專利名稱：機床供電變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及機床控制用的中低壓變壓設(shè)備，更具體地說，涉及一 種機床供電變壓器，該變壓器能夠減少線圈以及鐵芯的使用量，并能提高 電磁轉(zhuǎn)換效率。
背景技術(shù)：
在工業(yè)制造中，機床供電變壓器一般為中低壓變壓器，將380V或220V 中低電壓轉(zhuǎn)變?yōu)镮IOV以下的低電壓，從而為機床的控制設(shè)備進(jìn)行供電。 目前，機床供電變壓器的類型有很多，常見的傳統(tǒng)變壓器包括"E"型變壓 器、"C"型變壓器以及"0"型變壓器等，此類變壓器的原理和效果基本 相同，以"E"型變壓器為例，請參閱圖l所示，"E"型變壓器10包括 磁芯11、線圈12和磁軛13，磁芯11為"III"型結(jié)構(gòu)，磁芯ll上開有線 圈凹槽，線圈12繞制在磁芯11的線圈凹槽內(nèi)，磁軛13的水平截面為矩 形，并且與磁芯11的水平截面形狀相適應(yīng)，并且蓋合在磁芯11的上端面。 請結(jié)合圖2、圖3所示，圖2、圖3中虛線箭頭即表示該變壓器10的磁力 線的方向，由于"E"型變壓器10屬于傳統(tǒng)的"電路包圍磁路"結(jié)構(gòu)，因 此該變壓器IO的磁芯ll有大部分露出于線圈12外，使得相當(dāng)多的磁力 線無法有效的利用，使得該變壓器IO存在電磁轉(zhuǎn)換效率低、漏磁大以及功 耗大的缺點，不但造成能量的損失，而且由于大量線圈12存在著無用功而 造成線圈12的實際浪費，增加了生產(chǎn)成本，降低了經(jīng)濟效益。

實用新型內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述傳統(tǒng)變壓器的部分磁力線無法有效利用、 存在電磁轉(zhuǎn)換效率低、漏磁和功耗大以及生產(chǎn)成本較高的缺點，本實用新 型的目的是提供一種機床供電變壓器，該變壓器不但能夠提髙電磁轉(zhuǎn)換率、 降低功耗，而且還節(jié)省了成本。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案
該機床供電變壓器包括磁芯、線圈和磁軛，磁芯上開有線圈凹槽，線 圈設(shè)于磁芯的線圈凹槽內(nèi)，磁軛蓋合在磁芯的上端面，所述的磁芯包括主 磁芯和輔磁芯，主磁芯為"HI"型結(jié)構(gòu)，輔磁芯分別設(shè)于主磁芯兩側(cè)，并
與主磁芯的"nr型端面相拼接；
所述的磁軛的水平截面形狀與磁芯的水平截面形狀相適應(yīng)。
所述的輔磁芯包括兩個對稱且呈大小變徑的"iu"型塊，分別與主磁
芯兩側(cè)的"HI"型端面相拼接，并且輔磁芯上開設(shè)的線圈凹槽與主磁芯的
線圈凹槽相通。
所述的磁軛也包括主磁軛和輔磁軛，主磁軛的水平截面為矩形，輔磁 軛的水平截面為梯形，輔磁軛對稱設(shè)于主磁軛兩側(cè)，并與主磁軛的兩側(cè)端 面相拼接。
所述的主磁軛和輔磁軛相拼接后的水平截面形狀與主磁芯和輔磁芯相 拼接后的水平'截面形狀相匹配。
所述的線圈的形狀與主磁芯和輔磁芯相拼接后的線圈凹槽的形狀相匹 配，并繞制在該線圈凹槽內(nèi)。
在上述技術(shù)方案中，本實用新型的機床供電變壓器包括磁芯、線圈和 磁軛，磁芯上開有線圈凹槽，線圈設(shè)于磁芯的線圈凹槽內(nèi)，磁軛蓋合在磁 芯的上端面，磁芯包括主磁芯和輔磁芯，主磁芯為"nr，型結(jié)構(gòu)，輔磁芯
分別設(shè)于主磁芯兩側(cè)，并與主磁芯的"III"型端面相拼接；磁軛的水平截 面形狀與磁芯的水平截面形狀相適應(yīng)。該變壓器通過主磁芯和輔磁芯將線 圈包絡(luò)于其線圈凹槽內(nèi)，能夠使線圈的磁力線均得到充分有效的利用，基 本上避免了漏磁現(xiàn)象，大大降低了功耗，起到節(jié)能的作用。另外，該變壓 器結(jié)構(gòu)簡單、使用和制造均十分方便，并且能夠減少線圈以及鐵芯的使用 量，不但能夠降低了變壓器的制造成本，而且還節(jié)約了機床生產(chǎn)的成本， 大大提高了經(jīng)濟效益。


