本發明涉及變壓器技術領域,更具體而言,涉及一種變壓器的磁芯組件和變壓器和用電設備。
背景技術:
在相關技術中,變壓器被廣泛地用于用電設備,例如變頻微波爐,變頻微波爐內的變頻器用到的升壓變壓器,主要由骨架、繞制在骨架上的初級線圈和次級線圈、以及插入骨架且成對配置的兩個磁芯組成。一般地,兩個磁芯接合處留一定空氣間隙以確保件升壓變壓器在大功率工作時,其磁芯不會飽和。
但是,在實際應用中,由于間隙距離的過大,間隙周圍會輻射出很大范圍的散磁通,間隙附近的繞線會因為散磁通產生渦流而發熱,為了避免繞線溫度過高,需要將繞線遠離間隙位置,這樣勢必要增加每匝繞線的長度,在繞線匝數不變的情況下,繞線的總長度必然增加,即成本提高,同時銅損也會增加。此外,過大的散磁通產生的磁場輻射也會干擾到其它電子器件的正常工作。
因此,如何確保變壓器在最大功率工作時磁芯不飽和的前提下,避免間隙處散磁通輻射范圍過大成為亟待解決的技術問題。
技術實現要素:
本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此,本發明實施方式需要提供一種變壓器的磁芯組件和變壓器和用電設備。
本發明實施方式的一種變壓器的磁芯組件,包括第一磁芯和第二磁芯,該第一磁芯包括第一柱,該第一柱包括第一端面,該第二磁芯包括第二端面,該第一端面與第二端面間隔相對設置,該第一端面和該第二端面之間形成至少兩個不相等的距離。
上述變壓器的磁芯組件中,由于第一端面和第二端面之間形成至少兩個不相等的距離,使得第一端面存在磁阻不等的部位和/或第二端面上存在磁阻不等的部位,在變壓器工作時,磁通總是沿著磁阻較小的地方流動,從而有效地減少了向周圍輻射的散磁通,因此降低了繞線由于散磁通而產生的渦流損耗引起的溫升,同時,削弱了散磁通的磁場輻射,降低了對周圍電子器件的干擾。
在某些實施方式中,該第二磁芯包括第二柱,該第二柱包括該第二端面。
在某些實施方式中,該第一端面包括呈向靠近該第二端面方向凸出的第一部位,和/或該第二端面包括呈向靠近該第一端面方向凸出的第二部位。
在某些實施方式中,該第一端面包括呈向遠離該第二端面方向凹陷的第三部位,和/或,該第二端面包括呈向遠離該第一端面方向凹陷的第四部位。
在某些實施方式中,該第一端面的側邊緣處高于該第一端面的中心處以形成該第三部位,和/或,該第二端面的側邊緣處高于該第二端面的中心處以形成該第四部位。
在某些實施方式中,該第一端面和該第二端面為相互不平行的兩個平面。
在某些實施方式中,該第一磁芯和該第二磁芯均呈U型,或該第一磁芯和該第二磁芯均呈E型,或該第一磁芯和該第二磁芯均呈PQ型;或該第一磁芯呈E型和該第二磁芯呈I型。
在某些實施方式中,該磁芯組件包括骨架和繞線筒,該繞線筒設置在該骨架上,該第一柱穿設該繞線筒,該第二柱穿設該繞線筒且與該繞線筒內的該第一柱間隔相對。
本發明實施方式的一種變壓器,包括如任一實施方式所述的磁芯組件。
本發明實施方式的一種用電設備,包括上述的變壓器。
上述變壓器和用電設備中,由于第一端面和第二端面之間形成至少兩個不相等的距離,使得第一端面存在磁阻不等的部位和/或第二端面上存在磁阻不等的部位,在變壓器工作時,磁通總是沿著磁阻較小的地方流動,從而有效地減少了向周圍輻射的散磁通,因此降低了繞線由于散磁通而產生的渦流損耗引起的溫升,同時,削弱了散磁通的磁場輻射,降低了對周圍電子器件的干擾。
本發明實施方式的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發明的實踐了解到。
附圖說明
本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施方式的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是本發明實施方式的磁性組件的立體示意圖。
圖2是本發明實施方式的磁性組件的分解示意圖。
圖3是本發明實施方式的磁性組件的端面的結構示意圖。
圖4是本發明實施方式的磁性組件的端面的另一結構示意圖。
圖5是本發明實施方式的磁性組件的端面的再一結構示意圖。
圖6是本發明實施方式的磁性組件的兩個磁芯的立體示意圖。
圖7是本發明實施方式的磁性組件的第一磁芯的立體示意圖。
圖8是本發明實施方式的磁性組件的第二磁芯的立體示意圖。
圖9是本發明實施方式的磁性組件的端面的又一結構示意圖。
圖10是本發明實施方式的磁性組件的端面的又再一結構示意圖。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施方式,所述實施方式的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的,僅用于解釋本發明,而不能理解為對本發明的限制。
在本發明的描述中,需要理解的是,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特征。在本發明的描述中,“多個”的含義是兩個或兩個以上,除非另有明確具體的限定。
在本發明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接或可以相互通信;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
