变压器结构及其制造方法技术

本案关于一种变压器结构及其制造方法。变压器结构包括磁芯、第一绕组、第一浸润材料件、第二绕组、壳体以及灌封胶。磁芯具有本体部以及中空部，中空部贯穿本体部。第一绕组通过中空部缠绕于磁芯的本体部，且包括二第一引出线。第一浸润材料件通过中空部，包覆本体部与第一绕组，且暴露二第一引出线。第二绕组通过中空部缠绕于第一浸润材料件上，且与至第一绕组隔离，同时包括二第二引出线。壳体包括容置空间，其中磁芯、第一绕组、第一浸润材料件以及第二绕组容置于容置空间。灌封胶浇注容置空间，且维持至少二第一引出线与至少二第二引出线外露于壳体。本发明专利技术显著提高变压器结构的耐压及局放熄灭电压，减小变压器结构的体积。减小变压器结构的体积。减小变压器结构的体积。

【技术实现步骤摘要】
变压器结构及其制造方法


[0001]本案为关于一变压器结构，尤指一种高绝缘性能小型化变压器结构及其制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，变压器在中压配电装置中应用广泛，例如IGBT的驱动、保护、电源变压器等。各类系统在模块化设计时均对变压器需求数量大。为了提高应用系统的功率密度，便需对变压器体积提出小型化需求。
[0003]低压系统中，变压器绝缘往往利用空气作为绝缘介质，由于绝缘水平要求不高，产品的体积往往可以接受。但在中压系统中，对变压器绝缘的耐压(withstand voltage)及局放(partial discharge,PD)水平要求较高，传统的中压变压器多采用骨架将高低压的绕组隔离开，再利用空气作为绝缘介质，所得变压器的体积大、绝缘水平低，无法满足系统性能及功率密度的要求。
[0004]另外，传统中压变压器中，亦有采用模压预制隔离结构，将高低压的绕组隔离开，再在预制隔离结构上开孔，使灌封胶进入内部，在外壳中负压浇注灌封胶。然而预制隔离结构上的开孔易对灌封胶流动产生阻碍，不利于模腔内部气泡排出，容易在内部产生缺陷，因此在较高电压下应用受限。
[0005]因此，如何发展一种高绝缘性能且体积小的变压器结构及其制造方法来解决现有技术所面临的问题，实为本领域急需面对的课题。

