本實用新型涉及變壓器領(lǐng)域，尤其涉及一種封裝的多級絕緣升壓變壓器裝置。

背景技術(shù)：

變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，一般由由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個或兩個以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級線圈，其余的繞組叫次級線圈，當(dāng)初級線圈中通有交流電流時，鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級線圈中感應(yīng)出電壓（或電流）。在發(fā)電機(jī)中，不管是線圈運(yùn)動通過磁場或磁場運(yùn)動通過固定線圈，均能在線圈中感應(yīng)電勢，此兩種情況，磁通的值均不變，但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動，這是電磁感應(yīng)的原理。變壓器就是一種利用電磁感應(yīng)，變換電壓，電流和阻抗的器件。

變壓器按用途分有：1.電力變壓器：用于輸配電系統(tǒng)的升、降電壓。2.儀器用變壓器：如電壓互感器、電流互感器、用于測量儀表和繼電保護(hù)裝置。3.試驗變壓器：能產(chǎn)生高壓，對電氣設(shè)備進(jìn)行高壓試驗。4.特種變壓器：如電爐變壓器、整流變壓器、調(diào)整變壓器、電容式變壓器、移相變壓器等。

其中，實驗變壓器特別適用于電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、科研部門等對各種高壓電氣設(shè)備、電器元件、絕緣材料進(jìn)行工頻或直流高壓下的絕緣強(qiáng)度試驗。是高壓試驗中必不可少的重要設(shè)備。試驗變壓器又為升壓變壓器。升壓變壓器按介質(zhì)分有五種：1、絕緣筒式升壓變壓器：特點是成套設(shè)備配套性強(qiáng)，電壓容量系列齊全，功能完善；阻抗電壓低，系統(tǒng)阻抗不大于5%，滿足交流試驗要求；采用快速電子保護(hù)裝置，可靠性高。主要用于檢驗各種絕緣材料、絕緣結(jié)構(gòu)和電工產(chǎn)品等耐受工頻電壓的絕緣水平，也作為互感器、避雷器等試驗的局部放電工頻試驗電源，廣泛應(yīng)用于電工制造部門、電力運(yùn)行部門、科研單位和高等院校。2、油浸式升壓變壓器：特點體積大，重量重，容量大，維修方便，后期維護(hù)費用高，是現(xiàn)有試驗變壓器主流產(chǎn)品，適用于電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、交通、郵電部門、科研單位等，對各種高壓電氣設(shè)備、電器元件、絕緣材料進(jìn)行工頻或直流高壓下的絕緣強(qiáng)度試驗。3、充氣式升壓變壓器：特點是需后期維護(hù)，滅弧性好，重量輕，有危險性。4、干式升壓變壓器：特點是免維護(hù)，重量輕，體積小，可倒放，成本高。5、串激式高壓升壓變壓器:特點是容量小、電壓低、重量輕，便于運(yùn)輸，接線繁多，成本高。升壓變壓器作為電氣設(shè)備中經(jīng)常使用的電子組件，是一種大電流、高電壓的轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部絕緣性和安全性是變壓器設(shè)計中需要考慮的很重要的因素，而且變壓器在大電流、高電壓的環(huán)境運(yùn)行過程中會產(chǎn)生很多熱量，過高的溫度往往又會降低絕緣材料的絕緣性能，縮短變壓器的使用壽命；傳統(tǒng)升壓變壓器一般將輸出端繞組繞制到一起，然后通過增加散熱裝置來保持變壓器性能的穩(wěn)定，但是將輸出端次級繞組繞制到一起容易造成高壓輸出端線間短路，而且增加散熱裝置會使變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積增大，增加了其生產(chǎn)工藝難度和生產(chǎn)成本，所以迫切需要開發(fā)一種能持續(xù)耐受高壓、結(jié)構(gòu)簡單的升壓變壓器。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本實用新型提供了一種封裝的多級絕緣升壓變壓器。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型一種封裝的多級絕緣升壓變壓器提供的技術(shù)方案為：包括第一磁芯、第二磁芯、隔離框和繞線組，所述繞線組上設(shè)有與隔離框裝配的裝配孔，繞線組結(jié)構(gòu)包括初級繞組和次級繞組，初級繞組和次級繞組之間設(shè)有隔離層；所述次級繞組分為多級結(jié)構(gòu)且每級之間設(shè)有格擋板；所述隔離框為一端封閉的筒狀結(jié)構(gòu)，且其內(nèi)設(shè)有用于安裝繞線組和第一磁芯、第二磁芯的筒狀通孔，所述第一磁芯和第二磁芯的一臂分別從隔離框中的筒狀通孔兩端相對插入，此外，封裝的多級絕緣升壓變壓器的隔離框和繞線組之間的空隙澆灌有絕緣膠。