圖l是傳統(tǒng)的"E"型變壓器的結(jié)構(gòu)分解示意圖2是圖1所示的"E"型變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖3是圖1所示的"E"型變壓器的磁力線方向示意圖4是本實用新型的機床供電變壓器的結(jié)構(gòu)分解示意圖;
圖5是圖4所示的變壓器的磁芯的結(jié)構(gòu)分解示意圖6是圖4所示的變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖7是圖4所示的變壓器的變壓原理示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例進(jìn)一步說明本實用新型的技術(shù)方案。 請參閱圖4所示，本實用新型的機床供電變壓器20包括磁芯21、線 圈22和磁軛23,磁芯21上開有線圈凹槽，線圈22設(shè)于磁芯21的線圈 凹槽內(nèi)，磁軛23蓋合在磁芯21的上端面，磁芯21包括主磁芯211和輔 磁芯212,主磁芯211為"111"型結(jié)構(gòu)，輔磁芯212分別設(shè)于主磁芯211 兩惻，并與主磁芯211的"1IT型端面相拼接。磁軛23的水平截面形狀 與磁芯21的水平截面形狀相適應(yīng)。請結(jié)合圖圖5所示，輔磁芯212包括
兩個對稱且呈大小變徑的"nr型塊2i2a,分別與主磁芯211兩側(cè)的"m"
型端面相拼接，并且輔磁芯212上開設(shè)的線圈凹槽與主磁芯211的線圈凹 槽相通，從而構(gòu)成整個變壓器20的線圈凹槽，用于繞制線圈22。請#參 閱圖l所示，磁軛23可以是一個水平截面形狀與磁芯21的水平截面形狀 相適應(yīng)的多邊形塊，也可以是包括主磁軛231和輔磁軛232,主磁軛231 的水平截面為矩形，輔磁軛232的水平截面為梯形，輔磁軛232對稱設(shè)于 主磁軛231兩側(cè)，并與主磁軛231兩側(cè)端面相拼接成一多邊形塊，主磁軛 231和輔磁軛232相拼接后的水平截面形狀與主磁芯211和輔磁芯212相 拼接后的水平截面形狀相匹配，從而使磁軛23能夠蓋合在磁芯21的上端 面。線圈22的形狀與主磁芯211和輔磁芯212相拼接后的線圈凹槽的形 狀相匹配，從而能夠繞制在該線圈凹槽內(nèi)。
請結(jié)合圖6所示，從圖6中可以很明顯的看出，本實用新型的機床供 電變壓器20的線圈22幾乎完全被磁芯21和磁軛23所包絡(luò)在線圈凹槽內(nèi)， 只有線圈22的兩端有少數(shù)線圈22露出，從而基本上實現(xiàn)了 "磁路包圍電路"，使得線圈22的磁力線均得到了充分而有效的利用(圖6中虛線箭頭
即表示該變壓器20的磁力線的方向)，磁力線的浪費極少，使得該變壓器 20的漏磁和功耗大大減小，電磁轉(zhuǎn)換功率也大為提高。在此，通過拉法第 公式V=-N (d①/dt) =-NBAw，并結(jié)合圖7所示，對該變壓器20的電磁 轉(zhuǎn)換效率的有效提高作進(jìn)一步說明，在拉法第公式中，V為產(chǎn)生的電壓，N 為線圈匝數(shù)，d①/dt為變化的磁場，B為磁場強度，A為磁體截面積。從 公式中可得知，電壓V與磁場強度B、磁體截面積A的乘積成正比，電壓 與線圈的匝數(shù)成正比，在設(shè)定的初級或次級電壓的情況下，線圈的匝數(shù)和 磁芯截面積的乘積是一個設(shè)計的常數(shù)，磁場強度越大，所產(chǎn)生的電壓(或 電流)越大，磁體截面積越大，所產(chǎn)生的電壓(或電流)也就越大，電磁 轉(zhuǎn)換效率也就越高。由于該變壓器20為中低壓變壓器，初級或次級電壓一 般恒定為380V或220V,(圖7中的12V、 IIOV、 28V分別為該變壓器20 相對應(yīng)的輸出電壓)，并且由于磁力線均得到了充分而有效的利用，浪費 極少，使得磁場強度增大，因此產(chǎn)生的電壓(或電流)增大，電磁轉(zhuǎn)換效 率大大提高，并且由于該變壓器20的磁芯21的截面積也大于傳統(tǒng)的"E" 型變壓器IO的磁芯21的截面積，更提高了電磁轉(zhuǎn)換效率；同理，如果產(chǎn) 生的電壓恒定，那么本實用新型的線圈22的匝數(shù)和磁芯21的截面積乘積 可大大減小，從而可以降低線圈22和磁芯21使用量，節(jié)省了制造成本。
