[发明专利]一种新型单相节能变压器及其制造方法

说明书

一种新型单相节能变压器，包括高压线圈、低压线圈和两组磁性材料；所述低压线圈绕制成一个矩形框；所述低压线圈的外部绕制高压线圈；这样，低压线圈和高压线圈绕制成一个高低压线圈的矩形框，所述高低压线圈的矩形框包括两个立柱和两个横柱；所述磁性材料分别缠绕在高低压线圈的矩形框的左右两立柱上，形成磁性材料包围高低压线圈的结构。

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种新型单相节能变压器及其制造方法。

背景技术

变压器是应用于电网和电力系统中的一种最主要电力设备，变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要作用是实现电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压等，变压器主要由铁心（或磁性材料）和线圈组成。如按铁心结构分类，主要分为叠片式铁心和卷铁心。

叠片式铁心通常为平面布置型，又可分为芯式和壳式两种。芯式变压器的铁心柱截面为圆形、放置方式为立放，线圈截面也为圆形，高、中、低压线圈依次同心地套在铁心柱上，线圈包围铁心，线圈为同心式排列。壳式变压器铁心结构较多，是线圈被铁心包围，铁心柱截面为长方形，铁心叠片只有一种片宽，多个铁心片叠加成一定的厚度，铁心柱截面的外接形状为长方形，放置方式为卧放，两边有旁铁轭，铁心包围线圈，线圈交错式排列。

上述叠片式铁心中，无论芯式还是壳式的主要优点是结构简单，便于标准化、通用化；但是，其主要缺点是由于铁轭与铁心柱采用对接式装配（即铁心都是拼接而成），由于每一芯柱是由两个分开的部分组成，在高磁密下，磁通在分开部分之间穿越时将对空载性能产生磁场不均匀，噪声震动等不良的影响。为减轻这一影响，应适当增加铁心柱截面积，但这将造成材料用量的增加。

卷铁心是沿着取向硅钢片的最佳导磁方向卷绕而成，完全充分地发挥了取向硅钢片的优越性能，磁路畸变小，无接缝、无空气间隙；每个框都是封闭形磁路导体，能充分发挥冷轧硅钢片的取向性能，所以空载性能提高明显。尤其空载电流中尤功分量降低明显，可以提高功率因数，改善电网供电质量。但卷铁心工艺要求高，先绕铁心，后绕绕组的模具不易通用化，且装模、脱模工艺复杂，制造较叠铁心变压器难度大，可维修性较后者弱等等。

要制造节能降耗、节材低成本、环保又低噪音的新型变压器，改进铁心的结构便成了突破口。卷铁心在的工艺上类似叠铁心的心式结构，是线圈绕铁心，可称为缠绕式心式变压器。而本发明的新型单相节能变压器，是一种缠绕式壳式变压器与卷铁心（缠绕式心式变压器）的结构相反，先缠绕组，后绕磁性材料，不仅具备卷铁心的所有优势，在制造工艺上简单，能够利用现有的工艺、模具实现自动化生产。缠绕式壳式变压器的结构优势更加出色，节能性能更加优异，成本更有优势，是目前最为理想的变压器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型单相节能变压器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型单相节能变压器，包括高压线圈、低压线圈和两组磁性材料；所述低压线圈绕制成一个矩形框；所述低压线圈的外部绕制高压线圈；这样，低压线圈和高压线圈绕制成一个高低压线圈的矩形框，所述高低压线圈的矩形框包括两个立柱和两个横柱；所述磁性材料分别缠绕在高低压线圈的矩形框的左右两立柱上，形成磁性材料包围高低压线圈的结构。

进一步地，所述磁性材料的窗口是圆形或者椭圆形。

进一步地，所述磁性材料由宽度相等的硅钢带或非晶合金带卷绕而成。

进一步地，所述高低压线圈的矩形框的四个角是方角或者过渡圆角结构。

进一步地，所述低压线圈和高压线圈之间设有绝缘层。

进一步地，所述高低压线圈的矩形框的两立柱与磁性材料之间设有绝缘层。

进一步地，所述高压线圈和低压线圈的材质为铜或者铝。

进一步地，所述磁性材料的材质为曲线硅钢、硅钢带或非晶合金带中的一种。