技术实现思路

[0006]本案的目的在于提供一种变压器结构及其制造方法。通过浸润材料件设置于绕组间，能够提高耐压及局放水平，进而减小体积，提升产品的竞争力，同时达成简化制造流程及降低生产成本的目的。<br/>[0007]本专利技术的另一目的在于提供一种变压器结构及其制造方法。变压器由第一绕组、磁芯、第一浸润材料件、第二绕组、灌封胶及壳体组成。作为变压器高低压绕组的第一绕组与第二绕组间电压应力集中，通过浸润材料件提供可靠的隔离结构，实现变压器结构高绝缘性能及小型化。浸润材料件在例如负压中浇注灌封胶，灌封胶可以充分进入浸润材料件内部，填充浸润材料件中的缝隙，使其固化后形成绝缘隔离结构，保证绝缘隔离结构内部无裂痕及气泡等缺陷。由于浇注灌封胶的工序在负压进行，保证了绝缘隔离结构内部及灌封胶内部无气泡，可以显著提高变压器耐受电压及局放熄灭电压，减小变压器结构的体积，降低成本。
[0008]为达到前述目的，本案提供一种变压器结构，包括磁芯、至少一第一绕组、第一浸润材料件、至少一第二绕组、壳体以及灌封胶。磁芯具有一本体部以及一中空部，中空部贯穿本体部。至少一第一绕组通过中空部，缠绕于磁芯的本体部，其中至少一第一绕组包括至少二第一引出线。第一浸润材料件通过中空部，包覆磁芯的本体部与至少一第一绕组，且暴
露至少一第一绕组的至少二第一引出线。至少一第二绕组通过中空部，缠绕于第一浸润材料件上，且与至少一第一绕组隔离，其中至少一第二绕组包括至少二第二引出线。壳体包括一容置空间，其中磁芯、至少一第一绕组、第一浸润材料件以及至少一第二绕组容置于容置空间，且至少二第一引出线与至少二第二引出线的部分外露于壳体。灌封胶浇注容置空间，且包覆磁芯、至少一第一绕组、第一浸润材料件以及至少一第二绕组，且维持至少二第一引出线与至少二第二引出线的部分外露于壳体。
[0009]于一实施例中，本体部为一圆环或一跑道形，且具有一矩形截面，其中矩形截面具有至少一倒角部。
[0010]于一实施例中，本体部为一圆环或一跑道形，且具有一圆形截面。
[0011]于一实施例中，变压器结构还包括第二浸润材料件，通过中空部，包覆磁芯的本体部，且将至少一第一绕组与磁芯隔开。
[0012]于一实施例中，第一浸润材料件为玻纤、无纺布以或纸；第二浸润材料件为玻纤、无纺布或纸，灌封胶为一环氧树脂。
[0013]于一实施例中，至少一第一绕组与该至少一第二绕组是采用一疏绕分布，通过中空部。
[0014]于一实施例中，至少一第一绕组与该至少一第二绕组其中一者采用一密绕分布，至少一第一绕组与至少一第二绕组其中另一者采用一疏绕分布，通过中空部；或者至少一第一绕组与至少一第二绕组均采用一密绕分布，通过中空部。
[0015]于一实施例中，至少一第一绕组与至少一第二绕组其中至少一者采用一并绕分布，通过中空部。
[0016]于一实施例中，至少一第一绕组与至少一第二绕组分别包含至少两个绕组单元。
[0017]于一实施例中，变压器结构还包括一第一套管以及一第二套管分别套设于至少二第一引出线与至少二第二引出线。
[0018]于一实施例中，壳体包括至少二第一导接脚及至少二第二导接脚，设置于壳体的上缘，外露于容置空间，其中至少二第一引出线的端部以及至少二第二引出线的端部分别连接至至少二第一导接脚及至少二第二导接脚。
[0019]为达到前述目的，本案另提供一种变压器结构的制造方法，包括步骤：(a)提供一磁芯，其中磁芯具有一本体部以及一中空部，中空部贯穿本体部；(b)通过中空部，将至少一第一绕组，缠绕于磁芯的本体部，其中至少一第一绕组包括至少二第一引出线；(c)通过中空部，将一第一浸润材料件，包覆磁芯的本体部与至少一第一绕组，且暴露至少一第一绕组的至少二第一引出线；(d)通过中空部，将至少一第二绕组，缠绕于第一浸润材料件上，且与至少一第一绕组隔离，其中至少一第二绕组包括至少二第二引出线；(e)提供一壳体，包括一容置空间，将磁芯、至少一第一绕组、第一浸润材料件以及至少一第二绕组容置于容置空间，且至少二第一引出线与至少二第二引出线的部分外露于壳体；以及(f)将一灌封胶浇注容置空间，包覆磁芯、至少一第一绕组、第一浸润材料件以及至少一第二绕组，且维持至少二第一引出线与至少二第二引出线的部分外露于壳体。
