專利名稱：高壓變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓變壓器，特別是一種小型低成本高壓變壓器，且其組 成元件之間的雜散電容最小化。
技術(shù)背景常用的高壓變壓器包括磁芯；高壓變換部分，其由圍繞磁芯的低壓繞線管 和高壓繞線管組成；整流部分，其用于對高壓繞線管中的高壓電流進(jìn)行整流， 使高壓電流變得平滑；和高壓開關(guān)部分。高壓變壓器制造中要被妥善考慮的一 點(diǎn)是，如何電絕緣高壓變壓器的元件以減小變壓器體積及制造成本。電絕緣高壓變壓器元件的一種典型方法是，將所有變壓器元件均置于變壓 器殼內(nèi)，然后在變壓器殼內(nèi)填充絕緣材料。用作此目的的絕緣材料包括有氣態(tài) 絕緣材料(如空氣，氧氣，氮?dú)夂蜌錃?和液態(tài)絕緣材料(如基于石油的絕緣 油，硅油和氯化油)。電絕緣高壓變壓器元件的另 一種典型方法是，在高壓變壓器元件之間插入 絕緣體，所屬絕緣體可由塑料或玻璃制成。盡管高壓變壓器元件可由上述填充絕緣材料或插入絕緣體的方法進(jìn)行電 絕緣，但是完全消除變壓器元件間產(chǎn)生的雜散電容是不可能的。因此，為了 徹底消除雜散電容，需要間隔放置高壓變壓器元件。高壓變壓器各元件間的間隔因施加于各元件的電壓幅值的不同而不同。也 就是i兌，各個元件應(yīng)間隔這才羊一個距離，該3巨離對應(yīng)于施加于該元件的電壓幅 值。高壓變壓器元件間這樣一個距離的增加，將導(dǎo)致高壓變壓器的尺寸和重量 增大，從而導(dǎo)致變壓器制造成本的增加。 發(fā)明內(nèi)容鑒于前有技術(shù)中的上述問題和其內(nèi)在的其他問題，本發(fā)明的目的之一在于提供一種小型輕量的低成本高壓變壓器。鑒于上述目的，本發(fā)明提供一種高壓變壓器，其包括由多個元件組成的 第一變換元件組，包括石茲芯部分，高壓變換部分，高壓開關(guān)部分和整流部分； 由多個元件組成的第二變換元件組，包括^磁芯部分，高壓變換部分，高壓開關(guān) 部分和整流部分。第一變換元件組和第二變換元件組中的每個元件均包括彼此 對置的第一和第二端子，第一變換元件組中每個元件的第一端子與第二變換元 件組中的每個元件的第一端子相對設(shè)置。第一變換元件組的元件適于運(yùn)行在這 樣一個電壓下，該組中每個元件的第一端子到第二端子的電壓正向增大。第二 變換元件組的元件適于運(yùn)行在這樣一個電壓下，該組中每個元件的第一端子到 第二端子的電壓負(fù)向減小。當(dāng)從第一變換元件組的每個元件的第一端子的起測 量的距離相同時，第一變換元件組中的每個元件均保持等電勢；當(dāng)從第二變換 元件組的每個元件的第一端子的起測量的距離相同時，第二變換元件組中的每 個元件均保持等電勢。第一變換元件組和第二變換元件組的元件之間保持相同 的電位差。


通過結(jié)合附圖，對最佳實(shí)施例的其后描述，本發(fā)明的上述和其他目的及特 征將變得明顯。 所述附圖包括圖l是本發(fā)明一個實(shí)施例中高壓變壓器的俯視圖；圖2是沿圖1中I-I線看上去的高壓變壓器的前視圖；圖3是本發(fā)明一個實(shí)施例中高壓變壓器的第一和第二變換元件組的細(xì)節(jié)圖；圖4是本發(fā)明的另一個實(shí)施例中高壓變壓器的俯視圖。
具體實(shí)施方式
以下將要結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明所提到的高壓變壓器。 圖l是本發(fā)明一個實(shí)施例的高壓變壓器的俯視圖。根據(jù)圖1，高壓變壓器 包括外殼l，磁芯2和2'，高壓變換部分3和3',包括整流二極管5和5，和 平滑電容6和6，的整流部分，以及正極和負(fù)極高壓開關(guān)部分7和7，，所有的 這些都裝于外殼l內(nèi)。磁芯2和2'，高壓變換部分3和3',整流二極管5和5，，平滑電容6和6'，以及開關(guān)部分7和7，被分成第一和第二變換元件組。第一變換元件組由磁芯部分2,高壓變換部分3，整流二極管5,平滑電 容6和正極高壓開關(guān)部分7組成。第一變換元件組在正電壓下工作。另 一方面， 第二變換元件組由磁芯2，，高壓變換部分3，，整流二極管5，，平滑電容6， 以及負(fù)極高壓開關(guān)部分7，構(gòu)成。