下文的公開提供了許多不同的實施方式或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡化本發明的公開,下文中對特定例子的部件和設定進行描述。當然,它們僅僅為示例,并且目的不在于限制本發明。此外,本發明可以在不同例子中重復參考數字和/或參考字母,這種重復是為了簡化和清楚的目的,其本身不指示所討論各種實施方式和/或設定之間的關系。此外,本發明提供了的各種特定的工藝和材料的例子,但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的應用和/或其他材料的使用。
請參圖1至圖2,本發明實施方式的一種變壓器的磁芯組件100,包括第一磁芯102和第二磁芯104,該第一磁芯102包括第一柱106,該第一柱106包括第一端面108,該第二磁芯104包括第二端面110,該第一端面108與第二端面110間隔相對設置,該第一端面108與該第二端面110之間形成至少兩個不相等的距離。
上述變壓器的磁芯組件100中,由于第一端面108和第二端面110之間形成至少兩個不相等的距離,使得第一端面108存在磁阻不等的部位和/或第二端面110上存在磁阻不等的部位,在變壓器工作時,磁通總是沿著磁阻較小的地方流動,從而有效地減少了向周圍輻射的散磁通,因此降低了繞線由于散磁通而產生的渦流損耗引起的溫升,同時,削弱了散磁通的磁場輻射,降低了對周圍電子器件的干擾。
具體地,本實施方式中,第一柱106的外側套設有第一繞線筒(圖未示),第一繞線筒用于繞設線圈,如初級線圈或次級線圈。第一繞線筒設置在骨架111上。
該第一端面108與該第二端面110之間形成至少兩個不相等的距離可以理解為,在一個例子中,第一端面108為平面,而第二端面110包括凸面、凸凹面和凹面中的其中一種或任意組合,或第二端面110包括平面和以下至少一種面形成組合:凸面、凸凹面和凹面,使得第一端面108與第二端面110之間形成至少兩個不相等的距離。圖3顯示出上述多種情況的其中一種情況,第一端面108為平面,第二端面110為凸面,第一端面108與第二端面110之間形成至少兩個不相等的距離L1、L2,即第一距離L1小于第二距離L2。
在另一個例子中,第二端面110為平面,而第一端面108包括凸面、凸凹面和凹面中的其中一種或任意組合,或第一端面108包括平面和以下至少一種面形成組合:凸面、凸凹面和凹面,使得第一端面108與第二端面110之間形成至少兩個不相等的距離。圖4顯示出上述多種情況的其中一種情況,第一端面108為凸面,第二端面110為平面。
在再一個例子中,第一端面108包括凸面、凸凹面和凹面中的其中一種或任意組合,或第一端面108包括平面和以下至少一種面形成組合:凸面、凸凹面和凹面,而第二端面110包括凸面、凸凹面和凹面中的其中一種或任意組合,或第二端面110包括平面和以下至少一種面形成組合:凸面、凸凹面和凹面,使得,第一端面108與第二端面110之間形成至少兩個不相等的距離。圖5顯示出上述多種情況的其中一種情況,第一端面108為凸面,第二端面110為凸面。
在某些實施方式中,該第二磁芯104包括第二柱112,該第二柱112包括該第二端面110。
如此,變壓器工作時,有利于磁通在第一柱106與第二柱112之間穿過。
具體地,本實施方式中,第二柱112的外側套設有第二繞線筒113,第二繞線筒113用于繞設線圈,如初級線圈或次級線圈,若第一繞線筒繞初級線圈,則第二繞線筒113繞次級線圈,反之亦然。在本發明示例中,第一繞線筒和第二繞線筒113連接成一個繞線筒114,繞線筒114設置在骨架111上,這樣可簡化磁性組件100的結構。
在某些實施方式中,請參圖6、圖7和圖8,該第一端面108包括呈向靠近該第二端面110方向凸出的第一部位116,和/或
該第二端面110包括呈向靠近該第一端面108方向凸出的第二部位。
如此,實現了該第一端面108與該第二端面110之間形成至少兩個不相等的距離。
具體地,本發明實施方式中,可以是,該第一端面108包括呈向靠近該第二端面110方向凸出的第一部位116,或該第二端面110包括呈向靠近該第一端面108方向凸出的第二部位;也可以是該第一端面108包括呈向靠近該第二端面110方向凸出的第一部位116,和該第二端面110包括呈向靠近該第一端面108方向凸出的第二部位。
在圖7和圖8所示的示例中,第一端面108包括呈向靠近該第二端面110方向凸出的第一部位116,而第二端面110為平面。第一柱106包括柱狀部118及凸部120,凸部120連接在柱狀部118的一端,柱狀部118例如為圓柱部,凸部120為連接圓柱部的圓臺,第一部位116為圓臺的表面,圓臺呈向遠離柱狀部118的方向漸縮。
較佳地,圓臺的高度是柱狀部118的端平面119與第二端面110之間的總間隙長度L的1/3。圓臺的頂面面積是柱狀部118的端平面119的面積的1/3,本示例中,圓臺的底面面積與柱狀部的端平面119的面積相等。當然,在其它實施方式中,圓臺的高度、頂面面積和底面面積可根據實際適當調整。
需要指出的是,在其它示例中,第二部位也可參第一部位的上述說明來設置。