[0020]于一实施例中，步骤(a)还包括步骤：(a1)通过中空部，将一第二浸润材料件缠绕磁芯的本体部。
[0021]于一实施例中，第一浸润材料件为玻纤、无纺布或纸；第二浸润材料件为玻纤、无
纺布或纸；灌封胶为环氧树脂。
[0022]于一实施例中，步骤(f)是在一负压中浇注灌封胶。
[0023]于一实施例中，本体部为一圆环或跑道形，且具有一矩形截面，其中矩形截面具有至少一倒角部。
[0024]于一实施例中，本体部为一圆环或跑道形，且具有一圆形截面。
[0025]于一实施例中，至少一第一绕组与至少一第二绕组是采用一疏绕分布，通过中空部。
[0026]于一实施例中，至少一第一绕组与至少一第二绕组其中一者采用一密绕分布，其中另一者采用一疏绕分布，通过中空部；或者至少一第一绕组与至少一第二绕组均采用一密绕分布，通过中空部。
[0027]于一实施例中，至少一第一绕组与至少一第二绕组其中至少一者采用并绕分布，通过该中空部。
附图说明
[0028]图1为本案第一较佳实施例的变压器结构的剖面结构图；
[0029]图2为本案第一较佳实施例的变压器结构的制造方法；
[0030]图3A至图3E为本案第一较佳实施例的变压器结构于制造时各阶段结构示意图；
[0031]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压器结构，其特征在于，包括：一磁芯，具有一本体部以及一中空部，该中空部贯穿该本体部；至少一第一绕组，通过该中空部，缠绕于该磁芯的该本体部，其中该至少一第一绕组包括至少二第一引出线；一第一浸润材料件，通过该中空部，包覆该磁芯的该本体部与该至少一第一绕组，且暴露该至少一第一绕组的该至少二第一引出线；至少一第二绕组，通过该中空部，缠绕于该第一浸润材料件上，且与该至少一第一绕组隔离，其中该至少一第二绕组包括至少二第二引出线；一壳体，包括一容置空间，其中该磁芯、该至少一第一绕组、该第一浸润材料层以及该至少一第二绕组容置于该容置空间，且该至少二第一引出线与该至少二第二引出线的部分外露于该壳体；以及一灌封胶，浇注该容置空间，且包覆该磁芯、该至少一第一绕组、该第一浸润材料件以及该至少一第二绕组，且维持该至少二第一引出线与该至少二第二引出线的部分外露于该壳体。2.如权利要求1所述的变压器结构，其特征在于，该本体部为一圆环或一跑道形，且具有一矩形截面，其中该矩形截面具有至少一倒角部。3.如权利要求1所述的变压器结构，其特征在于，该本体部为一圆环或一跑道形，且具有一圆形截面。4.如权利要求1所述的变压器结构，其特征在于，还包括第二浸润材料件，通过该中空部，包覆该磁芯的该本体部，且将该至少一第一绕组与该磁芯隔开。5.如权利要求4所述的变压器结构，其特征在于，该第一浸润材料件为玻纤、无纺布或纸；该第二浸润材料件为玻纤、无纺布或纸；该灌封胶为一环氧树脂。6.如权利要求1所述的变压器结构，其特征在于，该至少一第一绕组与该至少一第二绕组是采用一疏绕分布，通过该中空部。7.如权利要求1所述的变压器结构，其特征在于，该至少一第一绕组与该至少一第二绕组其中一者采用一密绕分布，该至少一第一绕组与该至少一第二绕组其中另一者采用一疏绕分布，通过该中空部；或者该至少一第一绕组与该至少一第二绕组均采用一密绕分布，通过该中空部。8.如权利要求1所述的变压器结构，其特征在于，该至少一第一绕组与该至少一第二绕组其中至少一者采用一并绕分布，通过该中空部。9.如权利要求1所述的变压器结构，其特征在于，该至少一第一绕组与该至少一第二绕组分别包含至少两个绕组单元。10.如权利要求1所述的变压器结构，其特征在于，还包括一第一套管以及一第二套管，分布套设于该至少二第一引出线与该至少二第二引出线。11.如权利要求1所述的变压器结构，其特征在于，该壳体包括至少二第一导接脚及至少二第二导接脚，设置于该壳体的上缘，外露于该容置空间，其中该至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：应建平，王亮，汪强，刘腾，曾永，董建星，
申请(专利权)人：台达电子企业管理上海有限公司，
类型：发明
国别省市：