第二變換元件組在負(fù)電壓下工作。優(yōu)選的，高壓變壓器殼體1的內(nèi)表面附著有絕緣材料8。絕緣材料8由玻 璃、纖維、樹脂、橡膠中的一種構(gòu)成。圖2是沿圖1中I-I線看上去的高壓變壓器的前視圖。如圖2所示，運(yùn)行 于負(fù)電壓下的第二變換元件組的每個元件2， ， 3， ， 5， ， 6，和7，具有彼此對 置的第一和第二端子。第二變換元件組的每個元件2， ， 3，， 5，， 6，和7，的 第一端子保持接地。第二變換元件組的元件2', 3，， 5，， 6，和7，運(yùn)行在負(fù) 電壓下，并且該電壓從第一端子到第二端子以相同的減量線形地降低。例如， 元件2， ， 3， ， 5， ， 6，和7，的運(yùn)行電壓由第一端子的0KV線形地降低為-20KV， -40KV, -60KV以至第二端子的-80KV。由于當(dāng)從第二變換元件組的每個元件的第 一端子的起測量的距離相同時， 第二變換元件組中的每個元件均保持等電勢，第二變換元件組的元件2， ， 3，， 5，， 6，和7，之間沒有雜散電容產(chǎn)生。因此，無需使用隔離絕緣體來絕緣第 二變換元件組的元件2'， 3，， 5，， 6，和7',如此一來，4吏;^文置元件2，， 3，， 5'， 6，和7'的空間最小化變?yōu)榭赡?。類似地，運(yùn)行于正電壓下的第一變換元件組的每個元件2， ， 3，， 5，， 6， 和7，具有彼此對置的第一和第二端子。第一變換元件組中每個元件的第一端 子與第二變換元件組中的每個元件的第一端子相對設(shè)置。第一變換元件組的每 個元件2， 3， 5, 6和7的第一端子保持接地。第一變換元件組的元件2， 3， 5， 6和7運(yùn)行在正電壓下，并且該電壓從第一端子到第二端子以相同的增量 線形地增加。例如，元件2， 3, 5, 6和7的運(yùn)行電壓由第一端子的0KV線形 地增加為20KV, 40KV, 60KV以至第二端子的80KV。由于當(dāng)從第 一 變換元件組的每個元件的第 一端子的起測量的距離相同時， 第一變換元件組中的每個元件均保持等電勢，第一變換元件組的元件2， 3， 5， 6和7之間沒有雜散電容產(chǎn)生。因此，無需使用隔離絕緣體來絕緣第一變換元件組的元件2， 3, 5， 6和7，如此一來，使放置元件2， 3, 5, 6和7的空間 最小化變?yōu)榭赡?。圖3示出本發(fā)明一個實(shí)施例中高壓變壓器的第一和第二變換元件組的組 成元件高壓變換部分3和3，的細(xì)節(jié)。如圖3所示，高壓變換部分3和3，由 初級線圈，次級線圈和法蘭組成。初級線圏(圖中未示)巻繞在^f茲芯部分2 和2，的一側(cè)上，并被法蘭10, 11， 12, 13, 14圍繞。次級線圈20和20' 單獨(dú)巻繞在由每個法蘭10， 11， 12， 13， 14形成的空間里。安裝于磁芯部分2上的第一變換元件組的高壓變換部分3具有保持接地的 第一端子A。高壓變換部分3運(yùn)行于這樣一個電壓下，該電壓由第一端子A 至第二端子B正相升高。另一方面，安裝于磁芯部分2，上的第二變換元件組 的高壓變換部分3，具有保持接地的第一端子A，。高壓變換部分3，運(yùn)行于這 樣一個電壓下，該電壓由第一端子A，至第二端子B，負(fù)相降低。例如，第一 變換元件組的高壓變換部分3的運(yùn)行電壓以20KV的增幅由第一端子A至第 二端子B線形地升高，同時第二變換元件組的高壓變換部分3， 的運(yùn)行電壓 以-20KV的減幅由第一端子A，至第二端子B，線形地降低。分別安裝于磁芯部分2和2，上的第一變換元件組的高壓變換部分3和第 二變換元件組的高壓變換部分3，彼此并聯(lián)。因此，第一變換元件組的高壓變 換部分3和第二變換元件組的高壓變換部分3，之間具有相同的電勢差。例如， 第一變換元件組的高壓變換部分3和第二變換元件組的高壓變換部分3，的各 自的法蘭IO， 11, 12和13之間具有80KV的電勢差。第一變換元件組的所有元件，包括高壓變換部分3，在第一變換元件組的 第一端子至第二端子間的直線距離相同的情況下具有等電勢。同樣地，第二變 換元件組的所有元件，包括高壓變換部分3，，在第二變換元件組的第一端子 至第二端子間的直線距離相同的情況下具有等電勢。