變壓器和用于設置繞組的方法技術

本發明專利技術涉及一種變壓器(130)和一種用于在變壓器(130)的鐵芯(134、135；272、272；471；472)上磁性均衡地設置繞組的方法。該變壓器(130)包括一個鐵芯(134、135；272、272；471；472)、至少一個卷繞到鐵芯上的并且包括多個初級線圈(251至256、261至266；451至456、461至466)的初級繞組(131)、和至少兩個卷繞到鐵芯上的并且包括多個次級繞組(221至226、231至236；421至427、431至437；611、612)的次級繞組(132、133)，并且其中，兩個彼此相鄰布置的次級線圈布置在一初級線圈的一側面的旁邊。尤其如此在鐵芯上布置線圈，使得橫向地通過變壓器窗口的磁化力差盡可能小并且盡可能避免通過變壓器窗口的漏磁通。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術涉及一種變壓器(130)和一種用于在變壓器(130)的鐵芯(134、135；272、272；471；472)上磁性均衡地設置繞組的方法。該變壓器(130)包括一個鐵芯(134、135；272、272；471；472)、至少一個卷繞到鐵芯上的并且包括多個初級線圈(251至256、261至266；451至456、461至466)的初級繞組(131)、和至少兩個卷繞到鐵芯上的并且包括多個次級繞組(221至226、231至236；421至427、431至437；611、612)的次級繞組(132、133)，并且其中，兩個彼此相鄰布置的次級線圈布置在一初級線圈的一側面的旁邊。尤其如此在鐵芯上布置線圈，使得橫向地通過變壓器窗口的磁化力差盡可能小并且盡可能避免通過變壓器窗口的漏磁通。【專利說明】
本專利技術涉及，用于實現變壓器、特別是焊接變壓器的鐵芯中的均衡的磁激勵。本專利技術屬于電氣技術的領域，涉及焊接變壓器、變壓器繞組、繞組的激勵、繞組的設置、特別涉及磁場均衡地設置繞組和/或實施繞組。
技術介紹
要由本專利技術主題解決的技術問題是用于電阻點焊的變壓器中的繞組和電激勵的不合適的分布，其引起變壓器鐵芯的磁性不平衡的磁激勵，這因此引起局部的磁飽和以及整個電阻點焊系統的不適當的運行。在變壓器的鐵芯上分布繞組通常這樣進行，使得實現單個繞組之間最好的磁耦合。在用于專門目的的變壓器的情況下，例如用于使用直流電流進行電阻點焊的變壓器的情況下，繞組的分布服從其他的優先事項，例如使用流體冷卻介質對于變壓器繞組的盡可能好的冷卻、緊湊的實施方式以及優先實現更好的冷卻和緊湊的結構的其他的途徑。用于電阻點焊的焊接變壓器的繞組的獲得專利的實現的最新的實施方案，如在US 7，978，040B2和US 7，978，039 B2中所述，具有一定的電磁方面的缺點，這些缺點通過在本專利中建議的解決方案能夠相對簡單地消除。
技術實現思路
因此本專利技術的任務是提供一種變壓器以及一種用于設置繞組的方法，通過它們能夠解決上面提到的問題。特別應該提供一種變壓器以及一種用于設置繞組的方法，通過它們能夠實現變壓器鐵芯的均衡(ausgewogene)的磁激勵。該任務通過權利要求1的變壓器解決。該變壓器包括一個鐵芯、至少一個初級繞組和至少兩個次級繞組，其中，初級繞組卷繞到鐵芯上并且包括多個初級線圈，次級繞組卷繞到鐵芯上并且各包括多個次級線圈，其中，兩個彼此相鄰布置的次級線圈布置在初級線圈的一個側面的旁邊。優選在該變壓器中繞組的線圈這樣布置，使得橫向地或者說垂直地通過變壓器窗口的磁化力差盡可能小，并且盡可能避免通過變壓器窗口的漏磁通。該變壓器的其他有利的結構在從屬權利要求中給出。可以橫向于或者平行于初級線圈的一個側面在兩個彼此相鄰布置的次級線圈之間布置一分開部件。在一種可能的實施變型中次級線圈的寬度與在鐵芯上的初級線圈的繞組層的厚度大體相同，并且鐵芯上的初級線圈的繞組層的厚度大體為次級線圈的繞組層的厚度的兩倍。但是也可以選擇不同的線圈尺寸，因為目的是沿鐵芯的均衡的繞組分布/磁化力分布和盡可能小的磁化力橫向地通過變壓器的磁鐵鐵芯的鐵芯窗口。沿鐵芯的磁化力分布也可以通過不同的效應，例如集膚效應、接近效應，或者單個線圈的不同的電阻/電感進行影響。在這種情況下必須相應地改變線圈/繞組的單個的大小。還可以在鐵芯上使一個次級線圈圍繞另一個次級線圈卷繞。這里兩個次級線圈可以屬于兩個不同的次級繞組。