專利名稱：一種環(huán)形磁芯用絕緣外殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于變壓器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種環(huán)形磁芯用絕緣外殼，可增加爬 電距離和空間距離，滿足變壓器的繞組之間、繞組與磁芯之間的高壓絕緣隔離要求。
背景技術(shù)：
用于高壓或隔離的變壓器(包括多繞組電感)通常具有功率傳送、電壓變換和絕 緣隔離三個功能。目前，電子變壓器使用最多的是具有環(huán)形磁芯的變壓器，如圖1所示，是 變壓器的環(huán)形磁芯1，其絕緣隔離一般只依靠繞組導線2本身的絕緣漆皮(包括多層絕緣 線)來實現(xiàn)，并沒有附加其它的隔離結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是耦合效果好，但是，在需較高 隔離電壓和有防爆要求的場合中，這種隔離結(jié)構(gòu)就存在著較大的隱患，安全可靠性較差，不 符合醫(yī)療或特殊場合的安全標準。如圖2所示，在現(xiàn)有技術(shù)中，也有將磁芯1采用PBT、DAP等材質(zhì)(防火等級ULV-0) 包封起來的結(jié)構(gòu)，借助用于包封的外殼3的隔離作用來達到隔離效果，然而，此種結(jié)構(gòu)存在 以下缺點外殼的殼體和蓋子之間的結(jié)合部位具有縫隙，造成爬電距離短，耐壓較低，爬電 距離是指兩相鄰導體或一個導體與相鄰電機殼表面的沿絕絕緣表面測量的最短距離；為了 解決上述問題，現(xiàn)有的方法是用絕緣膠灌封處理，但是，該工藝即使在真空環(huán)境下也無法保 證將空氣排出而實現(xiàn)完全密封，因此導致了產(chǎn)品的一致性差，無法滿足安規(guī)標準對爬電距 離的要求。如圖3所示，是現(xiàn)有采用絕緣膠帶4螺旋纏繞磁芯1的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)工藝 復(fù)雜且成本較高，尤其對于大尺寸磁環(huán)來說，即使使用自動包膠帶機將磁環(huán)纏繞多層，也只 能滿足磁芯與繞組之間的隔離，卻無法保證繞組之間的隔離。另外，在高壓隔離應(yīng)用場合或者安規(guī)標準規(guī)定依靠絕緣保證安全的場合，常用的 技術(shù)措施是采用光電隔離或磁電隔離，在現(xiàn)有技術(shù)中，往往采用加大磁芯的體積來獲得安 全絕緣距離，但是，這種技術(shù)措施造成了變壓器體積過大的缺陷，使得變壓器安裝空間的選 址不僅要受到限制，而且也給安裝施工帶來了諸多不便。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種環(huán)形磁芯用絕緣外殼，在不降低耦合系數(shù)的情況下 可增加各繞組之間、各繞組與磁芯之間的爬電距離和空間距離，加強絕緣效果。本實用新型的技術(shù)方案可以通過以下的技術(shù)措施來實現(xiàn)，一種環(huán)形磁芯用絕緣外 殼，包括由絕緣材料制成的殼體，其特征在于所述殼體主要由上蓋和下蓋扣合而成，所述上 蓋與下蓋內(nèi)分別具有環(huán)形凹槽，對應(yīng)扣合后形成用于放置磁芯的封閉式環(huán)形容納腔；所述 上蓋與下蓋的端面分別開有對應(yīng)的通孔，所述通孔的孔緣向各自蓋體內(nèi)延伸分別形成各自 環(huán)形凹槽的內(nèi)槽壁，即構(gòu)成所述容納腔的內(nèi)壁，而容納腔的外壁則由環(huán)形凹槽的外槽壁扣 合構(gòu)成。