本實用新型的變壓器20結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，傳統(tǒng)的"E"型變壓器 IO的線圈12重量在2000克，而相同電磁轉(zhuǎn)換效率的該變壓器20的線圈 22只需1560克，節(jié)省了線圈使用量20%，并且磁芯的使用量也有所節(jié)省， 并且整個變壓器20的重量也大為減輕，效果十分顯著。
本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施例僅是用來說 明本實用新型，而并非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的 實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的 權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種機床供電變壓器，該變壓器包括磁芯、線圈和磁軛，磁芯上開有線圈凹槽，線圈設(shè)于磁芯的線圈凹槽內(nèi)，磁軛蓋合在磁芯的上端面，其特征在于所述的磁芯包括主磁芯和輔磁芯，主磁芯為id="icf0001" file="Y2007200744240002C1.gif" wi="12" he="7" top= "54" left = "129" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>型結(jié)構(gòu)，輔磁芯分別設(shè)于主磁芯兩側(cè)，并與主磁芯的id="icf0002" file="Y2007200744240002C2.gif" wi="11" he="6" top= "62" left = "98" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>型端面相拼接；所述的磁軛的水平截面形狀與磁芯的水平截面形狀相適應(yīng)。
2. 如權(quán)利要求l所述的機床供電變壓器，其特征在于 所述的輔磁芯包括兩個對稱且呈大小變徑的"IU"型塊，分別與主磁芯兩側(cè)的"III"型端面相拼接，并且輔磁芯上開設(shè)的線圈凹槽與主磁芯的 線圈凹槽相通。
3. 如權(quán)利要求l所述的機床供電變壓器，其特征在于 所述的磁軛也包括主磁軛和輔磁軛，主磁軛的水平截面為矩形，輔磁軛的水平截面為梯形，輔磁軛對稱設(shè)于主磁軛兩側(cè)，并與主磁軛的兩側(cè)端 面相拼接。
4. 如權(quán)利要求1-3中的任一項所述的機床供電變壓器，其特征在于 所述的主磁軛和輔磁軛相拼接后的水平截面形狀與主磁芯和輔磁芯相拼接后的水平截面形狀相匹配。
5. 如權(quán)利要求l或2所述的機床供電變壓器，其特征在于 所述的線圈的形狀與主磁芯和輔磁芯相拼接后的線圈凹槽的形狀相匹配，并繞制在該線圈凹槽內(nèi)。
專利摘要本實用新型公開了一種機床供電變壓器，該變壓器包括磁芯、線圈和磁軛，磁芯上開有線圈凹槽，線圈設(shè)于磁芯的線圈凹槽內(nèi)，磁軛蓋合在磁芯的上端面，磁芯包括主磁芯和輔磁芯，主磁芯為“III”型結(jié)構(gòu)，輔磁芯分別設(shè)于主磁芯兩側(cè)，并與主磁芯的“III”型端面相拼接；磁軛的水平截面形狀與磁芯的水平截面形狀相適應(yīng)。該變壓器通過主磁芯和輔磁芯將線圈包絡(luò)于其線圈凹槽內(nèi)，能夠使線圈的磁力線均得到充分有效的利用，基本上避免了漏磁現(xiàn)象，大大降低了功耗，起到節(jié)能的作用。另外，還能夠減少線圈以及鐵芯的使用量，不但能夠降低了變壓器的制造成本，而且還節(jié)約了機床生產(chǎn)的成本，提高了經(jīng)濟效益。
文檔編號H01F27/24GK201072691SQ20072007442
公開日2008年6月11日 申請日期2007年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月6日
發(fā)明者張乃銚, 張家璽 申請人:張乃銚