三相输配电电力变压器 【技术领域】
本发明涉及电力设备，更具体地指一种三相输配电电力变压器。
背景技术
大家知道，法拉第定律指出了交变的磁力线可以产生电压，也可以升高或降低电压。凭此原理，发电机和变压器的问世奠定了电力企业的基础，而输送电力全靠导电线从发电厂长途供应广泛的后级消费用户，在电力的输送过程中，为了减少导电线的功耗，电力输出时必须升高电压，而进入消费用户时必须降低电压，以便用户安全使用。在这过程中，三相输配电电力变压器无论在升压还是降压过程，均占据了一个非常重要的作用，是一个关键部件。由于输送功率达数干或数万千瓦(KVA)，必须严格要求变压器变压时，要低功耗和高效率，传统的三相输配电电力变压器的主要结构请参阅图1-图3所示，该变压器10由三组单相变压器11集为一体，每一组单相变压器11地低压线圈111绕于磁芯12上，磁芯12是两个相对的″E″型件121、122拼合而成，即形成低压和高压线圈的骨架，高压线圈113绕于低压线圈111的外层。这类变压器从原理上基本可归结为“电路包围磁路”，低压线圈和高压线圈偶合作用总体上是较好的，但外围的线圈部分磁场扩散在空间，不能充分利用，漏磁较大，电磁转换效率低，因此，变压器的效率最高也只能达到95％，其体积也较大。
【发明内容】
本发明的目的是针对传统变压器存在的上述缺点，提供一种漏磁少转换效率高的三相输配电电力变压器。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，该三相输配电电力变压器包括：
磁环，磁环呈一上下等径并两端开口的圆筒形；
三组单相变压器内芯，三组单相变压器内芯呈上下叠置于磁环中；
外磁轭和内磁轭，外磁轭包括上下两块，分别置于磁环的上下两端，内磁轭包括两块，分别置于三组单相变压器内芯的中间一组变压器内芯的上下两端。
所述三组单相变压器内芯的结构相同，每一组变压器内芯包括磁芯、低压线圈、高压线圈，磁芯呈圆环状，低压线圈绕于磁芯上，高压线圈绕制于低压线圈的外围。
所述的磁芯由若干薄型硅钢片相围而成。
所述的磁环包括若干不等直径的薄型圆筒，每一薄型圆筒依直径大小由外向内紧密相嵌套。
所述的磁环壁上开设走线通槽。
所述的外磁轭呈圆环盘状，外磁轭由若干薄型硅钢片相叠而成，外磁轭上并间隔留有散热气道。
所述的内磁轭呈圆环盘状，内磁轭由若干薄型硅钢片相叠而成。
所述的外磁轭和内磁轭的周边套置外箍。
所述的低压线圈和高压线圈均为螺旋形线圈。
在本发明的输配电电力变压器中，将三组单相变压器内芯，三组单相变压器内芯呈上下叠置于呈一上下等径并两端开口的圆筒形磁环中，并设计了外磁轭和内磁轭，外磁轭包括上下两块，分别置于磁环的上下两端，内磁轭包括两块，分别置于三组单相变压器内芯的中间一组变压器内芯的上下两端。这一技术方案使得电力变压器的每一组变压器内芯的低压线圈和高压线圈位于磁环内，形成了“磁路包围电路”的结构，一改传统的变压器的“电路包围磁路”的结构，从而从根本上有效地解决了电力变压器存在的线圈部分磁场扩散在空间、不能充分利用，而导致的漏磁的缺点，提高了电力变压器的转换效率，并相应地缩小了电力变压器的体积。
【附图说明】
图1为传统电力变压器结构示意图。
图2为传统电力变压器结构分介示意图。
图3为图1所示电力变压器的一组单相变压器内芯剖视示意图。
图4为本发明电力变压器的原理及结构示意图。
图5为本发明电力变压器的外观结构示意图。
图6为本发明电力变压器的结构分介示意图。