此外這里這兩個次級線圈可以通過一種電絕緣的材料，特別是低壓絕緣材料、高壓絕緣材料等進行分開，并且兩個次級繞組可以如此布置，使得在它們之間可以流過冷卻介質。在上述變壓器中可以在鐵芯上交變地布置由兩個次級線圈組成的第一布置方式和由兩個次級線圈組成的第二布置方式，其中，在第一布置方式中第一次級繞組的一個次級線圈在鐵芯上圍繞第二次級繞組的一個次級線圈卷繞，并且其中，在第二布置方式中第二次級繞組的一個次級線圈在鐵芯上圍繞第一次級繞組的一個次級線圈卷繞。由此能夠對稱地形成兩個次級繞組的電的參數，例如漏電感。鐵芯可以構造成U形，并且次級繞組可以分別圍繞U形形狀的兩條豎直的邊中的一條邊卷繞。這里可以在U形形狀的兩條豎直的邊之間在一個或者兩個初級線圈的旁邊布置一個圍繞該U形形狀的一條邊卷繞的次級繞組，該初級繞組圍繞U形形狀的另一條邊卷繞。鐵芯可以是用軟磁材料制造的變壓器鐵芯。初級繞組線圈和次級繞組線圈構成具有第一端面和第二端面的繞組包，其中，次級繞組線圈和初級繞組線圈如在上述實施變型中那樣并排分布在鐵芯段上。這里一個初級繞組線圈對可以構成繞組包的第一端面，并且一個次級繞組線圈對可以構成繞組包的第二端面。這導致均衡的繞組分布，其關于變壓器鐵芯內的飽和效應具有相應的優點。另外可選擇的方案是初級繞組線圈能夠構成繞組包的第一端面和第二端面或者次級繞組線圈對能夠構成繞組包的第一端面和第二端面。這導致繞組更加均衡地分布，其關于變壓器鐵芯內的飽和效應具有更大的優點。此外該任務通過根據權利要求18所述的用于設置繞組的方法解決。該方法具有如下步驟:將至少一個初級繞組卷繞到鐵芯上，其中，該初級繞組包括多個初級線圈；并且將至少兩個次級繞組卷繞到鐵芯上，其中每一個次級繞組包括多個次級線圈，其中，在卷繞初級、次級線圈時將兩個彼此相鄰布置的次級線圈布置在一個初級線圈的一個側面的旁邊。優選將繞組的線圈如此布置，使得橫向地通過變壓器窗口的磁化力差盡可能小，并且盡可能避免通過變壓器窗口的漏磁通。本專利申請的主題是對于初級、次級繞組的新穎的分布的建議，其使得能夠用直流電流均衡地磁激勵用于電阻點焊的焊接變壓器的鐵芯，這能夠通過保證變壓器的單個的初級、次級繞組之間良好的磁的耦合實現。本專利技術的另外可能的實施方式還包括上面或者下面關于說明的特征的實施例或者實施方式的未明確提到的組合。這里本領域技術人員還把單個方面作為對本專利技術的各個基本形式的改進或者補充進行添加。【專利附圖】【附圖說明】下面參照附圖并且根據實施例詳細說明本專利技術。附圖中: 圖1表示具有焊接變壓器的直流電阻點焊系統的輸出部分； 圖2是表示根據第一實施例均衡地分布變壓器的繞組的線圈的圖； 圖3以其分圖3A至3C表示配屬于在圖2中表示的根據第一實施例的布置方式的磁化力(=magnetomotive forces) (mmf)的變化(Verlauf)； 圖4是表示根據第二實施例均衡地分布變壓器的繞組的線圈的圖； 圖5以其分圖5A至5C表示配屬于在圖4中表示的根據第二實施例的布置方式的磁化力(=magnetomotive forces) (mmf)的變化； 圖6表示根據第一和第二實施例的兩個次級線圈的結構。附圖中，只要不另外說明，相同的或者功能相同的元件附以相同的附圖標記。下面根據焊接變壓器說明本專利技術。然而本專利技術不限于此，相反也可以采用不同于焊接變壓器的其他的變壓器。【具體實施方式】圖1表示一個直流電阻點焊系統的輸出部分，該系統類似專利US 7，978，040 B2和US 7，978，039 B2。在圖1中該輸出部分具有:焊接變壓器130，向所述焊接變壓器提供脈沖寬度調制的交流電壓110 ;輸出整流器的二極管137和138以及輸出焊接電壓140。變壓器130包括本文檔來自技高網...

【技術保護點】
變壓器(130)，具有鐵芯、初級繞組(131)和次級繞組(132、133)，所述鐵芯包括多個鐵芯段(134、135；271、272；471；472)，所述初級繞組包括多個初級繞組線圈(251至256、261至266；451至456、461至466)，所述次級線圈包括多個次級繞組線圈(221至226、231至236；421至427、431至437；611、612)。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：M·佩特倫，D·多里納，B·克洛西，G·斯圖伯格，
申請(專利權)人：羅伯特·博世有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE