具有环形芯子的变压器和用于为负载供电的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种具有环形芯子的变压器和一种用于为负载供电的系统，其中，变压器具有初级绕组和次级绕组，该初级绕组和次级绕组缠绕在环形芯子上，其中，子绕组沿周向方向、尤其是参考环形芯子的环轴线的周向方向彼此间隔开、尤其是彼此规则地间隔开，其中，沿周向方向存在于子绕组之间的中间区域具有初级绕组的线匝，其中，变压器具有磁通导体，其布置在由初级绕组和次级绕组缠绕的空间区域之外，并且尤其是布置在环形芯子之外。其是布置在环形芯子之外。其是布置在环形芯子之外。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有环形芯子的变压器和用于为负载供电的系统


[0001]本专利技术涉及一种具有环形芯子的变压器和一种用于为负载供电的系统。

技术介绍

[0002]由文献EP 2 603 920 B1已知一种变压器。
[0003]由作为最接近的现有技术的文献US 2008/0 204 180 A1已知一种具有环形芯子的变压器。
[0004]由文献US 2002/0 017 976 A1已知一种具有环形芯子的感应结构元件。
[0005]由文献JP 4 523 389 B2已知一种具有环形芯子的变压器。
[0006]由文献DE 10 2012 202 472 A1已知一种铁氧体层的设计方案。
[0007]由文献EP 1 933 339 A2已知一种具有环形芯子的结构元件。

