[实用新型]环形变压器的铁心改良结构

说明书

本实用新型涉及环形变压器的铁心。

变压器的构造主要分为磁束通路的铁心、锁交于磁束的电流通路线圈、绝缘材料与冷却方式四大部分，而铁心大致可归纳成内铁形铁心、外铁形铁心、卷铁心三种，其中的卷铁心变压器(俗称环形变压器)因铁心接口少，在钢带的辊轧方向形成磁束，比起同类的内、外铁形铁心变压器于矽钢带的重量少，损失或激磁电流小，因此被广泛应用于一般的配电用变压器以及音响扩音器与精密仪表方面。

习式卷铁心A(环形铁心)可分为两种形状，一种卷制成圆形(如图1、2所示)，另一种则卷制成椭圆形(如图3所示)，该类铁心以卷绕法将原先裁切分割宽度好的矽钢带(板)B卷成涡卷状(即如环状)的铁心A，再于矽钢带(板)B两端施以点焊固定。其中卷制成椭圆形的铁心需藉以机械模具及热处理加工后使其定形成椭圆形状，然而以此矽钢带(板)所卷成的卷铁心于制作及使用上会产生以下诸多缺点：

1．因矽钢带属高张力材质，若用卷绕方式使其成为涡卷状(环状)时，通常其真圆度不佳，导致在缠绕线圈时，线圈的整齐度及密度不佳，且不好控制，相对造成电气(流)特性不尽稳定。

2．在同样的一个圆径下，其铁心高度受到原先裁切分好的宽度的限制而无法做增减改变，于是在功率特性的改变修正弹性上则欠佳，而形成变压器在效率特性的设计无法达到最佳状态。再者，卷绕方式需先裁剪所需的厚度，若所需厚度改变得重新裁剪所需规格，造成材料的浪费、成本的增加。

3．以卷绕方式制成的环形铁心，其起点与终端皆以点焊方式C焊接，因点焊C熔融接触面积小，故可能造成焊接不牢固现象，且由于高张力矽钢板弹开时也经常伤及作业者，故加工时易发生工伤危险。

鉴于上述，本实用新型的主要目的系针对环形变压器中的圆形或椭圆形铁心所采以卷绕方式制成的铁心，在卷绕上无法达到真圆度，以及卷绕方式需先裁剪所需的厚度，若所需厚度改变便得重新裁剪所需规格，造成材料的浪费、成本的增加及作业安全上所面临困题作出一最有效解决替代方案。

本实用新型的另一目的是使绕制铜线时很整齐而且密度又佳，使得变压器的磁场耦合密度高，提高变压器的效率，节省电力损耗。

本实用新型的次要目的，是铁心制造加工既方便迅速，又节省人力资源。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种环形变压器的铁心改良结构，包括经机具与模具冲制成数片预定大小尺寸及形状的铁心片体，其特征在于：每一铁心片体上方表面预定位置冲制有数个凹圆，而下方表面对应位置呈凸点，各铁心片体按上一片铁心片体的凸点位于下一片铁心片体的凹圆内叠置后相互铆合成一环形铁心。

本实用新型的优点如下：

1．将矽钢片冲成所需的圆形状，而将各矽钢片视设计规格需要叠成不同的高度，以适应不同功率需求，可做无限弹性的变化。电气特性的修正非常细腻，易于修正最佳电气特性的效率。

2．将其冲成圆形状其真圆度佳，稳定性也佳。在绕线圈(铜线)时会很整齐而且密度又佳，使得变压器的磁场耦合密度高，变压器的效率自然就非常好，并可节省电力损耗。

3．以铆合方式将一片一片的矽钢片紧紧叠成，制造加工上方便迅速，节省人力资源及降低制作成本。

下面结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。

图1系习式卷成圆形铁心状态立体示意图；

图2系习式卷绕成圆形铁心的状态图；

图3系习式卷成椭圆形铁心状态立体示意图；

图4系本实用新型圆形铁心组合立体外观暨结构部分单元分解图；

图5系本实用新型圆形铁心缠绕线圈后状态示意图；

图6系本实用新型剖视图；

图7系本实用新型椭圆形铁心组合立体外观图；

图8系椭圆形铁心缠绕线圈后的状态示意图。

请参阅附图4至图8。本实用新型环形变压器的铁心1，乃是将以预定厚薄的矽钢片经机具与模具冲制成数片预定大小尺寸及形状的铁心片体2，铁心片体2制成圆形与椭圆形两种。在图4中，每一铁心片体2的上方表面预定位置冲制有数个凹圆21，而下方表面对应位置则呈凸点22，各铁心片体2按上一片铁心片体的凸点22位于下一片铁心片体的凹圆21内叠置至所需规格后，施以机具重压而迫使数片铁心片体2上的凹圆21与凸点22相互铆合在一起，当受重压后，最底层铁心片体2下方的凸点22将被辗平，进而组合构成一整体环形变压器的铁心(如图6所示)。

经上述方式冲制成几何形状中的圆形或椭圆形铁心片体2更能得到较佳的真圆度，其稳定度也较佳。特别在制作椭圆形铁心时可省去习式尚需藉以热处理加工后才能使其定型的繁琐加工方式，在缠绕铜线3时，会得到较整齐且较佳的密度，其变压器的磁场耦合密度高，变压器的效率自然就会非常好，更能节省不必要的电力损耗。且利用冲制方式所得到的圆形或椭圆形的铁心片体2，可依不同的设计需要叠积成各种不同厚度的铁心1，更可适时的增加或减少铁心1的厚度。以铆接方式接合制成的铁心1，可适时的增减其厚度。进以藉由上述组成，而获得一具有制造加工上更方便、更安全又迅速以及一较省时省力而有效率的作业方式。并且减少规格上的囤积，而确实为一具有实用效益的环形变压器的铁心。