高電壓、高頻率且大功率變壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的目的，如題目所述，是一種高電壓、高頻率、大功率的變壓器。
[0002]本發(fā)明的特點(diǎn)是，特別是絕緣體的特殊結(jié)構(gòu)特征，其中，初級繞組和次級繞組設(shè)置在磁芯上，以實(shí)現(xiàn)兩者繞組之間的充分絕緣，最大化磁性耦合以及使用油液冷卻初級和次級繞組的可能性，并且獲得能夠在一個非常小的空間內(nèi)適應(yīng)于X射線管尺寸的變壓器。
[0003]因此，本發(fā)明涉及變壓器領(lǐng)域，特別是大功率、高頻、高壓的變壓器。
【背景技術(shù)】
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，設(shè)計(jì)和構(gòu)造一個高電壓或高頻率或大功率的變壓器不是一個問題。然而，設(shè)計(jì)和構(gòu)造同時(shí)包括這三個特點(diǎn)的變壓器是一個巨大的挑戰(zhàn)，由于上述特征相互矛盾的要求。
[0005]高壓變壓器需要初級和次級繞組之間的高程度的絕緣(高壓和低壓繞組的大距離隔離或絕緣體的大厚度)。這種繞組之間的隔離減少了兩者之間的磁耦合，因此漏抗增加，限制了功率輸出。
[0006]高頻變壓器需要初級和次級繞組之間非常好的耦合，以便實(shí)現(xiàn)可接受的效率并且功率輸出不受低效率耦合的限制(初級和次級繞組之間的過量阻抗)。為了滿足這一要求，初級和次級繞組之間的距離必須盡可能短(這與高壓變壓器的要求完全相反)。而且，工作頻率越高，需要的耦合就越好，因?yàn)槔@組之間的電抗與頻率成正比。
[0007]大功率變壓器要求繞組的阻抗很小，并且兩者之間的電抗要足夠低，以免限制功率輸出。當(dāng)初級和次級繞組耦合增加時(shí)，電抗最小，例如，當(dāng)兩個繞組彼此接近時(shí)(這與高壓變壓器的要求完全相反)。此外，功率輸出或工作頻率越高，耦合必須越好，因?yàn)槔@組之間的電抗與頻率成正比。
[0008]因此，本發(fā)明的目的是開發(fā)同時(shí)具有高電壓，高頻和大功率的變壓器，其中絕緣和磁耦合的要求是到這種程度，實(shí)施該目標(biāo)可以通過開發(fā)如下面所描述的，其本質(zhì)是權(quán)利要求I中闡述的變壓器來實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種在很小空間內(nèi)的高壓、高頻率且大功率的變壓器，其可以適應(yīng)于X射線管的尺寸，以使得它可以被組裝在單一的模塊內(nèi)，使它們之間的電位一致(等電位安裝)，以這種方式減少組件的重量和體積，達(dá)到了更加經(jīng)濟(jì)、有效的目的。
[0010]變壓器是浸漬在油(礦物或植物)中，其有兩個主要目的:作為電絕緣體和作為變壓器的電氣和磁性元件的冷卻劑。
[0011]變壓器具有安裝有初級繞組的磁芯，于是這個組件封裝在作為絕緣體組成部分的中空的管狀元件內(nèi)。
[0012]絕緣體由兩部分組成，它們相對于橫向垂直平面相互對稱，每部分或一半具有設(shè)置在每半個絕緣體外殼內(nèi)部的中空的管狀元件，其中中空管狀元件一端連接到外殼，以這樣一種方式，中空管狀元件的內(nèi)部空間被連接到外部并且在絕緣體每一半內(nèi)限定了環(huán)形空間，其包括管狀元件的外壁和外殼的內(nèi)壁之間，次級或高壓繞組被設(shè)置在該處。
[0013]絕緣體每一半的中空管狀元件具有相對于外殼的自由邊的突出的特征，以使絕緣體的兩半被耦合在一起，中空管狀元件自由端保持接觸，而插槽限定在兩個外殼之間，其處于零伏級，并且此處高程度的絕緣是沒有必要的，但是，允許油液與次級繞組電路相接觸。
[0014]由于所描述的構(gòu)造，以下可以被實(shí)現(xiàn):
[0015]-初級繞組和次級繞組縱向占用相同的空間，從而最大化繞組之間的磁耦合，并因此也降低了它們之間的電抗，這允許功率輸出最大化。
[0016]-它使次級繞組的整流器，濾波器和電阻分壓器被非常接近地設(shè)置在一起，由于實(shí)際上這些是等電位的電路以及它們沿它們具有相同的電勢。
[0017]-初級和次級繞組之間的距離通過將兩個繞組隔離的中空管狀元件的方式而被最小化，使得到良好的磁耦合而沒有絕緣損耗。
[0018]-絕緣體每一半外殼的幾何形狀使得形成處于零伏級處的插槽成為可能，該處不需要要高程度的絕緣，然而，允許油液與次級繞組電路相接觸。
【附圖說明】
[0019]為了補(bǔ)充所作的描述，為了有助于更好地理解本發(fā)明的特征，根據(jù)其優(yōu)選的實(shí)施例，附加一組附圖作為所述描述的組成部分，其中，以說明性和非限定性的方式，下列作為表不。
[0020]圖1A展示了本發(fā)明的目的變壓器的正視圖。
[0021]圖1B展示了圖1A中的變壓器沿著A-A線剖切的剖視圖。
[0022]圖1C展示了變壓器沿著C-C線剖切的剖視圖。
[0023]圖1D展示了變壓器沿著B-B線剖切的剖視圖。
[0024]圖2展示了變壓器的透視圖。
[0025]圖3展示了絕緣體的一半的軸測視圖。
[0026]圖4.1展示了絕緣體的一半的側(cè)視圖。
[0027]圖4.2展示了絕緣體沿著D-D線剖切的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]根據(jù)附圖，下面是對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的描述。
[0029]在圖1A，1B，IC和ID中，可以看到的是其上設(shè)有初級繞組⑵的磁性的磁芯(I)，它們之間具有基本的低電壓絕緣體，因?yàn)樗鼈兌挤浅＝咏惴\(yùn)行，其為安全接地(地線)。
[0030]初級繞組(2)和磁性的磁芯(I)組件被設(shè)置在被限定在變壓器的絕緣體(3)內(nèi)的中空管狀元件(8)的內(nèi)部，并且所述次級繞組(4)被設(shè)置在所述中空管狀元件(8)上?？梢钥吹降氖?，磁性磁芯(I)和初級繞組(2)都直接與油液接觸，以使油液流過磁性的磁芯(I)和初級繞組(2)使得油液疏散了由變壓器運(yùn)行損耗所產(chǎn)生的熱量。
[0031]圖1B展示了次級繞組(4)如何被分成繞在獨(dú)立的線圈架上的不同的繞組單元(4.1至4.8)。這些繞組單元的電壓以整流器(9)和濾波器(10)的方式，被整流，濾波和串聯(lián)來加和每個繞組單元所有的電壓。電阻分壓器(11)采樣輸出電壓的，并將其反饋到控制電路中，從而提供了絕對和精確的輸出電壓的控制。
[0032]在這個圖中，可以看到的是零伏電壓(地面或地線)被嚴(yán)格安裝在次級繞組(繞組單元4.4至4.5之間)的中央，其中，絕緣體(3)