由于特別的原因，第一變換元件組的所有元件和第二變換元件組的所有元件之間具有80KV的相同電 勢差。由于第一變換元件組的元件和第二變換元件組的元件之間具有相同電勢 差，它們之間沒有多余的雜散電容產(chǎn)生。因?yàn)檫@一事實(shí)，無需使用隔離絕緣體 來絕緣第一和第二變換元件組中的元件。而且，使得放置第一和第二變換元件組中元件的空間最小化變?yōu)榭赡堋D4是本發(fā)明的另一個實(shí)施例中高壓變壓器的俯視圖。如圖4所示，第一 和第二變換元件組中的元件均置于高壓變壓器的外殼1中。第一變換元件組的 高壓變換部分3和第二變換元件組的高壓變換部分3，對稱放置。此外，整流 二極管5和5'，平滑電容6和6，和高壓開關(guān)部分7和7，都接近于高壓變換 部分3和3，中相應(yīng)的一個設(shè)置。如上文所述，根據(jù)本發(fā)明的高壓變壓器如此設(shè)計，用以維持兩個變換元件 組之間的等電勢，同時使得各元件變換組中的元件在第 一端子至第二端子間的 直線距離相同的情況下具有等電勢。因此無需在第一和第二變換元件組的元件 之間放置絕緣體。這將使得制造小型化低成本的高壓變壓器變?yōu)榭赡?。上文所列?shí)施例^f又作示例，因此，本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。由本發(fā)之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高壓變壓器，包括由多個元件組成的第一變換元件組，所述第一變換元件組包括磁芯部分，高壓變換部分，高壓開關(guān)部分和整流部分；和由多個元件組成的第二變換元件組，所述第二變換元件組包括磁芯部分，高壓變換部分，高壓開關(guān)部分和整流部分，所述第一變換元件組和第二變換元件組中的每個元件均包括彼此對置的第一和第二端子，第一變換元件組中每個元件的第一端子與第二變換元件組中的每個元件的第一端子相對設(shè)置，所述第一變換元件組的元件適于運(yùn)行在這樣一個電壓下，該組中每個元件的第一端子到第二端子的電壓正向增大，第二變換元件組的元件適于運(yùn)行在這樣一個電壓下，該組中每個元件的第一端子到第二端子的電壓負(fù)向減小，當(dāng)從第一變換元件組的每個元件的第一端子的起測量的距離相同時，所述第一變換元件組中的每個元件均保持等電勢，當(dāng)從第二變換元件組的每個元件的第一端子的起測量的距離相同時，第二變換元件組中的每個元件均保持等電勢，其中第一變換元件組和第二變換元件組的元件之間保持相同的電勢差。
2. 如權(quán)利要求1所述的高壓變壓器，其中第一變換元件組中元件的正向 遞增電壓從第一變換元件組中每個元件的第一端子到第二端子線形地升高，第 二變換元件組中元件的負(fù)向遞減電壓從第二變換元件組中每個元件的第一端 子到第二端子線形地降低。
3. 如權(quán)利要求1所述的高壓變壓器，其中第一變換元件組的元件和第二 變換元件組的元件互相并聯(lián)且放置在一個外殼中，所述外殼具有一個絕緣襯 墊。
4. 如權(quán)利要求3所述的高壓變壓器，其中第一變換元件組的元件和第二 變換元件組的元件距外殼的距離相等。
5. 如權(quán)利要求1所述的高壓變壓器，其中第一變換元件組和第二變換元 件組中的每個整流部分包括二極管，該二極管用以對由第 一變換元件組和第二變換元件組中的高壓變換部分感應(yīng)的高壓進(jìn)行整流；用以使二極管整流后的高 壓變得平滑的平滑電容，二極管和平滑電容接近于第一變換元件組和第二變換 元件組中的每個高壓變換部分設(shè)置。
全文摘要
一種小型輕量低成本制造的高壓變壓器。該高壓變壓器設(shè)計為在兩個變換元件組之間保持相等的電勢差，并且使得各元件變換組中的元件在第一端子至第二端子間的直線距離相同的情況下具有等電勢。因此無需在第一和第二變換元件組的元件之間放置絕緣體。這將使得制造小型化低成本的高壓變壓器變?yōu)榭赡堋?br> 文檔編號H01F30/06GK101226821SQ20071019294
公開日2008年7月23日 申請日期2007年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月24日
發(fā)明者成基峰, 樸鐘來 申請人:株式會社波斯康