繞組結構、變壓器和變送器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種繞組結構，具體地，涉及實現(xiàn)繞組之間固體絕緣的高效率的繞組結構以及應用此類繞組結構的變壓器或變送器。
【背景技術】
[0002]本部分的內容僅提供了與本公開相關的背景信息，其可能并不構成現(xiàn)有技術。
[0003]變壓器作為一種利用電磁互感應來變換電壓、電流和/或阻抗的器件被廣泛應用于電器設備和無線電路中。變壓器常用作升降電壓、匹配阻抗、安全隔離等作用。大部分的變壓器均有固定的磁芯，其上繞有若干組的繞組線圈。基于鐵材的高導磁性，大部分磁通量局限在磁芯里，因此，該若干組的繞組線圈藉此可以獲得相當高程度之磁耦合。
[0004]變壓器種類多種多樣，按照其用途可分類為:電力變壓器，其主要用于輸配電系統(tǒng)的升、降電壓；儀用變壓器，如電壓互感器、電流互感器，其用于測量儀表和繼電保護裝置；試驗變壓器，其能產(chǎn)生高壓以對電器設備進行高壓試驗；特種變壓器，如電爐變壓器、整流變壓器、調整變壓器、電容式變壓器、移相變壓器等。對于上述每種類型的變壓器要求均有不同，特別是對于其中的儀用變壓器而言，當儀表例如變送器用于可燃性氣體等危險區(qū)域時，其各個電子部件和線路均需要滿足本安要求，即:即使線路發(fā)生短路或電火花，也不足以點燃周圍的易燃易爆氣體。特別是對于變壓器的繞組結構，其特別需要滿足本安要求。并且對于某些應用場合的變壓器，要求變壓器的本安與非本安電路之間要有固體絕緣，也就是變壓器原副邊繞線之間要有固體絕緣。
[0005]對于變送器而言，在安全性要求高以及危險區(qū)域測量的環(huán)境中，對于變送器的其各個電子部件和線路也均需要滿足本安要求，特別是對于其中的繞組結構，其需要滿足本安要求。
[0006]常采用的繞組結構可如圖1和圖2所示。其中，圖1為該繞組結構的骨架結構I的立體視圖，圖2為該繞組結構在纏繞初級繞組線圈6和次級繞組線圈7之后的橫截面剖視圖。由圖1可知，在該繞組結構的骨架結構I中，包括呈筒形的線圈骨架3、兩個端板4、多個針腳5，線圈骨架3橫向設置并且中間設置有將初級繞組線圈6和次級繞組線圈7分隔開并且寬于線圈骨架3的呈圓環(huán)形的擋圈2，線圈骨架3兩端分別有一寬于線圈骨架3的端板4，兩個端板4的下方均安插有引腳5。由圖2可知，其中的呈圓環(huán)形的擋圈2用作原、副邊(即:初級繞組線圈和次級繞組線圈)之間的固體絕緣件。在環(huán)形的擋圈2的左、右兩側的筒部上分別繞有初級繞組線圈6和次級繞組線圈7。該種變壓器骨架結構的有益效果在于整體性較佳。然而，這種左、右結構繞有初級繞組線圈和次級繞組線圈并且中間以環(huán)形的擋圈分隔絕緣的變壓器骨架結構，其原、副邊之間的漏感會比較大。對于一些對漏感要求非常高的開關電源拓撲電路來說，會使得電源電路效率低下，甚至影響電路功能的實現(xiàn)。以原副邊匝數(shù)為20:20為例，如圖1、圖2中所示的變壓器骨架結構的漏感可達14 μ H。
[0007]申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，目前的繞組結構存在一些問題，比如由于繞組結構存在的漏感大，使得當儀表用于諸如具有可燃性油氣等對本安要求比較高的危險區(qū)域時不能滿足線路的本安要求，而造成危險。而且目前的繞組結構還存在耦合效果比較差，整個電路效率低下的問題；或者由于繞組結構的結構復雜，零件較多而導致加工、安裝復雜，并且零件易丟失，使得成本增加。這些問題都可能影響電路功能的有效實現(xiàn)以及成本控制的有效性。
[0008]因此，需要設計一種新式的繞組結構，其能夠克服至少一些上述現(xiàn)有技術中存在的問題。
【實用新型內容】
[0009]本實用新型的一個或多個實施方式的一個目的是提供一種能夠實現(xiàn)高安全性的繞組結構，使其所在的電路滿足危險區(qū)域和環(huán)境下的本安要求。
[0010]本實用新型的一個或多個實施方式的另一個目的是提供一種能夠實現(xiàn)有效減小漏感，使電路達到高效率的繞組結構。
[0011]本實用新型的一個或多個實施方式的又一個目的是提供一種結構簡單、制造以及加工成本低的繞組結構。
[0012]本實用新型的進一步的目的是提供一種繞組結構，其能夠使得整個部件體積更小，更加節(jié)約空間。
[0013]本實用新型的其他目的是提供一種繞組結構，其能夠實現(xiàn)繞組線圈之間有效的絕緣，并且組裝方便，安全可靠。
