[發明專利]一種圓繞組線繞制的多段圓筒式澆注線圈制造方法

有效

• 申請號: 201410057376.6
• 申請日: 2014-02-20
• 公開（公告）號: CN103779067A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 魏勝璋;魏日成;魏海
• 申請（專利權）人: 江西特種變壓器廠
• 主分類號: H01F41/04
• 分類號: H01F41/04;H01F41/06
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本發明屬于變壓器制造領域；它涉及一種多段圓筒式澆注線圈，特別是涉及一種圓繞組線繞制的多段圓筒式澆注線圈制造方法。

背景技術

較小容量的10～35KV級環氧樹脂澆注變壓器的高壓線圈，由于電流較小，當所選用銅繞組線的截面積小于4平方毫米時，制造和繞制這么小的扁繞組線，很是困難，只好選用圓繞組線。為了使絕緣材料在安全電壓范圍內可靠運行，通常將線圈設計成2段以上的多段多層圓筒式結構，以降低其層間電壓和段間電壓，并且采取在層間放置格外的絕緣材料和拉開段間距離的方法，以滿足變壓器電氣強度的技術要求。電壓越高，段數越多。但是，段數越多，段間累計間距也就越大，這就造成線圈的軸向高度越高。而變壓器的電抗壓降????????????????????????????????????????????????的大小由下式計算決定：

?

????24.8·I·W·∑D·ρ·K

???????????????????∑D—漏磁面積，即垂直切割漏磁的線圈橫截面積，C。

ρ—洛氏系數。

K―電抗壓降附加系數。

—毎匝線圈感應的電壓伏數。

—電抗高度，mm。

從上述公式可以看出，當I、W、ρ、K、參數不變時（ρ有微小變化），為了滿足變壓器電抗為某一技術要求的數值，分母中的電抗高度越高，分子中的漏磁面積∑D就要加大，這就意味著線圈的外徑也就隨之放大，其后果是造成變壓器的體積增大，材料消耗增多，產品成本上升，價格競爭力下降。因此，必須在滿足變壓器電氣強度技術要求的前提下，把段間累計間距縮到最小程度，盡量避免線圈結構內存在不必要的空間浪費，盡最大可能填充線圈內部的空間。

通常，用圓繞組線直接在線圈澆注模具上繞制多段圓筒式線圈，可以把上一層線匝繞在下一層相鄰線匝的空隙處，三匝相鄰圓繞組線外圓弧相切，組成正三角形的品字形排列，其結果是，線圈的輻向尺寸可比圓繞組線的外圓弧垂直相切迭繞的輻向尺寸減小（1-COS30°）=0.134≈10%左右，但每一層的匝數要比前一層的匝數少繞一匝線，此時，該種排列的線段圓繞組線橫截面就組成等腰梯形，這樣，該段線圈就有空出不能繞線位置的匝數N1，由下式計算：

N1=（n―1）·n/2（匝），

式中，n—分段線圈的層數。

例如：一段9層的分段線圈，其空位的匝數N1=（9-1）X9?/2=36（匝），相鄰兩段線圈之間產生的空位加上段間應留間距就組成倒等腰梯形，這倒等腰梯形就是不能填充的空間，多段相鄰兩段線圈之間產生的空間累加起來，就造成線圈結構的電磁線填充率降低，產生線圈內部空間的浪費，無形中加大了線圈的高度尺寸。不僅如此，更重要的是隨之要增大線圈的漏磁面積，以滿足變壓器阻抗值的技術要求，至使加劇材料消耗增多，產品成本上升，價格競爭力下降。

為此，有的變壓器生產廠家采用在兩側帶有端部夾板的專用繞線模具上，將每段線圈繞成圓繞組線橫截面組成近似矩形或方形的分段線圈，同樣也是上一層線匝繞在下一層相鄰線匝的空隙處，三匝相鄰圓繞組線外圓弧相切，這樣，只是每逢偶數層要少繞1匝線，毎段線圈有空出不能繞線位置的匝數N2，由下式計算：

N2=?n?/2（匝），（取整數）

式中，n—分段線圈的層數。

例如：一段9層的分段線圈，其空位的匝數N2=9/2（匝），取整數為4匝。可見，橫截面組成近似矩形或方形的分段線圈與上述等腰梯形排列的分段線圈比較，每段要多繞（n―1）～n倍的匝數，繞組線的填充率有所提高。但這種繞法因為毎段起頭被壓在底層，需要與其它段焊接，因而不能直接繞在澆注模上，必須用專用繞線模具逐段繞制，再從專用繞線模具上取下繞制好的一段線圈，依次套在線圈澆注的模具上。可見，橫截面組成矩形或方形的分段線圈雖可減少線圈內部空間的浪費，但這樣做，帶來了套裝定位的困難，每相鄰兩段之間需要將線頭焊接起來，費工費時，且焊接頭過多容易引起電阻不平衡和局部過熱，潛在問題較多等問題。

還有的變壓器生產廠家為了在澆注模具上直接將每段線圈繞成圓繞組線橫截面組成近似矩形或方形的分段線圈，采用每繞一段，用卡箍固定一段的方法，操作上很不方便，且容易損傷線匝絕緣。

上述幾種方法均各有弊端，需要改變線圈的排列結構和增加段間定位件，以解決上述存在的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新的圓繞組線繞制的多段圓筒式澆注線圈制造方法。

本發明的技術解決方案：?