本發(fā)明涉及變壓器技術領域，尤其是涉及一種e型變壓器以及安全報警裝置。

背景技術：

變壓器(transformer)是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置，主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵芯(磁芯)。主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓(磁飽和變壓器)等。按磁芯結構可以分為：c型變壓器、e型變壓器、r型變壓器等。

其中，e型變壓器制造工藝簡單，成本相對較低，由于鐵芯片及與其相配套的線圈骨架均已形成系列并大量生產(chǎn)，因此應用十分廣泛。

實際應用中，通常通過改變磁芯上的線圈匝數(shù)，達到改變電壓、電流的目的，然而在舊式e型變壓器的磁芯上繞制的線圈匝數(shù)的最大值是固定的，因此，在超過線圈匝數(shù)最大值時，舊式e型變壓器往往不能靈活地改變電壓、電流，對于需要靈活改變電壓、電流的電路來說，舊式e型變壓器的應用具有一定的局限性。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種e型變壓器以及安全報警裝置，能夠靈活地改變變壓器的繞組，從而改變電壓，電流，滿足電路對多變電壓的需求。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種e型變壓器，包括初級線圈、次級線圈和e型鐵芯；

其中，e型鐵芯包括：一個橫向磁芯和三個縱向磁芯；

三個縱向磁芯分別設置在橫向磁芯的兩端和中間位置；

設置在中間位置的縱向磁芯與橫向磁芯連接的端部，設置有調節(jié)旋鈕；

旋轉調節(jié)旋鈕可以使縱向磁芯沿其延伸方向伸縮，以調節(jié)纏繞于縱向磁芯上線圈的匝數(shù)；

初級線圈和次級線圈分別纏繞在e型鐵芯的磁芯。

結合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，初級線圈和次級線圈分別纏繞在e型鐵芯兩端的磁芯。

結合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，初級線圈的兩部分分別纏繞在e型鐵芯兩端的磁芯，次級線圈的兩部分分別纏繞在e型鐵芯兩端的磁芯。

結合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，還包括用于隔離雜波的第一線圈和第二線圈，且第一線圈和第二線圈纏繞在e型鐵芯中間的磁芯。

結合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，設置在兩端的縱向磁芯與橫向磁芯連接的端部也設置有調節(jié)旋鈕，旋轉調節(jié)旋鈕均可使縱向磁芯沿其延伸方向伸縮，以調節(jié)纏繞于磁芯上線圈的匝數(shù)。

結合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，初級線圈和次級線圈均連接于線圈匝數(shù)測試儀；

線圈匝數(shù)測試儀上設置有顯示屏，實時顯示線圈的匝數(shù)。

第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種安全報警裝置，包括感應線圈、報警芯片、報警器以及如第一方面所述的e型變壓器；

感應線圈用于與e型變壓器的初級線圈串聯(lián)，并產(chǎn)生感應信號；

e型變壓器的次級線圈連接交流輸出端；

報警芯片接收感應信號，當感應信號超出預設值時，報警芯片輸出報警啟動信號；

報警器接收報警啟動信號，并根據(jù)報警啟動信號發(fā)出報警。

結合第二方面，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，報警芯片中包括比較單元和觸發(fā)單元；

比較單元接收感應信號，并將感應信號與預設值進行比較；

當感應信號超出預設值時，觸發(fā)單元輸出報警啟動信號。

結合第二方面，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第二種可能的實施方式，其中，報警芯片與感應線圈之間連接有濾波電容。

結合第二方面，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第三種可能的實施方式，其中，報警裝置中包括蜂鳴報警器和/或燈光報警器。

本發(fā)明實施例提供的技術方案帶來了以下有益效果：本發(fā)明實施例提供的e型變壓器中，包括初級線圈、次級線圈和e型鐵芯，其中，e型鐵芯包括：一個橫向磁芯和三個縱向磁芯；三個縱向磁芯分別設置在橫向磁芯的兩端和中間位置；設置在中間位置的磁芯可沿其延伸方向伸縮，以調節(jié)纏繞于磁芯上線圈的匝數(shù)；初級線圈和次級線圈分別纏繞在e型鐵芯的磁芯上。本發(fā)明實施例所提供的e型變壓器中，通過調節(jié)磁芯的伸縮量，進而改變纏繞在其上的線圈的匝數(shù)，來實現(xiàn)改變電壓、電流的目的，滿足電路對多變電壓的需求。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1示出了本發(fā)明實施例一所提供的一種e型變壓器的示意圖；

