[发明专利]变压器结构及其制造方法

说明书

本案关于一种变压器结构及其制造方法。变压器结构包括磁芯、第一绕组、第一浸润材料件、第二绕组、壳体以及灌封胶。磁芯具有本体部以及中空部，中空部贯穿本体部。第一绕组通过中空部缠绕于磁芯的本体部，且包括二第一引出线。第一浸润材料件通过中空部，包覆本体部与第一绕组，且暴露二第一引出线。第二绕组通过中空部缠绕于第一浸润材料件上，且与至第一绕组隔离，同时包括二第二引出线。壳体包括容置空间，其中磁芯、第一绕组、第一浸润材料件以及第二绕组容置于容置空间。灌封胶浇注容置空间，且维持至少二第一引出线与至少二第二引出线外露于壳体。本发明显著提高变压器结构的耐压及局放熄灭电压，减小变压器结构的体积。

技术领域

本案为关于一变压器结构，尤指一种高绝缘性能小型化变压器结构及其制造方法。

背景技术

近年来，变压器在中压配电装置中应用广泛，例如IGBT的驱动、保护、电源变压器等。各类系统在模块化设计时均对变压器需求数量大。为了提高应用系统的功率密度，便需对变压器体积提出小型化需求。

低压系统中，变压器绝缘往往利用空气作为绝缘介质，由于绝缘水平要求不高，产品的体积往往可以接受。但在中压系统中，对变压器绝缘的耐压(withstand voltage)及局放(partial discharge,PD)水平要求较高，传统的中压变压器多采用骨架将高低压的绕组隔离开，再利用空气作为绝缘介质，所得变压器的体积大、绝缘水平低，无法满足系统性能及功率密度的要求。

另外，传统中压变压器中，亦有采用模压预制隔离结构，将高低压的绕组隔离开，再在预制隔离结构上开孔，使灌封胶进入内部，在外壳中负压浇注灌封胶。然而预制隔离结构上的开孔易对灌封胶流动产生阻碍，不利于模腔内部气泡排出，容易在内部产生缺陷，因此在较高电压下应用受限。

因此，如何发展一种高绝缘性能且体积小的变压器结构及其制造方法来解决现有技术所面临的问题，实为本领域急需面对的课题。

发明内容

本案的目的在于提供一种变压器结构及其制造方法。通过浸润材料件设置于绕组间，能够提高耐压及局放水平，进而减小体积，提升产品的竞争力，同时达成简化制造流程及降低生产成本的目的。

本发明的另一目的在于提供一种变压器结构及其制造方法。变压器由第一绕组、磁芯、第一浸润材料件、第二绕组、灌封胶及壳体组成。作为变压器高低压绕组的第一绕组与第二绕组间电压应力集中，通过浸润材料件提供可靠的隔离结构，实现变压器结构高绝缘性能及小型化。浸润材料件在例如负压中浇注灌封胶，灌封胶可以充分进入浸润材料件内部，填充浸润材料件中的缝隙，使其固化后形成绝缘隔离结构，保证绝缘隔离结构内部无裂痕及气泡等缺陷。由于浇注灌封胶的工序在负压进行，保证了绝缘隔离结构内部及灌封胶内部无气泡，可以显著提高变压器耐受电压及局放熄灭电压，减小变压器结构的体积，降低成本。

为达到前述目的，本案提供一种变压器结构，包括磁芯、至少一第一绕组、第一浸润材料件、至少一第二绕组、壳体以及灌封胶。磁芯具有一本体部以及一中空部，中空部贯穿本体部。至少一第一绕组通过中空部，缠绕于磁芯的本体部，其中至少一第一绕组包括至少二第一引出线。第一浸润材料件通过中空部，包覆磁芯的本体部与至少一第一绕组，且暴露至少一第一绕组的至少二第一引出线。至少一第二绕组通过中空部，缠绕于第一浸润材料件上，且与至少一第一绕组隔离，其中至少一第二绕组包括至少二第二引出线。壳体包括一容置空间，其中磁芯、至少一第一绕组、第一浸润材料件以及至少一第二绕组容置于容置空间，且至少二第一引出线与至少二第二引出线的部分外露于壳体。灌封胶浇注容置空间，且包覆磁芯、至少一第一绕组、第一浸润材料件以及至少一第二绕组，且维持至少二第一引出线与至少二第二引出线的部分外露于壳体。

于一实施例中，本体部为一圆环或一跑道形，且具有一矩形截面，其中矩形截面具有至少一倒角部。

于一实施例中，本体部为一圆环或一跑道形，且具有一圆形截面。