在其它示例中,第一部位116還可以是半球形的表面,尖角形的表面,長條形的凸面等等,只要第一端面108為凸起狀,即第一端面108某個位置高過第一端面108另一位置即為凸部。
在某些實施方式中,請參圖9,該第一端面108包括呈向遠離該第二端面110方向凹陷的第三部位122,和/或,
該第二端面110包括呈向遠離該第一端面108方向凹陷的第四部位。
如此,實現了該第一端面108與該第二端面110之間形成至少兩個不相等的距離。
具體地,本發明實施方式中,可以是,該第一端面108包括呈向遠離該第二端面110方向凹陷的第三部位122,和該第二端面110包括呈向遠離該第一端面108方向凹陷的第四部位;也可以是,該第一端面108包括呈向遠離該第二端面110方向凹陷的第三部位122,或該第二端面110包括呈向遠離該第一端面108方向凹陷的第四部位。
具體地,在一個例子中,請參圖9,第一柱106包括柱狀部124,第三部位122為開設柱狀部124的一端的凹槽表面。柱狀部124例如為圓柱部,第三部位122為向圓柱部內凹的圓臺狀凹槽表面。
需要指出的是,在其它例子中,第四部位也可參第三部位的上述說明來設置。
在某些實施方式中,該第一端面108的側邊緣處高于該第一端面108的中心處以形成該第三部位122,和/或,該第二端面110的側邊緣處高于該第二端面110的中心處以形成該第四部位。
如此,第三部位122和第四部位的形成較簡單。
具體地,在一個例子中,第三部位122為單一凹陷表面,第四部位可為另一單一凹陷表面。
在某些實施方式中,請參圖10,該第一端面108和該第二端面110為相互不平行的兩個平面。
如此,實現了該第一端面108與該第二端面110之間形成至少兩個不相等的距離。
具體地,在圖10所示的示例中,當磁芯組件100應用于用電設備時,第一端面108為垂直于水平面的第一平面,第二端面110為與水平面成銳角的第二平面。
在某些實施方式中,該第一磁芯102和該第二磁芯104均呈U型,或該第一磁芯102和該第二磁芯104均呈E型,或該第一磁芯102和該第二磁芯104均呈PQ型;或該第一磁芯102呈E型和該第二磁芯104呈I型。
如此,使得磁芯組件100的應用范圍較廣。
具體地,在本發明示例中,第一磁芯102和第二磁芯104均呈U型。
請參圖7和圖8,第一磁芯102包括第一連接柱126和兩個第一柱106,兩個第一柱106連接在第一連接柱126的兩端。第二磁芯104包括第二連接柱128和兩個第二柱112,兩個第二柱112連接在第二連接柱128的兩端。第一柱106的長度大于第二柱112的長度。
在本發明示例中,其中一個第一柱106的柱狀部118呈長方體狀,另一個第一柱106的柱狀部118呈圓柱狀,兩個第一端面108均包括向第二端面110凸出的第一部位116。對應地,其中一個第二柱112呈長方體狀,另一個第二柱112呈圓柱狀,兩個第二端面110均為平面。
在圓柱狀上的凸部呈圓臺狀,在長方體狀上的凸部呈四棱臺狀。
需要指出的是,其它形狀的磁芯可參U型磁芯的相關說明來實施,在此不再詳細展開。
本發明實施方式的一種變壓器,包括如上任一實施方式的磁芯組件100。
本發明示實施方式中,第一磁芯102和第二磁芯104均呈U型,第一磁芯102的其中一個第一柱106穿設繞線筒114,另一個第一柱106位于繞線筒114外。
第二磁芯104的其中一個第二柱112穿設繞線筒114且與繞線筒114內的第一柱106間隔相對,另一個第二柱112位于繞線筒114外且與繞線筒114外的第一柱106間隔相對。
本發明實施方式的一種用電設備,包括上述實施方式的變壓器。
上述變壓器和用電設備中,由于第一端面108和第二端面110之間形成至少兩個不相等的距離,使得第一端面108存在磁阻不等的部位和/或第二端面110上存在磁阻不等的部位,在變壓器工作時,磁通總是沿著磁阻較小的地方流動,從而有效地減少了向周圍輻射的散磁通,因此降低了繞線由于散磁通而產生的渦流損耗引起的溫升,同時,削弱了散磁通的磁場輻射,降低了對周圍電子器件的干擾。
具體地,用電設備例如是變頻微波爐等家用電器。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施方式”、“某些實施方式”、“示意性實施方式”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合所述實施方式或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施方式或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施方式或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施方式或示例中以合適的方式結合。
此外,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發明的描述中,“多個”的含義是至少兩個,例如兩個,三個等,除非另有明確具體的限定。
盡管上面已經示出和描述了本發明的實施方式,可以理解的是,上述實施方式是示例性的,不能理解為對本發明的限制,本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施方式進行變化、修改、替換和變型。