其中，所述第一磁芯和第二磁芯設(shè)為“u”型，且“u”型兩臂中的一臂與隔離框中的筒狀通孔配合，另一臂卡設(shè)在隔離框外側(cè)的限位柵中。

其中，所述第一磁芯和第二磁芯的外側(cè)壁上設(shè)有箍槽，且裝配在隔離框上的第一磁芯和第二磁芯的箍槽位置相對應(yīng)，并通過一根箍索固定在隔離框上。

其中，所述繞線組的初級繞組和次級繞組外都包裹有聚酰亞胺絕緣膠帶，作為第一層絕緣封裝，且初級繞組和次級繞組之間的隔離層中設(shè)有聚酯薄膜無紡布。

其中，所述繞線組套設(shè)在隔離框中的筒狀通孔上，且在繞線組的外側(cè)壁上設(shè)有第一固定柱和第二固定柱，底端設(shè)有定位齒，定位齒分均勻布在繞線組底端與隔離框底端內(nèi)側(cè)的限位槽相配合。

其中，所述次級繞組格擋板上設(shè)有若干貫通槽，漆包線繞滿一級通過貫通槽繞制下一級。

其中，所述隔離框封閉端內(nèi)壁設(shè)有與繞線組底部的定位齒相配合的限位槽。

其中，所述隔離框封閉端的底部和側(cè)壁設(shè)有第一接線口和第二接線口，第一接線口用于預(yù)留絕緣膠封裝隔離框后初級繞組的引腳，第二接線口用于預(yù)留絕緣膠封裝隔離框后次級繞組的引腳。

其中，所述繞線組裝配孔上部設(shè)為階梯孔，階梯孔內(nèi)壁設(shè)有定位柵，繞線組通過其上的定位柵和定位齒固定其相對隔離框的位置。

其中，所述初級繞組漆包線纏繞時每兩層之間設(shè)有一層可以增大其耐壓值聚酰亞胺絕緣膠帶。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下益效果：本實用新型將次級繞組分成多級結(jié)構(gòu)，與纏繞成單一線圈相比，其分級使用格擋板的設(shè)計不但大大增加了其最高耐壓值，還增加了其散熱速率，避免了漆包線因纏繞集中升溫過快導(dǎo)致的漆包線絕緣性能降低，延長了變壓器的使用壽命；初級繞組和次級繞組之間設(shè)置隔離層，將初級繞組和次級繞組隔開，隔離層上纏繞有絕緣性能良好的聚酯薄膜無紡布，增加了變壓器穩(wěn)定性和安全性，變壓器主體繞線組之外還設(shè)有一個隔離框，且在繞線組和隔離框之間澆灌入絕緣膠進(jìn)行進(jìn)一步絕緣，提高了絕緣強(qiáng)度和抗?jié)衲芰Γ行У南魅趿寺┐?，而大大的增加了承受試驗短路電流的沖擊能力和變壓器的最高耐受電壓，由于隔離框和絕緣膠的封裝，隔絕了空氣中的水和灰塵等物質(zhì)的腐蝕，延長了變壓器的使用壽命。

附圖說明

圖1為本實用新型的升壓變壓器的爆炸圖；

圖2本實用新型第一磁芯和第二磁芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型隔離框的第一視角結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4、為本實用新型隔離框的第二視角結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型初級繞組和次級繞組的第一視角結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實用新型初級繞組和次級繞組的第二視角結(jié)構(gòu)示意圖。

