一種納米晶高頻單相變壓器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種納米晶高頻單相變壓器，包括：磁芯（1 ）、低壓繞阻（2 ）、高壓繞阻（3 ）和接線板（4），其中，所述納米晶高頻單相變壓器磁芯采用兩個完全相同C型納米晶環組成，通過絕緣帶綁扎，磁密小于0.5T;所述低壓繞組采用多股漆包絞線，根據頻率高低選擇漆包線直徑，以控制電流密度小于4.5A/mm2，按層式排列繞制完成后真空澆注；所述高壓繞組采用多股漆包絞線穿過磁芯繞制，出線采用接線鼻引出并焊接于接線板（4）上的接線銅排。
【專利說明】
一種納米晶高頻單相變壓器
技術領域
[0001] 本實用新型屬于電力技術領域，涉及一種納米晶高頻單相變壓器。
【背景技術】
[0002] 在傳統的高頻變壓器設計中，由于磁心材料的限制，其工作頻率較低，一般在 20kHz左右。隨著電源技術的不斷發展，電源系統的小型化，高頻化和高功率比已成為一個 永恒的研究方向和發展趨勢。因此，研究使用頻率更高的電源變壓器是降低電源系統體積， 提尚電源輸出功率比的關鍵因素。目如鐵氧體材料制成的尚頻變壓器具有轉換效率尚、體 積小巧的特點，但由于鐵氧體飽和磁感應強度小、高頻下單位鐵損大、熱穩定差，不適合高 頻大功率下使用。
[0003] 納米晶材料具有優良的綜合性能，同時具備了硅鋼、坡莫合金、鐵氧體的優點，特 別適合在高頻大功率變壓器上使用，目前國內生產高頻變壓器廠家很少，頻率20kHZ以下技 術都采用E型鐵氧體，且線圈采用同心式結構。此結構由于存在：（1)頻率20kHZ以上損耗大； (2)體積大，成本較高；（3)線圈之間耦合系數小，漏抗大，輸出電壓偏差離散性較大。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型所要解決的技術問題是提供了一種單相變壓器，用于克服現有技術的 問題。
[0005] 本實用新型解決上述技術問題所采取的技術方案如下：
[0006] -種納米晶高頻單相變壓器，包括:磁芯（1 )、低壓繞阻（2 )、高壓繞阻（3 )和接 線板(4)，其中，所述納米晶高頻單相變壓器磁芯采用兩個完全相同C型納米晶環組成，通過 絕緣帶綁扎，磁密小于〇. 5T;所述低壓繞組采用多股漆包絞線，根據頻率高低選擇漆包線 直徑，以控制電流密度小于4.5A/_2，按層式排列繞制完成后真空澆注;所述高壓繞組采用 多股漆包絞線穿過磁芯繞制，出線采用接線鼻引出并焊接于接線板(4)上的接線銅排。
[0007] 進一步地，優選的是，所述納米晶高頻單相變壓器中，高壓匝數為11，低壓匝數為 2，納米晶尺寸為：巾60/巾70x100mm，低壓線圈采用四組單根0.2mm漆包銅絞線并繞、雙層繞 制，高壓首末引出。
[0008] 本實用新型采取了上述方案以后，其解決了電壓偏差問題，提高損耗技術性能，而 且體積小、成本有所降低。
[0009] 本實用新型的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書 中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優點可通過 在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
【附圖說明】
[0010] 下面結合附圖對本實用新型進行詳細的描述，以使得本實用新型的上述優點更加 明確。其中，
[0011]圖1是本實用新型納米晶高頻單相變壓器的結構示意圖；
[0012]圖2是本實用新型中磁芯的結構不意圖；
[0013]圖3是本實用新型中磁芯的結構不意圖。
【具體實施方式】
[0014] 以下將結合附圖及實施例來詳細說明本實用新型的實施方式，借此對本實用新型 如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現過程能充分理解并據以實施。 需要說明的是，只要不構成沖突，本實用新型中的各個實施例以及各實施例中的各個特征 可以相互結合，所形成的技術方案均在本實用新型的保護范圍之內。
[0015] 本實用新型為了解決以上問題，技術創新，首次采用C型納米晶磁芯、低壓繞組多 股絞線澆注、高壓繞組穿過磁芯繞制結構，并提出納米晶高頻單相變壓器的設計方法。
[0016] 如圖1、2、3所示，本實用新型采用的技術方案是：