技术实现思路

[0008]因此，本专利技术的目的在于，紧凑地设计具有环形芯子的变压器和用于为负载供电的系统。
[0009]根据本专利技术，上述目的通过根据在权利要求1中给出的特征的变压器以及根据在权利要求15中给出的特征的系统来实现。
[0010]对于具有环形芯子的变压器，本专利技术的重要特征是变压器具有初级绕组和次级绕组，该初级绕组和次级绕组缠绕在环形芯子上，
[0011]其中，次级绕组具有子绕组、尤其是次级绕组子绕组，
[0012]其中，子绕组沿周向方向尤其参考环形芯子的环轴线彼此间隔开，尤其是彼此规则地间隔开，
[0013]其中，沿周向方向存在于子绕组之间的中间区域具有初级绕组的线匝，
[0014]其中，变压器具有磁通导体，其布置在由初级绕组和次级绕组缠绕的空间区域之外，并且尤其布置在环形芯子之外。
[0015]在此，有利的是，借助于磁通导体使漏磁通聚集，并且因此增大漏电感。因此还减少了场线的泄漏，即实现了磁屏蔽。这又引起在变压器的环境中的导电材料、例如由铝构成的壳体部件仅仅非常少地减小变压器的漏电感。漏电感可用于谐振电路，该谐振电路与变压器在次级侧连接，使得形成具有匹配变压器的回转器，即可为用作负载的阻抗提供电流源，该电流源由用作电压源的逆变器馈电。
[0016]在有利的设计方案中，由初级绕组的尤其相应的整个线匝覆盖的圆周角区域与由次级绕组的子绕组的尤其相应的完整线匝覆盖的圆周角区域仅仅部分地重叠或根本不重叠。在此，有利的是，可实现提高的、在次级侧集中的杂散电感/漏磁场电感，该杂散电感即在初级绕组短路时可在次级侧测得的电感。尤其可通过选择次级绕组的子绕组的位置相对于初级绕组的位置来影响漏电感L2的大小，而无需改变绕组或子绕组的线匝数。初级绕组和次级绕组彼此分开得越大，漏电感就越大。因此可在很宽的范围内调节回转器的总阻抗。
[0017]在有利的设计方案中，次级绕组具有多个子绕组，这些子绕组在电气上彼此串联或并联。在此，有利的是，在并联时可提供小的次级电压，并且因此可提供高的电流。此外，在并联和串联时，通过不同的连接可产生迥然不同的回转器阻抗，尤其相差两倍的回转器阻抗，并且次级绕组的有效导线横截面可与相应的电流负载匹配。
[0018]通过子绕组的并联能够实现变压器的不为1的变压比，其中，所有的线匝可实施成具有统一的横截面，并且仍然例如在变压器的变压比等于2时，使电流负载或电流密度在所有线匝中保持相同。
[0019]在有利的设计方案中，在相应的中间区域内部，初级绕组的存在于此处的线匝沿周向方向规则地彼此间隔开。在此，有利的是，可实现变压器的低的损耗，即，可实现变压器的高的效率。
[0020]在有利的设计方案中，磁通导体单件式地、尤其一体地实施，或多件式地、尤其分多个部件地实施。在此，有利的是，借助于多件式的实施方案可实现在成本上有利的制造，尤其是通过利用铁氧体板，该铁氧体板在成本上有利地提供为量产产品。然而，在单件式的实施方案中，可实现变压器的还要更高的效率。
[0021]在有利的设计方案中，磁通导体具有第一铁氧体环，其与环形芯子同轴地布置，
[0022]其中，第一铁氧体环沿轴向与环形芯子连同初级绕组和次级绕组间隔开，即，尤其由环形芯子连同初级绕组和次级绕组覆盖的轴向区域与由第一铁氧体芯子覆盖的轴向区域间隔开，
[0023]和/或，其中，第一铁氧体环的沿轴向方向的壁厚小于沿径向方向的壁厚，
[0024]和/或，其中，由第一铁氧体芯子覆盖的径向距离区域被由环形芯子连同初级绕组和次级绕组覆盖的径向距离区域所包围或与之重叠。在此，有利的是，可使出现在环形芯子端侧的漏磁通场线聚集，以形成高的漏电感。
[0025]在有利的设计方案中，磁通导体具有第二铁氧体环，其与环形芯子同轴地布置，
[0026]其中，第二铁氧体环的沿径向方向的壁厚小于沿轴向方向的壁厚，
[0027]和/或，其中，由第二铁氧体芯子覆盖的径向距离区域与由环形芯子连同初级绕组和次级绕组覆盖的径向距离区域间隔开，
[0028]和/或，其中，由第二铁氧体芯子覆盖的轴向区域被由环形芯子连同初级绕组和次级绕组覆盖的轴向区域所包围或与之重叠。在此，有利的是，出现在环形芯子变压器外周侧的漏磁通场线可聚集，以形成高的漏电感。
[0029]在有利的设计方案中，磁通导体具有另一铁氧体环，尤其是第三铁氧体环，该第三铁氧体环与环形芯子同轴地布置，并且布置在环形芯子的背离第一铁氧体环的一侧，
[0030]其中，该另一铁氧体环沿轴向与环形芯子连同初级绕组和次级绕组间隔开，即，尤其是由环形芯子连同初级绕组和次级绕组覆盖的轴向区域与由该另一铁氧体芯子覆盖的轴向区域间隔开，
[0031]尤其是，
[0032]-其中，该另一铁氧体环的沿轴向方向的壁厚小于沿径向方向的壁厚，