主要元件符號說明如下：

11第一磁芯 12第二磁芯

13箍槽 21隔離框

22筒狀通孔 23限位柵

24限位槽 25第一接線口

26第二接線口 31繞線組

32初級繞組 33次級繞組

34隔離層 35格擋板

36貫通槽 37第一固定柱

38第二固定柱 39定位齒

41裝配孔 42階梯孔

43定位柵。

具體實施方式

為了更清楚地表述本實用新型，下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步地描述。

如圖1所示，是本實用新型一種封裝的多級絕緣升壓變壓器的一種較佳的具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，主要包括，第一磁芯11、第二磁芯12、隔離框21和繞線組31；由于升壓變壓器主要應(yīng)用電磁感應(yīng)原理來工作，具體是：當(dāng)變壓器初級繞線組32一側(cè)施加交流電壓U1，流過初級繞組32的電流為I1,則該電流在鐵芯中會產(chǎn)生交變磁通，使初級繞組32和并排的次級繞組33之間發(fā)生電磁聯(lián)系，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，交變磁通穿過這兩個繞組就會感應(yīng)出電動勢，其大小與繞組匝數(shù)以及主磁通的最大值成正比，即初級繞組32匝數(shù)少，輸入電壓低，次級繞組33匝數(shù)多，輸出電壓高；當(dāng)變壓器次級繞組33側(cè)開路，即變壓器空載時，初級繞組32和次級繞組33端電壓與初級繞組32和次級繞組33匝數(shù)成正比，即U1/U2=N1/N2,但初級與次級頻率保持一致，所以升壓變壓器是通過對初級繞組32和次級繞組匝數(shù)33的設(shè)置從而實現(xiàn)電壓的變化。在本實施例中升壓變壓器具體結(jié)構(gòu)包括：繞線組31中心設(shè)有與隔離框21中筒狀通孔22裝配的裝配孔41，裝配時直接將繞線組31套設(shè)在筒狀通孔22上，繞線組31結(jié)構(gòu)包括初級繞組32和次級繞組33，初級繞組32和次級繞組33之間設(shè)有隔離層34，對初級繞組32和次級繞組33進(jìn)行隔離絕緣；次級繞組33分為多級結(jié)構(gòu)且每級之間設(shè)有格擋板35，對電壓較高的次級繞組33進(jìn)行分級隔離絕緣；隔離框21為一端封閉的筒狀結(jié)構(gòu)，且其內(nèi)設(shè)有用于安裝繞線組31和第一磁芯11、第二磁芯12的筒狀通孔22，第一磁芯11和第二磁芯12的一臂分別從隔離框21中的筒狀通孔22兩端相對插入，在變壓器裝配中隔離框21和繞線組31之間的空隙澆灌有絕緣膠，進(jìn)一步對變壓器進(jìn)行絕緣。

參照圖2所示，在本實用新型一種封裝的多級絕緣升壓變壓器中第一磁芯11和第二磁芯12設(shè)為“u”型，且“u”型兩臂中圓柱形的一臂與隔離框21中的筒狀通孔22配合，長方體形另一臂卡設(shè)在隔離框21外側(cè)的限位柵23中，且第一磁芯11和第二磁芯12分別從隔離框21中的筒狀通孔22兩端相對插入，但此結(jié)構(gòu)不限于此，例如，可以將筒狀通孔22設(shè)為空心長方體柱，而磁芯的其中一臂設(shè)為相應(yīng)的形狀與之配合等；第一磁芯11和第二磁芯12的外側(cè)壁上設(shè)有箍槽13，且第一磁芯11和第二磁芯12的箍槽13位置相對應(yīng)，通過箍索固定在隔離框21上。

參照圖3所示，在本實用新型一種封裝的多級絕緣升壓變壓器中隔離框21設(shè)有一個圓筒狀通孔22，繞線組31通過其中間的裝配孔41套設(shè)在隔離框21的圓筒狀通孔22上，如上述所述，此部分結(jié)構(gòu)并不局限于此，亦可以將圓筒狀通孔22、裝配孔41和磁芯作相應(yīng)的修改，例如，將其設(shè)為其他形狀或者改變其位置；在隔離框21封閉端內(nèi)側(cè)面上筒狀通孔22的周圍均勻的設(shè)有4個限位槽24，此限位槽24通過和繞線組31底部的定位齒39的配合形成繞線組31和隔離框21的一級限位；另外在本實施例中隔離框21的側(cè)面上端設(shè)有第一接線口25，用于接出初級繞組32的引腳，作為絕緣膠封裝后的初級繞組32的接線口。