[0014]為了實現(xiàn)上述目的中的一個或多個，根據(jù)本實用新型的一個方面提供了一種繞組結構，所述繞組結構包括:第一絕緣套筒；第一繞組線圈，所述第一繞組線圈設置在所述第一絕緣套筒上；第二絕緣套筒；以及第二繞組線圈，所述第二繞組線圈設置在所述第二絕緣套筒上；其中，所述第一繞組線圈與所述第二繞組線圈彼此套疊使得所述第一繞組線圈與所述第二繞組線圈中的一者設置在所述第一繞組線圈與所述第二繞組線圈中的另一者內，且所述第一繞組線圈和所述第二繞組線圈之間由所述第一絕緣套筒或所述第二絕緣套筒隔離。
[0015]根據(jù)本實用新型的一個方面，所述繞組結構還包括第三絕緣套筒以及設置在所述第三絕緣套筒上的第三繞組線圈，所述第三繞組線圈與所述第一繞組線圈和所述第二繞組線圈套疊設置，使得所述第一繞組線圈、所述第二繞組線圈和所述第三繞組線圈之間分別由所述第一絕緣套筒、所述第二絕緣套筒和所述第三絕緣套筒中的相應一個隔離。
[0016]根據(jù)本實用新型的一個方面，所述第一絕緣套筒包括第一端板以及所述第二絕緣套筒包括第二端板，所述第一端板與所述第二端板布置成彼此相對，從而使繞所述第一繞組線圈和所述第二組線圈位于所述第一端板與所述第二端板之間。
[0017]根據(jù)本實用新型的一個方面，在所述第一端板上形成有適于接收第二絕緣套筒的一個端部的第一凹槽，和/或在所述第二端板上形成有適于接收所述第一絕緣套筒的一個端部的第二凹槽。
[0018]根據(jù)本實用新型的一個方面，所述第三絕緣套筒套疊在所述第一絕緣套筒和所述第二絕緣套筒之間。
[0019]根據(jù)本實用新型的一個方面，在所述第一端板和/或所述第二端板上形成有適于接收第三絕緣套筒的端部的第三凹槽。
[0020]根據(jù)本實用新型的一個方面，在所述第一端板上設置有與所述第一繞組線圈電連接的引腳，和/或在所述第二端板上設置有與第二繞組線圈電連接的引腳。
[0021]根據(jù)本實用新型的一個方面，所述第一繞組線圈與所述第二繞組線圈相互獨立；所述第三繞組線圈與所述第一繞組線圈和/或所述第二繞組線圈相互獨立，或者所述第三繞組線圈與所述第一繞組線圈和所述第二繞組線圈中的一個電連接。
[0022]為了實現(xiàn)上述目的中的一個或多個，根據(jù)本實用新型的一個方面還提供了一種繞組結構，其特征在于，所述繞組結構包括:第一繞組線圈以及第二繞組線圈；其中，所述第一繞組線圈與所述第二繞組線圈彼此套疊使得所述第一繞組線圈與所述第二繞組線圈中的一者設置在所述第一繞組線圈與所述第二繞組線圈中的另一者內，并且在所述第一繞組線圈和所述第二繞組線圈之間設置有絕緣層。
[0023]根據(jù)本實用新型的一個方面，所述絕緣層設置成使得所述繞組結構滿足本安要求。
[0024]根據(jù)本實用新型的一個方面，所述第一繞組線圈與所述第二繞組線圈相互獨立。
[0025]為了實現(xiàn)上述目的中的一個或多個，根據(jù)本實用新型的一個方面還提供了一種變壓器，所述變壓器包括上述的繞組結構。
[0026]為了實現(xiàn)上述目的中的一個或多個，根據(jù)本實用新型的一個方面還提供了一種變送器，所述變送器包括上述的繞組結構。
[0027]總體上，本實用新型具有以下技術效果:在本實用新型的繞組結構中，將各繞組線圈之間設置成彼此套疊，由此能夠大大減小漏感從而提高電路的效率，以原副邊匝數(shù)為20:20的變壓器為例，在采用了本實用新型的繞組結構之后，其漏感可降至2 μ H，遠小于原有繞組結構14μΗ的漏感。此外在本實用新型的繞組結構中，利用支撐繞組線圈的絕緣套筒作為絕緣件，使得各繞組線圈之間可靠地相互隔離，從而提高了整個繞組結構的安全性和穩(wěn)定性，并且該繞組結構的加工制造相對簡單、成本較低。而且，由于繞組線圈的彼此套疊，也大大減小了繞組結構的整體體積。
[0028]本實用新型的繞組結構的其他特征和優(yōu)點將在下文的描述中變得顯而易見。
【附圖說明】
[0029]通過以下參照附圖的描述，本實用新型的一個或幾個實施方式的特征和優(yōu)點將變得更加容易理解。附圖中:
[0030]圖1是一種現(xiàn)有的繞組結構的骨架結構的立體圖；
[0031]圖2是繞組線圈纏繞在圖1中的繞組結構的骨架結構上之后的剖視圖；
[0032]圖3是根據(jù)本實用新型第一實施方式的繞組結構的骨架結構的分解立體圖；
[0033]圖4是根據(jù)本實用新型第一實施方式的繞組結構的骨架結構中的兩個絕緣套筒組裝后的立體圖；
[0034]圖5是根據(jù)本實用新型第一實施方式的繞組結構的骨架結構中的兩個絕緣套筒的分解剖視圖；