[0033]-和/或，其中，由该另一铁氧体芯子覆盖的径向距离区域被由环形芯子连同初级绕组和次级绕组覆盖的径向距离区域所包围或与之重叠。
[0034]在此，有利的是，在环形芯子变压器端侧，在环形芯子的背离第一铁氧体芯子的一
侧，可将逆着轴向方向出现的漏磁通场线聚集，以形成高的漏电感。
[0035]在有利的设计方案中，第二铁氧体环由多个铁氧体板组成，这些铁氧体板尤其是分别切向地取向。在此，有利的是，可通过利用量产产品实现成本上有利的制造。
[0036]在有利的设计方案中，铁氧体板尤其是借助于在两侧有粘性的粘带布置在载体部件的相应平坦的表面区域、尤其接触面处。在此，有利的是，尽管实现了粘接连接，但由热引起的长度改变不会造成磁通导体或载体部件的破坏。因此实现了在运行时抵抗温度上升的鲁棒的实施方案。
[0037]在有利的设计方案中，载体部件、尤其第一注塑成型件在其背离第一铁氧体环的轴向端部区域处具有沿径向突出的凸缘区域，该凸缘区域尤其借助于螺纹件与保持板连接。在此，有利的是，可以简单的方式实施在保持板处的装配。在此，保持板可由导电材料制成，例如铝或铜，使得可实现对交变磁场的进一步改善的磁屏蔽。
[0038]在有利的设计方案中，载体部件、尤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种变压器，具有环形芯子，其中，变压器具有初级绕组(21)和次级绕组(21)，初级绕组和次级绕组缠绕在环形芯子上，其特征在于，次级绕组(21)具有子绕组，其中，子绕组沿周向方向、尤其是参考环形芯子的环轴线的周向方向彼此间隔开，尤其是彼此规则地间隔开，其中，沿周向方向在子绕组之间的中间区域具有初级绕组(21)的线匝，其中，变压器具有磁通导体，该磁通导体布置在被初级绕组(21)和次级绕组(21)缠绕的空间区域之外，并且尤其是布置在环形芯子之外。2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，由初级绕组(21)的尤其是相应的完整线匝覆盖的圆周角区域与由子绕组的尤其是相应整个线匝覆盖的圆周角区域仅仅部分地重叠或完全不重叠。3.根据上述权利要求中至少一项所述的变压器，其特征在于，次级绕组(21)所具有的子绕组在电气上串联或并联，和/或，次级绕组(21)和初级绕组(21)布置在相同的缠绕层中。4.根据上述权利要求中至少一项所述的变压器，其特征在于，在相应的中间区域中，初级绕组(21)的存在于该中间区域的线匝沿周向方向规则地彼此间隔开，和/或磁通导体一件式地、尤其是一体地实施，或多件式地、尤其是分多个部件地实施。5.根据上述权利要求中至少一项所述的变压器，其特征在于，磁通导体具有第一铁氧体环(22)，该第一铁氧体环与环形芯子同轴地布置，其中，第一铁氧体环(22)与环形芯子连同初级绕组(21)和次级绕组(21)沿轴向间隔开，即，尤其是由环形芯子连同初级绕组(21)和次级绕组(21)覆盖的轴向区域与由第一铁氧体芯子覆盖的轴向区域间隔开，和/或，其中，第一铁氧体环沿轴向方向的壁厚小于沿径向方向的壁厚，和/或，其中，由第一铁氧体芯子覆盖的径向距离区域被由环形芯子连同初级绕组(21)和次级绕组(21)覆盖的径向距离区域所包围，或与之重叠。6.根据上述权利要求中至少一项所述的变压器，其特征在于，磁通导体具有第二铁氧体环(23)，该第二铁氧体环与环形芯子同轴地布置，其中，第二铁氧体环(23)的沿径向方向的壁厚小于沿轴向方向的壁厚，和/或，其中，由第二铁氧体芯子覆盖的径向距离区域与由环形芯子连同初级绕组(21)和次级绕组(21)覆盖的径向距离区域间隔开，和/或，其中，由第二铁氧体芯子覆盖的轴向区域被由环形芯子连同初级绕组(21)和次级绕组(21)覆盖的轴向区域所包围，或与之重叠。7.根据上述权利要求中至少一项所述的变压器，其特征在于，磁通导体具有另一铁氧体环，该另一铁氧体环与环形芯子同轴地布置，并且布置在环形芯子的背离第一铁氧体环(22)的一侧，其中，所述另一铁氧体环沿轴向与环形芯子连同初级绕组(21)和次级绕组(21)间隔
开，即，尤其是由环形芯子连同初级绕组(21)和次级绕组(21)覆盖的轴向区域与由所述另一铁氧体芯子覆盖的轴向区域间隔开，尤其是，-其中，所述另一铁氧体环沿轴向方向的壁厚小于沿径向方向的壁厚，-和/或，其中，由所述另一铁氧体芯子覆盖的径向距离区域被由环形芯子连同初级绕组(21)和次级绕组(21...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：索尤若驱动有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：