圖2示出了本發(fā)明實施例一所提供的一種e型變壓器的示意圖；

圖3示出了本發(fā)明實施例二所提供的一種安全報警裝置的示意圖；

圖4示出了本發(fā)明實施例二所提供的一種安全報警裝置中報警芯片的示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

目前的e型變壓器的磁芯上繞制的線圈匝數(shù)的最大值是固定的，因此，在超過線圈匝數(shù)最大值時，e型變壓器往往不能靈活地改變電壓、電流，對于需要靈活改變電壓、電流的電路來說，舊式e型變壓器的應用具有一定的局限性?；诖?，本發(fā)明實施例提供的e型變壓器以及安全報警裝置，能夠靈活地改變變壓器的繞組，從而改變交流輸出電壓，滿足電路對多變電壓的需求。

為便于對本實施例進行理解，首先對本發(fā)明實施例所公開的一種e型變壓器進行詳細介紹。

實施例一：

本發(fā)明實施例提供一種e型變壓器，如圖1所示，該e型變壓器包括初級線圈、次級線圈和e型鐵芯。

其中，e型鐵芯包括：一個橫向磁芯和三個縱向磁芯；三個縱向磁芯分別設置在橫向磁芯的兩端和中間位置；設置在中間位置的縱向磁芯與橫向磁芯連接的端部，設置有調節(jié)旋鈕；旋轉調節(jié)旋鈕可以使縱向磁芯沿其延伸方向伸縮，以調節(jié)纏繞于縱向磁芯上線圈的匝數(shù)；初級線圈和次級線圈分別纏繞在e型鐵芯的磁芯。

在本發(fā)明實施例中，e型鐵芯由一個橫向磁芯和三個縱向磁芯組成，在橫向磁芯的兩端和中間位置各設置有一個縱向磁芯。初級線圈l1和次級線圈l2分別纏繞在e型鐵芯兩端的磁芯。從圖1中可以看出，e型變壓器的初級線圈l1纏繞在位于左側的磁芯上，次級線圈l2纏繞在位于右側的磁芯上。設置在中間位置的磁芯與橫向磁芯連接的端部設置有一個調節(jié)旋鈕，旋轉該調節(jié)旋鈕可以使縱向磁芯沿其延伸方向伸縮，從而改變該縱向磁芯上線圈的匝數(shù)。

如圖2所示，在另一種實施方式中，本e型變壓器的初級線圈l1的兩部分分別纏繞在e型鐵芯兩端的磁芯上，變壓器的次級線圈l2的兩部分分別纏繞在e型鐵芯兩端的磁芯上。而且設置在兩端的縱向磁芯與橫向磁芯連接的端部也設置有調節(jié)旋鈕，轉動該調節(jié)旋鈕同樣也可以使兩端的縱向磁芯進行伸縮，調節(jié)其伸縮量的大小，從而改變纏繞在該磁芯上的線圈的匝數(shù)。

具體的，調節(jié)旋鈕是用手控轉的手動元件?？梢允謩舆B續(xù)多次旋轉，最大旋轉角度可達到360°；也可做定位旋轉等。根據(jù)形狀的不同，可以設置為圓形旋鈕，也可以是多邊旋鈕或者指針旋鈕，亦或是手動轉盤等，在此不做限定。本發(fā)明實施例中，可以設定調節(jié)旋鈕每轉過預設角度所對應改變的線圈匝數(shù)，比如，每旋轉30度，對應改變的線圈匝數(shù)為30匝等。

進一步的是，本發(fā)明實施例中的e型變壓器還包括用于隔離雜波的第一線圈l3和第二線圈l4，且第一線圈l3和第二線圈l4纏繞在e型鐵芯中間的磁芯上。

通過設置第一線圈l3和第二線圈l4，初級線圈l1先與第一線圈l3、第二線圈l4進行電磁感應，再由第一線圈l3、第二線圈l4進行電磁感應，從而間接的將電能從初級線圈l1傳輸至次級線圈l2。這樣可以隔離初級線圈l1與次級線圈l2之間的雜波，使電網(wǎng)側的初級線圈l1上產(chǎn)生的雜波，不至于傳播至次級線圈l2，以保證交流輸出端的穩(wěn)定。