本實用新型采用具有環(huán)形容納腔的外殼，在外殼的外表面纏繞導線形成繞組，外殼的設(shè)置增加了磁芯和繞組之間的爬電距離和空氣間隙，在不降低耦合系數(shù)的情況下成倍 延長絕緣距離，加強繞組和磁芯間的絕緣，而且能夠耐受更高電壓；與現(xiàn)有技術(shù)采用增加變 壓器體積增強絕緣相比，在不增加變壓器體積的情況下還可進一步減小體積，以便將變壓 器做成模塊安裝在線路板上，大大節(jié)約了空間，可滿足嚴格的安規(guī)標準要求，也便于現(xiàn)場安 裝施工。作為本實用新型的一種實施方式，所述上蓋與下蓋的環(huán)形凹槽的內(nèi)槽壁和/或外 槽壁之間對應(yīng)重疊，重疊部分由不同絕緣材料制成。這種內(nèi)槽壁之間與外槽壁之間對應(yīng)重 疊的結(jié)構(gòu)形成U型爬電距離，這種雙層隔離結(jié)構(gòu)增加了磁芯和繞組之間的爬電距離和空氣 間隙；重疊部分采用不同絕緣材料，可實現(xiàn)雙層絕緣效果。作為本實用新型的一種改進，所述容納腔的內(nèi)壁所合圍的空間內(nèi)設(shè)有隔板，所述 隔板豎向設(shè)置在該合圍空間內(nèi)作為隔離各繞組之用。本實用新型在繞線時，導線從隔板分 隔的空間內(nèi)繞出以纏繞在殼體上，可隔離各繞組位于合圍空間內(nèi)的部分，使各繞組之間絕緣。作為本實用新型的一種實施方式，所述上蓋和下蓋環(huán)形凹槽的內(nèi)槽壁所合圍的空 間內(nèi)豎向分別設(shè)有分隔板，所述分隔板上下對接形成所述隔板。作為本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述上蓋和下蓋中之一環(huán)形凹槽的內(nèi)槽壁所合 圍的空間內(nèi)豎向設(shè)有雙層板狀結(jié)構(gòu)的分隔板，兩板面之間形成插口 ；另一蓋體內(nèi)設(shè)有單層 結(jié)構(gòu)的分隔板，扣合時，該分隔板插裝在所述插口中形成所述隔板。這種結(jié)構(gòu)可增強繞組間 絕緣。本實用新型可以做以下改進，所述隔板向容納腔的兩端延伸并突出上蓋和/或下 蓋的端面，并在端面上形成凸臺，所述凸臺沿所述端面呈長條形設(shè)置。凸臺可對繞組位于殼 體端面上的部分進行隔離，進一步增強繞組間的絕緣效果，本實用新型中隔板的厚度和凸 臺的高度可根據(jù)具體情況設(shè)定，以滿足爬電距離和空間距離的要求。作為本實用新型的進一步改進，在所述容納腔中填充有絕緣膠或者緩沖粉末，實 現(xiàn)對磁芯的緩沖保護并增強絕緣性能。本實用新型具有以下的實施方式；所述隔板為1個，容納腔內(nèi)壁的合圍空間分隔成具有2個空格結(jié)構(gòu)的繞線區(qū)。所述隔板為2個，該2個隔板呈交叉布置，容納腔內(nèi)壁的合圍空間分隔成具有4個 空格結(jié)構(gòu)的繞線區(qū)。所述隔板為3個，該3個隔板的內(nèi)邊相接，容納腔內(nèi)壁的合圍空間分隔成具有3個 空格結(jié)構(gòu)的繞線區(qū)。本實用新型所述容納腔的縱向截面形狀為圓形、橢圓形、四方形等，以便適用于各 種橫截面不同的磁芯。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下顯著的效果(1)本實用新型將磁芯套裝在絕緣材料制成并具有環(huán)形容納腔的外殼中，在外殼 上繞線形成繞組，不用增加變壓器的體積，實現(xiàn)在不降低耦合系數(shù)的情況下增加繞組與磁 芯之間的爬電距離和空間距離，以加強絕緣效果。(2)本實用新型在環(huán)形容納腔內(nèi)壁所合圍的空間中設(shè)置隔板，增加了各繞組間的 爬電距離和空間距離，實現(xiàn)各繞組間的絕緣，總體上形成繞組之間、磁芯與繞組之間的有效隔罔。(3)與現(xiàn)有技術(shù)相比，在不增加變壓器體積的基礎(chǔ)上還可進一步縮小體積，可將變 壓器做成模塊安裝在線路板上，大大節(jié)約了空間，滿足嚴格的安規(guī)標準要求，使得變壓器安 裝選址更為容易，也便于現(xiàn)場安裝施工。(4)本實用新型的成本較低，適于自動或者手工繞線，可滿足小批量特殊定制品或 大規(guī)模生產(chǎn)。(5)本實用新型工藝性較好，可保證產(chǎn)品的一致性。(6)本實用新型的凸臺可進一步增強各繞組間的絕緣效果，凸臺的高度可根據(jù)具 體情況設(shè)定。(7)容納腔中可填充彈性絕緣材料，達到緩沖保護磁芯的作用，并排出空氣加強絕緣。