參照圖4所示，在本實用新型一種封裝的多級絕緣升壓變壓器中隔離框21的底端設(shè)有第二接線口26，用于接出次級繞組33的引腳作為封裝后次級繞組的33的接線口，隔離框21的外壁上還設(shè)有限位柵23，用于與磁芯配合。

參照圖5所示，在本實用新型一種封裝的多級絕緣升壓變壓器中次級繞組33中分為五級結(jié)構(gòu)，每級之間設(shè)有格擋板35，在格擋板35上又設(shè)有兩列相對于圓心對稱的貫通槽36，漆包線在次級繞組33中第一級纏繞307匝后通過貫通槽36變換到第二級繼續(xù)纏繞308匝，第3-5級匝數(shù)均與第二級相同，其中初級繞組32所用漆包線直徑為1.1mm繞制40匝，次級繞組33中所用漆包線的直徑為0.21mm，在本實用新型中以上漆包線纏繞匝數(shù)以及分級情況不局限于此，在本領(lǐng)域內(nèi)可用常用技術(shù)手段做相應(yīng)替換。

參照圖6所示，在本實用新型一種封裝的多級絕緣升壓變壓器中繞線組31的側(cè)壁上設(shè)有五個第一固定柱37和一個第二固定柱38，第一固定柱37和第二固定柱38對稱的排列在繞線組31的格擋板35外側(cè)壁上，通過與隔離框21的配合形成二級限位；繞線組31底端端面上圓柱形通孔的周圍還設(shè)有4個定位齒39，這四個定位齒39可與隔離框21底部內(nèi)側(cè)面上的限位槽24相配合；在繞線組31內(nèi)的階梯孔42的內(nèi)壁上設(shè)有定位柵43，該定位柵43與隔離框21的筒狀通孔22相配合形成三級限位，通過這三級限位將繞線組31相對固定在隔離框21內(nèi)。當(dāng)然，本案也不局限于采用上述的具體結(jié)構(gòu)，例如，第一固定柱37、第二固定柱38和定位齒39等可以通過增減數(shù)量或者改變位置來改變方案。

繞線組31上的隔離層34中設(shè)有最高耐受溫度為130℃，最高耐受電壓為5000V的聚酯薄膜無紡布，作為第一級封裝，漆包線纏繞完成后在初級繞組32和次級繞組33外包裹一層最高耐受溫度為260℃的聚酰亞胺絕緣膠帶，作為第二級封裝，在隔離框21和繞線組31之間的空隙中澆灌有絕緣膠作為第三級封裝；在本實施例中，經(jīng)過三級封裝使變壓器輸入電壓為420V輸出電壓達(dá)到8500V-18000V，而最高耐受電壓達(dá)到24000V，與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型的耐壓值，穩(wěn)定性，和散熱性能都有了很大的提高。

本實用新型的優(yōu)勢在于：

1、本實用新型簡化了變壓器結(jié)構(gòu)，避免了使用液冷、氣冷等方法進(jìn)行散熱以保證變壓器絕緣性能在正常范圍的復(fù)雜工藝，減小了變壓器體積，節(jié)省了成本和時間；

2、本實用新型中將次級繞組33分為多級結(jié)構(gòu)，并設(shè)置了三級絕緣，使變壓器的最高耐壓值達(dá)到24000V，與傳統(tǒng)纏繞成單一線圈相比，其耐受溫度和最高耐壓值都得到了很大的提高；除此之外還對變壓器繞線組進(jìn)行了絕緣封裝，避免了長期使用后繞線組31外層漆包線在高溫高壓與空氣接觸而被氧化腐蝕，從而延長了變壓器的使用壽命；

3、本實用新型在初級繞組32和次級繞組33之間設(shè)有一定寬度的隔離層，隔離層34上纏繞聚酯薄膜無紡布，實現(xiàn)了將初級繞組32和次級繞組33隔開，避免了初級繞組32和次級繞組33因功率過大導(dǎo)致的短路，最大程度的增加了穩(wěn)定性和安全性，又增加了初級繞組32和次級繞組32的散熱面積；

4、在本實用新型中繞線組31和隔離框21之間設(shè)置了三級限位結(jié)構(gòu)，使裝配時精度更高，失誤更少，大大降低了廢品率，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。