本實施例中，e型鐵芯中間的磁芯可沿其延伸方向伸縮，以調節(jié)第一線圈l3和第二線圈l4在e型鐵芯中間的磁芯上纏繞的匝數(shù)。通過改變第一線圈l3和第二線圈l4在中間的磁芯上的有效匝數(shù)，可以調節(jié)初級線圈l1與次級線圈l2的電壓比例，進而調節(jié)交流輸出端的輸出電壓。

e型鐵芯中間的磁芯的伸縮長度，可以手動調節(jié)，也可以通過設置驅動機構自動調節(jié)。作為一種優(yōu)選方式，在e型鐵芯上設置有調節(jié)旋鈕，可以通過手動方式，直接調節(jié)磁芯的伸縮量，以調節(jié)該磁芯上纏繞的線圈匝數(shù)。通過改變該磁芯上的有效匝數(shù)，可以調節(jié)初級線圈和次級線圈間的電壓比例，進而調節(jié)交流輸出端的輸出電壓。

本發(fā)明實施例中，還可以將e型鐵芯兩端的磁芯也設置為可調節(jié)伸縮量的磁芯，具體的調節(jié)方式同上述中間位置的磁芯的調節(jié)過程一樣，在此不再贅述。通過上述可調節(jié)磁芯的設置，大大提高了變壓器電壓改變范圍，提高了e型變壓器的使用效率。

此外，本實施例中的初級線圈和次級線圈均連接于線圈匝數(shù)測試儀；線圈匝數(shù)測試儀上設置有顯示屏，實時顯示線圈的匝數(shù)。

具體應用的時候，在通過調節(jié)旋鈕改變初級線圈和次級線圈的匝數(shù)時，可以利用與初級線圈和次級線圈連接的線圈匝數(shù)測試儀，實時測試其匝數(shù)，并通過顯示器向用戶顯示當前的匝數(shù)，方便用戶將初級線圈和次級線圈的匝數(shù)調節(jié)到所需要的值。

本發(fā)明實施例所提供的e型變壓器中，通過調節(jié)磁芯的伸縮量，進而改變纏繞在其上的線圈的匝數(shù)，來實現(xiàn)改變電壓、電流的目的，滿足電路對多變電壓的需求。

實施例二：

本發(fā)明實施例提供一種安全報警裝置，可應用于家庭、辦公、工廠等供電場景。如圖3所示，該安全報警裝置包括感應線圈l0、報警芯片、報警器以及如實施例一所述的e型變壓器。

感應線圈l0與e型變壓器的初級線圈l1串聯(lián)，所以感應線圈l0的電流與變壓器的初級線圈的電流大小是同步的，并且將感應線圈l0的電流作為感應信號。e型變壓器tb的次級線圈l2連接交流輸出端。報警芯片的電源端分別連接在初級線圈l1的兩端，并且在初級線圈l1的其中一端與報警芯片之間，設置有濾波電阻r1和濾波電容c1組成的濾波電路。

報警芯片接收感應信號，當感應信號超出預設值時，報警芯片輸出報警啟動信號。報警器接收報警芯片發(fā)出的報警啟動信號，并根據(jù)報警啟動信號發(fā)出報警。

本發(fā)明實施例提供的安全報警裝置，利用感應線圈l0生成與變壓器的初級線圈的電流大小同步的感應信號，并將該感應線圈l0的電流大小(即變壓器的初級線圈的電流大小)作為電網(wǎng)過壓等故障的報警條件，因此能夠提高電路保護的靈敏度，更加有效保護輸電線路，從而提高了輸電線路的安全性。

本實施例中，感應線圈l0的兩端分別連接報警芯片的兩個輸入端，使報警芯片接收感應芯片產(chǎn)生的感應信號。并且，感應線圈l0的一端與報警芯片之間連接有濾波電容c0，以防止感應信號的幅度過大時，對報警芯片造成損害。

本發(fā)明實施例采用的報警裝置，是一種為防止或預防某事件發(fā)生所造成的后果，發(fā)出報警來提醒或警示用戶采取防范措施的電子產(chǎn)品。

作為一個優(yōu)選方案，本發(fā)明實施例中的報警裝置中包括蜂鳴報警器。當報警裝置接收到報警芯片發(fā)出的報警啟動信號時，蜂鳴報警器就會發(fā)出報警音，提示用戶采取防范措施。

進一步，本發(fā)明實施例中的報警裝置中還包括燈光報警器。當報警裝置接收到報警芯片發(fā)出的報警啟動信號時，蜂鳴報警器就會發(fā)出報警燈光，提示用戶采取防范措施。

