，短路匝数在合理圈数之内时，变压器电性能仍能正常工作，即绕组少部分匝数短路时并不影响变压器的整体性能和使用。但是，变压器的绕组与铁芯或相邻绕组之间的绝缘层已经在不知不觉中遭到破坏，此时变压器在极大的隐患中继续运行，极易引发安全事故。

另外，更由于现有的绕线工艺和方法仍然会不可避免的在制造过程中（例如：储线、放线、涨力等原因）造成绕组线绝缘膜损伤，因此当变压器工作时，出现邻近铁芯的绕组电磁线层间或匝间短路放电飞弧，从而破坏绕组与铁芯的绝缘问题。也即，传统工艺针对变压器的铁芯绝缘层数来解决问题，但是实践证明，问题往往发生在与铁芯相邻的外层绕组的层间、匝间的纵向绝缘上。因此，除了保证铁芯的绝缘层数外，彻底解决环形变压器这一问题的核心，还需要解决绕组层间绝缘问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种绕组分段式环形电源变压器，该环形变压器通过对绕组线圈进行分段和分层缠绕，能从根本上解决绕组层间短路问题，从而提高变压器的绝缘等级和抗电强度，增加变压器的安全性。

为解决上述技术问题，本实用新型的绕组分段式环形电源变压器包括环形铁芯、初级绕组和次级绕组，其结构特点是所述初级绕组和次级绕组中的至少一个为分层结构；分层结构是指组成绕组的线圈分为两段或两段以上的线圈单元段，每一线圈单元段缠绕一层形成单元层，相邻单元层之间设置层间绝缘层，各线圈单元段的两端依次串接形成对应的绕组。

优选的，所述层间绝缘层由绝缘薄膜或绝缘胶带缠绕形成。

优选的，所述环形铁芯的外部包覆有铁芯绝缘层，初级绕组为分层结构且逐层绕制在环形铁芯上，次级绕组绕制在初级绕组的外层。

优选的，所述环形铁芯由卷绕带卷制而成，卷绕带为单层扁平条状硅钢片，硅钢片的宽度与铁芯的厚度相等。