專(zhuān)利名稱(chēng)：投影器及幻燈機(jī)用限流變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電氣部件和照明技術(shù)，還涉及光學(xué)儀器技術(shù)。
投影器及幻燈機(jī)所用光源多為低壓供電的鹵鎢燈泡，為了保證發(fā)光效率和色溫，其燈絲溫度達(dá)3200K。用金屬鎢制成的燈絲具有正溫度系數(shù)，其冷態(tài)電阻值僅為工作狀態(tài)的百分之幾。這類(lèi)投影器及幻燈機(jī)一般都通過(guò)工頻降壓變壓器對(duì)燈泡供電，初級(jí)直接接入電網(wǎng)啟動(dòng)，冷態(tài)啟動(dòng)瞬間通過(guò)燈絲的電流幾乎等于變壓器次級(jí)短路電流，約為正常工作電流的十倍，以24V250W燈泡為例，額定工作電流為10.4A，啟動(dòng)瞬間電流超過(guò)100A。如此大的電流一則造成燈絲局部過(guò)熱，二則產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁力使燈絲變形，多次啟動(dòng)后易使燈絲斷開(kāi)損壞造成燈泡壽命下降，經(jīng)常超電壓?jiǎn)?dòng)更是如此。
為了延長(zhǎng)燈泡使用壽命，現(xiàn)有這類(lèi)產(chǎn)品多裝有強(qiáng)弱光開(kāi)關(guān)。如對(duì)24V燈泡，強(qiáng)光檔用23～24V供電，弱光檔用22V供電，并盡量在弱光檔啟動(dòng)。實(shí)際上，弱光檔啟動(dòng)瞬間電流減小有限，弱光檔使用延長(zhǎng)了燈泡壽命的機(jī)理是降低了燈絲工作溫度(相應(yīng)地大大降低了燈泡發(fā)光效率)而延長(zhǎng)了燈泡穩(wěn)態(tài)工作壽命。
也有人提出啟動(dòng)時(shí)在變壓器初級(jí)串入電阻(或熱敏電阻)或電容器以限制瞬間電流，啟動(dòng)后再將該元件短接使初級(jí)直接接通電源，這類(lèi)方式要使用特制開(kāi)關(guān)，增加元件，因而成本增加可靠性降低，沒(méi)有在產(chǎn)品中得到應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種具有限流功能的降壓變壓器對(duì)投影器、幻燈機(jī)燈泡供電，以限制啟動(dòng)瞬間電流延長(zhǎng)燈泡使用壽命。
現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的投影器及幻燈機(jī)用變壓器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)變壓器)多數(shù)為殼式鐵芯，其繞組結(jié)構(gòu)如

圖1。圖中1為鐵芯、2為初級(jí)繞組、3為次級(jí)繞組，初次級(jí)繞組同軸疊繞。這種結(jié)構(gòu)電磁利用率高，漏磁小，但也正因?yàn)槁┐判∈苟搪冯娏骱艽?，幾乎沒(méi)有限流作用。
本設(shè)計(jì)提出的變壓器可以用殼式疊片鐵芯，也可以用芯式疊片鐵芯和C型卷繞鐵芯，其主要特點(diǎn)是初級(jí)繞組和次級(jí)繞組不是疊繞(即兩繞組中心位置重合)而是分開(kāi)繞制，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2，其中4為鐵芯、5為初級(jí)繞組、6為次級(jí)繞組、7為磁分路鐵芯、b為鐵芯窗口寬度，初、次繞組中心沿鐵芯磁路有一段距離d(圖中用虛線表示)，存在一定漏磁，工作時(shí)具有一定大小的漏磁阻抗串聯(lián)在電路，具有明顯的限流作用。
圖2(a)為殼式鐵芯，初級(jí)繞組5和次級(jí)繞組6均裝在中心磁路，分上下放置，需要加大漏磁還可在兩者之間加入磁分路7；圖2(b)和(c)將次級(jí)繞組分置在兩側(cè)磁路，漏磁較前更大。圖2(d)為芯式鐵芯結(jié)構(gòu)，初級(jí)繞組5和次級(jí)繞組6分置于磁路兩邊，繞制方便，漏磁也大；圖2(e)將初次級(jí)繞組上下分置于同一側(cè)磁路；圖2(f)將初次級(jí)分為兩部份上下分置于兩邊磁路，結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)。
為了顧及穩(wěn)態(tài)工作時(shí)的電磁效率，初次級(jí)間漏磁也不宜過(guò)大，次級(jí)短路電流在額定工作電流6～7倍以下對(duì)限制啟動(dòng)電流延長(zhǎng)燈泡壽命就有效果。(普通變壓器次級(jí)短路電流可達(dá)正常工作電流的15～20倍)。一般控制初次級(jí)繞組中心距d超過(guò)鐵芯窗寬。
改變初次級(jí)繞組中心距，必要時(shí)在兩者之間加入一定的用鐵磁材料制成的磁分路可以調(diào)整漏磁，相應(yīng)的控制了次級(jí)短路電流。
初次級(jí)繞組分隔并加上磁分路后，鐵芯窗口利用率降低，造成變壓器體積重量成本增加，本設(shè)計(jì)充分利用投影器幻燈機(jī)可通風(fēng)冷卻的條件，盡量加大繞組散熱面積，優(yōu)選使用芯式鐵芯，并取消繞組內(nèi)層間絕緣以降低熱阻，從而使導(dǎo)線電流密度從通常的3～4安／毫米2提高到5～7安／毫米2，使本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的變壓器重量材料消耗均小于現(xiàn)有變壓器。
權(quán)利要求1.一種投影器及幻燈機(jī)用限流變壓器，包括鐵芯、初級(jí)繞組、次級(jí)繞組，其特征是初級(jí)繞組和次級(jí)繞組不同軸疊合繞制，而是分開(kāi)置于鐵芯磁路上，兩繞組之間有一定間隔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器，其特征是兩繞組中心沿磁路長(zhǎng)度距離超過(guò)鐵芯窗口寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器，其特征是初級(jí)與次級(jí)繞組之間加入導(dǎo)磁材料制成的磁分路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器，其特征是鐵芯為芯式結(jié)構(gòu)，初級(jí)繞組和次級(jí)繞組各分成兩部份分置于鐵芯兩側(cè)，同一側(cè)初次級(jí)繞組上、下分置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和4所述的變壓器，其特征是繞組層間無(wú)絕緣材料分隔，繞組導(dǎo)線的直徑范圍為當(dāng)其在額定工作狀態(tài)時(shí)通過(guò)導(dǎo)線的電流密度為5～7安／毫米2。
專(zhuān)利摘要一種用于投影器及幻燈機(jī)對(duì)低壓鹵鎢燈泡供電的降壓變壓器，其初次級(jí)繞組不是同軸疊合繞制，而是分開(kāi)置于鐵芯上，初次級(jí)繞組間有一定間隔，必要時(shí)加入磁分路，從而產(chǎn)生漏磁場(chǎng)而限制短路電流，采用這種變壓器對(duì)低壓燈泡供電可以大大降低燈泡啟動(dòng)時(shí)的瞬間電流，因而可延長(zhǎng)燈泡使用壽命，所示結(jié)構(gòu)變壓器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、成本低。
文檔編號(hào)H01F27/28GK2121068SQ9221332
公開(kāi)日1992年11月4日 申請(qǐng)日期1992年3月6日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月6日
發(fā)明者吳鎮(zhèn)敏 申請(qǐng)人:南京揚(yáng)子電教儀器廠