[0017] -種納米晶高頻單相變壓器，包括:磁芯（1 )、低壓繞阻（2 )、高壓繞阻（3 )和接 線板(4)，其中，所述納米晶高頻單相變壓器磁芯采用兩個完全相同C型納米晶環組成，通過 絕緣帶綁扎，磁密小于〇. 5T;所述低壓繞組采用多股漆包絞線，根據頻率高低選擇漆包線 直徑，以控制電流密度小于4.5A/_2，按層式排列繞制完成后真空澆注;所述高壓繞組采用 多股漆包絞線穿過磁芯繞制，出線采用接線鼻引出并焊接于接線板(4)上的接線銅排。
[0018] 進一步地，優選的是，所述納米晶高頻單相變壓器中，高壓匝數為11，低壓匝數為 2，納米晶尺寸為：巾60/巾70x100mm，低壓線圈采用四組單根0.2mm漆包銅絞線并繞、雙層繞 制，高壓首末引出。
[0019] 其中，更具體地，納米晶高頻單相變壓器磁芯采用兩個完全相同C型納米晶環組 成，通過絕緣帶綁扎，磁密小于0.5T;低壓繞組采用多股漆包絞線，根據頻率高低選擇漆包 線直徑，一般電流密度小于4.5A/_2，按層式排列繞制完成后真空澆注，高壓繞組采用多股 漆包絞線穿過磁芯繞制，出線采用接線鼻引出并焊接于接線銅排。聯接組別為IiO,耐熱等 級為F級。
[0020] 本實用新型的關鍵技術是高頻下磁密與渦流損耗計算如下：
[0021] 匝電勢：
[0023] N為匝數；
[0024] 高頻磁密：
[0025] Ac=3iR2-3ir2 (2)
[0027]其中R為磁芯圓環外半徑，r為磁芯圓環內半徑，f為電源頻率；
[0028] 單根多股導線是由n個直徑為dO漆包圓導線絞成，高、低壓繞組軸向單匝渦流損耗 為：
[0030]同理，在徑向磁場作用下，徑向單匝渦流損耗為：
[0032]高、低壓繞組單匝多股導線在軸向和徑向磁場共同作用下渦流損耗為：
[0034]其它參數計算同電力變壓器。
[0035]由于采用垂直交叉繞制新結構的設計計算，解決電壓偏差問題，提高損耗技術性 能，而且體積小、成本有所降低。
[0036]現結合GPD-80/0.22納米晶高頻單相變壓器實例對本實用新型作進一步描述，其 中額定容量80kVA，高壓額定電壓220V，低壓額定電壓80V，頻率20kHZ，高壓匝數為11，低壓 匝數為2。納米晶尺寸為：巾60/> 70x100mm，低壓線圈采用四組單根0.2_漆包銅絞線并繞， 雙層繞制，高壓首末按圖2引出a、x。針對以上新結構技術提出磁密與渦流損耗計算，經過 公式(1)~(6)，計算結果如下：
[0038]損耗計算數值與試驗偏差為0.5%，電壓偏差為0.2%。
[0039] 由此可見本實用新型不僅解決損耗性能；而且線圈之間耦合緊密，輸出電壓偏差 小，具有體積小，成本較低等特點。
[0040] 最后應說明的是：以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本 實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員 來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征 進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均 應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種納米晶高頻單相變壓器，其特征在于，包括:磁芯（1 )、低壓繞阻（2 )、高壓繞阻 (3 )和接線板(4)，其中，所述納米晶高頻單相變壓器磁芯采用兩個完全相同C型納米晶環 組成，通過絕緣帶綁扎，磁密小于0.5T;所述低壓繞組采用多股漆包絞線，根據頻率高低選 擇漆包線直徑，以控制電流密度小于4.5A/mm2，按層式排列繞制完成后真空澆注;所述高壓 繞組采用多股漆包絞線穿過磁芯繞制，出線采用接線鼻引出并焊接于接線板(4)上的接線 銅排。2. 根據權利要求1所述的納米晶高頻單相變壓器，其特征在于，所述納米晶高頻單相變 壓器中，高壓匝數為11，低壓匝數為2,納米晶尺寸為：Φ 60/Φ 70x100mm，低壓線圈采用四組 單根0.2mm漆包銅絞線并繞、雙層繞制，高壓首末引出。
【文檔編號】H01F27/29GK205451995SQ201620185131
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月11日
【發明人】付銀倉, 平帥, 任楠, 呂軍平
【申請人】西安杰邦科技股份有限公司