图7为本发明变压器的磁环、磁芯、外磁轭结构分介示意图。
图8为本发明电力变压器外磁轭俯视平面放大示意图。
【具体实施方式】
为进一步说明本发明的上述目的、技术方案和效果，以下通过实施例结合上述各图对本发明进行较为详细的描述。
请参图4-图6所示，本发明的三相输配电电力变压器20包括：
磁环21，磁环21呈一上下等径并两端开口的圆筒形(图6)；
三组单相变压器内芯22，三组单相变压器22内芯呈上下叠置于磁环21中；
外磁轭23和内磁轭24，外磁轭23包括上下两块，分别置于磁环21的上下开口两端并将磁环21封口，内磁轭24包括两块，分别置于三组单相变压器内芯22的中间一组变压器内芯22的上下两端，使三组单相变压器内芯22之间由内磁轭24所隔挡，保持各自相互独立的结构。
所述三组单相变压器内芯22的结构相同，每一组变压器内芯22包括磁芯221、低压线圈222、高压线圈223，磁芯221呈圆环状，低压线圈222绕于磁芯221上，高压线圈223绕制于低压线圈222的外围。
所述的磁环21壁上开设走线通槽211，以便每一组变压器内芯22的进出走线用。
请再参阅图4所示，从该图中可以看出，三组组单相变压器内芯22的磁力线25基本上没有浪费，而不像传统电力变压器的两侧边的磁力线没有被充分利用，显然，本发明的电力变压器的两侧边的磁力线均被充分利用，基本上没有漏磁现象，从法拉第公式V＝-N(dФ/dt)＝-NBAω可以佐证本发明的变压器的转换效率，
式中，V为产生的电压，N为线圈匝数，dФ/dt为变化的磁场，B为磁场强度，A为磁体截面积，
电压V源于N匝线圈的磁力线的随时变化(dФ/dt)，如果磁力线变化是一个常数等于交流电频率(ω＝2πf)，电压V与磁场强度B、磁体截面积A的乘积，电压与线圈的匝数成正比，在设定的初级或次级电压的情况下，线圈的匝数和磁芯的截面积的乘积是一个设计的常数，磁场强度越大，所产生的电压越大，磁体截面积越大，所产生的电压也越大，磁转换效率也越高。
在具体设计线圈匝数时，根据公式VP/VS＝NP/NS NP指初级线圈，NS指次级线圈。
在初级电压和次级电压定下后，线圈的匝数和磁体面积的乘积是一个设计上的常数，从法拉弟公式可得NA＝V/Bω，计算出低压线圈和高压线圈的匝数。
在本发明的变压器制作时，
请结合图7所示，所述的磁芯221由若干薄型硅钢片相围而成，形成一圆环盘状，各薄型硅钢片之间紧密相叠。
所述的磁环21包括若干不等直径的薄型圆筒，每一薄型圆筒依直径大小由外向内紧密相嵌套，以形成两端开口的圆筒形，同样，各薄型圆筒之间也紧密相嵌套，如同传统的变压器“E型”磁芯之间的相嵌套一样，使其之间的间隙尽量地小。当然，也可以采用其它的工艺来制作为圆筒形，如切割工艺等，所用的材料也采用硅钢片。
所述的外磁轭23呈圆环盘状，外磁轭23由若干薄型硅钢片相叠而成，外磁轭23上并间隔留有数个散热气道231(见图8)，以便使变压器的内部热量能尽快地向外散发。
所述的内磁轭24也呈圆环盘状，内磁轭24也可由若干薄型硅钢片相叠而成，各硅钢片之间也紧密相叠。
为了保证内外磁轭的牢固性，所述的外磁轭23的周边套置外箍。当然，内磁轭24的周边也可套置外箍。
在各组变压器内芯的线圈绕制上，所述的低压线圈222和高压线圈223均为螺旋形线圈，所谓螺旋形线圈即同日常生活中的蚊香盘绕的方式一样。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。