[0028]
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。[0029]圖1是現(xiàn)有磁芯依靠繞組導線本身絕緣漆皮進行絕緣的結(jié)構(gòu)示意圖[0030]圖2是現(xiàn)有磁芯依靠外殼進行絕緣的結(jié)構(gòu)示意圖；[0031]圖3是現(xiàn)有磁芯依靠絕緣膠帶進行絕緣的結(jié)構(gòu)示意圖；[0032]圖4是本實用新型實施例1的裝配圖；[0033]圖5是實施例1本實用新型的俯視圖；[0034]圖6是沿圖5中B-B線剖面圖；[0035]圖7是沿圖5中A-A線剖面圖；[0036]圖8本實用新型實施例2的立體圖；[0037]圖9是本實用新型實施例3的俯視圖；[0038]圖10是本實用新型實施例4的俯視圖；[0039]圖11是本實用新型實施例5的立體圖。
具體實施方式
實施例1如圖4 7所示，是本實用新型一種環(huán)形磁芯用絕緣外殼，包括由絕緣材料制成的 殼體，殼體主要由上蓋51和下蓋52扣合而成，上蓋51與下蓋52內(nèi)分別具有環(huán)形凹槽51a、 52a，對應(yīng)扣合后形成用于放置磁芯10的封閉式環(huán)形容納腔；上蓋51與下蓋52的端面分 別開有對應(yīng)的通孔，通孔的孔緣向各自蓋體內(nèi)延伸分別形成各自環(huán)形凹槽的內(nèi)槽壁51a’、 52a’，即構(gòu)成容納腔的內(nèi)壁，而容納腔的外壁則由環(huán)形凹槽51a、52a的外槽壁51b、52b扣合 構(gòu)成，上蓋51環(huán)形凹槽的內(nèi)槽壁51a’和與下蓋52環(huán)形凹槽的內(nèi)槽壁52a’完全重疊，而上 蓋51的外槽壁51b與下蓋52的外槽壁52b也完全重疊。容納腔的內(nèi)壁所合圍的空間內(nèi)設(shè)有隔板8，隔板8豎向設(shè)置在該合圍空間內(nèi)作為 隔離各繞組之用，在本實施例中，上蓋51環(huán)形凹槽的內(nèi)槽壁51a’所合圍的空間內(nèi)豎向設(shè)有 雙層板狀結(jié)構(gòu)的分隔板6，兩板面之間形成插口 ；下蓋52內(nèi)設(shè)有單層結(jié)構(gòu)的分隔板7，扣合 時，該分隔板7插裝在插口中形成隔板8，該隔板8將容納腔內(nèi)壁的合圍空間分隔成具有2個空格結(jié)構(gòu)的繞線區(qū)8a、8b ；分隔板6和分隔板7可由不同絕緣材料制成。隔板8向容納腔的兩端延伸并突出上蓋51和下蓋52的端面，并在端面上形成凸 臺9，凸臺9沿端面呈長條形設(shè)置。本實施例中，上蓋外套在下蓋上，因此，下蓋的環(huán)形凹槽直接盛放磁芯，放入磁芯 前，在下蓋中填充絕緣膠或者緩沖粉末，以實現(xiàn)對磁芯緩沖減震保護，并排出空氣增強絕 緣，再扣合上蓋，形成完整的磁芯組件；繞線時，漆包線或者多層絕緣線分別從繞線區(qū)8a、 8b繞在外殼上形成繞組，并在端面以凸臺9作為間隔，保證各繞組間具有足夠的間隔距離， 當其中一路被損壞或者燒毀時，不影響其它繞組，更不會造成輸入與輸出之間短路，很好地 保證了特殊環(huán)境下的安全可靠性，可實現(xiàn)電壓高、多路輸出及多路隔離輸出。凸臺9的高度 和大小由磁芯的尺寸和繞組厚度決定。實施例2如圖8所示，本實施例與實施例1的不同之處在于隔板為3個，該3個隔板的內(nèi) 邊相接，各隔板之間形成120°夾角，容納腔內(nèi)壁的合圍空間分隔成具有3個空格結(jié)構(gòu)的繞 線區(qū)8a、8b及8c，相應(yīng)地，隔板在上蓋和下蓋的端面形成凸臺9a、9b及9c，繞線時，導線分 別從繞線區(qū)8a、8b及8c繞在外殼上形成繞組，并在端面以凸臺9a、9b及9c作為間隔。實施例3如圖9所示，本實施例與實施例1的不同之處在于隔板為3個，在實施例1中原 有的隔板8上，增設(shè)兩個豎向的隔板11、12，該隔板11、12的內(nèi)邊連接在隔板8上，容納腔內(nèi) 壁的合圍空間分隔成具有4個空格結(jié)構(gòu)的繞線區(qū)8a、8b、8c及8d，相應(yīng)地，隔板8、11、12在 上蓋和下蓋的端面形成凸臺9a、9b、9c及9d，繞線時，導線分別從繞線區(qū)8a、8b、8c及8d繞 在外殼上形成繞組，并在端面以凸臺9a、9b、9c及9d作為間隔。實施例4如圖10所示，本實施例與實施例1的不同之處在于隔板8為2個，在實施例1中 原有的隔板8上，增設(shè)1個豎向的隔板13，該隔板13的內(nèi)邊連接在隔板8上，將實施例1中 的其中一繞線區(qū)對稱分為兩個，因此，容納腔內(nèi)壁的合圍空間分隔成具有3個空格結(jié)構(gòu)的 繞線區(qū)8a、8b及8c。實施例5如圖11所示，本實施例與實施例1的不同之處在于隔板8為2個，該2個隔板 呈十字形交叉布置，容納腔內(nèi)壁的合圍空間分隔成具有4個空格結(jié)構(gòu)的繞線區(qū)8a、8b、8c及 8d。作為其它的實施方式，上蓋和下蓋環(huán)形凹槽的內(nèi)槽壁所合圍的空間內(nèi)豎向分別設(shè) 有分隔板，分隔板上下對接形成隔板。本實用新型的絕緣外殼使用模具制作，能夠確保精 度，模具注塑工藝生產(chǎn)效率高，節(jié)約組裝工時，保證灌封工藝快速而不容易溢出。本實用新型的實施方式不限于此，根據(jù)本實用新型的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普 通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離本實用新型上述基本技術(shù)思想前提下，本實用新型上蓋 和下蓋重疊部分的高度可根據(jù)具體情況而定，該絕緣部分可由不同絕緣材料制成，實現(xiàn)雙 層絕緣效果；本實用新型隔板的結(jié)構(gòu)具有多種實施方式，可根據(jù)實際情況選用，以實現(xiàn)各繞 組間不同的隔離效果，隔板的厚度也可根據(jù)具體情況設(shè)定。因此，本實用新型還可以做出其 它多種形式的修改、替換或變更，均落在本實用新型權(quán)利保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種環(huán)形磁芯用絕緣外殼，包括由絕緣材料制成的殼體，其特征在于所述殼體主要由上蓋和下蓋扣合而成，所述上蓋與下蓋內(nèi)分別具有環(huán)形凹槽，對應(yīng)扣合后形成用于放置磁芯的封閉式環(huán)形容納腔；所述上蓋與下蓋的端面分別開有對應(yīng)的通孔，所述通孔的孔緣向各自蓋體內(nèi)延伸分別形成各自環(huán)形凹槽的內(nèi)槽壁，即構(gòu)成所述容納腔的內(nèi)壁，而容納腔的外壁則由環(huán)形凹槽的外槽壁扣合構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)形磁芯用絕緣外殼，其特征在于所述上蓋與下蓋的環(huán)形 凹槽的內(nèi)槽壁和/或外槽壁之間對應(yīng)重疊，重疊部分由不同絕緣材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)形磁芯用絕緣外殼，其特征在于所述容納腔的內(nèi)壁所合 圍的空間內(nèi)設(shè)有隔板，所述隔板豎向設(shè)置在該合圍空間內(nèi)作為隔離各繞組之用。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)形磁芯用絕緣外殼，其特征在于所述上蓋和下蓋環(huán)形凹 槽的內(nèi)槽壁所合圍的空間內(nèi)豎向分別設(shè)有分隔板，所述分隔板上下對接形成所述隔板。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)形磁芯用絕緣外殼，其特征在于所述上蓋和下蓋中之一 環(huán)形凹槽的內(nèi)槽壁所合圍的空間內(nèi)豎向設(shè)有雙層板狀結(jié)構(gòu)的分隔板，兩板面之間形成插 口 ；另一蓋體內(nèi)設(shè)有單層結(jié)構(gòu)的分隔板，扣合時，該分隔板插裝在所述插口中形成所述隔 板。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的環(huán)形磁芯用絕緣外殼，其特征在于所述隔板向容納腔 的兩端延伸并突出上蓋和/或下蓋的端面，并在端面上形成凸臺，所述凸臺沿所述端面呈 長條形設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)形磁芯用絕緣外殼，其特征在于在所述容納腔中填充有 絕緣膠或者緩沖粉末。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)形磁芯用絕緣外殼，其特征在于所述隔板為一個，容納腔 內(nèi)壁的合圍空間分隔成具有兩個空格結(jié)構(gòu)的繞線區(qū)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)形磁芯用絕緣外殼，其特征在于所述隔板為兩個，該兩個 隔板呈交叉布置，容納腔內(nèi)壁的合圍空間分隔成具有四個空格結(jié)構(gòu)的繞線區(qū)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)形磁芯用絕緣外殼，其特征在于所述隔板為三個，該三 個隔板的內(nèi)邊相接，容納腔內(nèi)壁的合圍空間分隔成具有三個空格結(jié)構(gòu)的繞線區(qū)。
專利摘要本實用新型公開了一種環(huán)形磁芯用絕緣外殼，包括由絕緣材料制成的殼體，所述殼體主要由上蓋和下蓋扣合而成，所述上蓋與下蓋內(nèi)分別具有環(huán)形凹槽，對應(yīng)扣合后形成用于放置磁芯的封閉式環(huán)形容納腔；所述上蓋與下蓋的端面分別開有對應(yīng)的通孔，所述通孔的孔緣向各自蓋體內(nèi)延伸分別形成各自環(huán)形凹槽的內(nèi)槽壁，即構(gòu)成所述容納腔的內(nèi)壁，而容納腔的外壁則由環(huán)形凹槽的外槽壁扣合構(gòu)成。本實用新型增加了磁芯和繞組間爬電距離和空氣間隙，在不降低耦合系數(shù)的情況下成倍延長絕緣距離，加強繞組和磁芯間的絕緣，能夠耐受更高電壓；在不增加變壓器體積的情況下還可進一步減小體積，將變壓器做成模塊安裝在線路板上，滿足嚴格的安裝標準要求，便于現(xiàn)場安裝施工。
文檔編號H01F27/24GK201622910SQ20102010293
公開日2010年11月3日 申請日期2010年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者李民, 賀博利 申請人:廣州金升陽科技有限公司