如圖4所示，本實施例的報警芯片中包括比較單元和觸發(fā)單元。比較單元接收感應信號，并將感應信號與預設值進行比較。當感應信號超出預設值時，觸發(fā)單元輸出報警啟動信號。

作為一個優(yōu)選方案，觸發(fā)單元中設置有多穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，多穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器也稱為n穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，是雙穩(wěn)態(tài)觸器的進一步發(fā)展。如果n個放大級的每一級的輸入與其余各級的輸出端之間有直流耦合，則在一定條下可得到n個穩(wěn)態(tài)，并且在每一個穩(wěn)態(tài)時只有一級導通，而其余的均截止。在非二進制計數(shù)線路中，采用多態(tài)觸發(fā)器能夠實現(xiàn)多種不同狀態(tài)下的快速響應，因此比雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的響應速度更快。

本發(fā)明實施例中通過采用具有高靈敏度的比較單元和觸發(fā)單元，并且在觸發(fā)單元中設置多穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，使報警芯片能夠在0.1秒以內響應，從而在極短的時間內發(fā)出報警啟動信號，有效保護電網(wǎng)及變壓器。

本發(fā)明實施例提供的安全報警裝置中，還包括第一繼電器j1和第二繼電器j2。第一繼電器j1可用于連接交流輸出端的保護裝置，比如將保護裝置的輸出端連接第一繼電器j1的控制線圈。第一繼電器j1的輸出端與第二繼電器j2的控制線圈串聯(lián)，第二繼電器j2的輸出端與e型變壓器tb的初級線圈l1串聯(lián)。

作為一個優(yōu)選方案，第一繼電器j1為常閉型繼電器，即控制線圈不通電時第一繼電器j1的輸出端處于閉合狀態(tài)。同時，第二繼電器j2為常開型繼電器，即控制線圈不通電時第一繼電器j1的輸出端處于斷開狀態(tài)。

在安全報警裝置正常供電的情況下，第一繼電器j1的控制線圈不通電，第一繼電器j1的輸出端處于閉合狀態(tài)，因此控制電源可通過第一繼電器j1向第二繼電器j2的控制線圈供電。第二繼電器j2的控制線圈在通電的情況下，其輸出端處于閉合狀態(tài)，以維持e型變壓器tb的初級線圈l1持續(xù)供電。

當保護裝置輸出斷電信號時，第一繼電器j1的控制線圈通電，使第一繼電器j1的輸出端斷開。由于第一繼電器j1的輸出端斷開，因此第二繼電器j2的控制線圈斷電，使第二繼電器j2的輸出端斷開，從而切斷電網(wǎng)與e型變壓器tb的初級線圈l1的連接，以切斷安全報警裝置的供電，實現(xiàn)供電線路的保護。

本實施例中，第一繼電器j1采用常閉型繼電器，第二繼電器j2采用常開型繼電器還具有以下優(yōu)點：在實際的安全報警裝置中，可以在第一繼電器j1的輸出端與第二繼電器j2的控制線圈之間串聯(lián)多個不同用途的繼電器，比如用于電弧保護的繼電器、過壓保護的繼電器，以及用于短路保護的繼電器。這些繼電器也都采用常閉型繼電器，并且每個繼電器的輸出端都與第二繼電器j2的控制線圈串聯(lián)，則其中任意一個繼電器斷開時，都可以使第二繼電器j2的控制線圈斷電，從而切斷電力系統(tǒng)的供電。

本發(fā)明實施例二提供的安全報警裝置，與上述實施例一提供的e型變壓器，具有相同的技術特征，所以也能解決相同的技術問題，達到相同的技術效果。

本發(fā)明實施例提供的安全報警裝置，利用感應線圈l0生成與變壓器的初級線圈的電流大小同步的感應信號，并將該感應線圈l0的電流大小，也就是將變壓器的初級線圈的電流大小作為電網(wǎng)過壓等故障的報警條件，因此能夠提高電路保護的靈敏度，更加有效保護輸電線路，從而提高了輸電線路的安全性。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基于這樣的理解，本發(fā)明的技術方案本質上或者說對現(xiàn)有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，處理器，或者網(wǎng)絡設備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：u盤、移動硬盤、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

最后應說明的是：以上實施例，僅為本發(fā)明的具體實施方式，用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制，本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明實施例技術方案的精神和范圍，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。