[發(fā)明專利]變壓器箔式線圈及其繞制方法和包含箔式線圈的變壓器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610815552.7
• 申請日: 2016-09-09
• 公開（公告）號: CN107808754A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林鐘云;徐曄;陸瓊芳;劉瑞;查爾斯·W·約翰遜;拉斐爾·穆里洛
• 申請（專利權(quán)）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: H01F27/28
• 分類號: H01F27/28;H01F27/30;H01F41/061
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標(biāo)代理有限公司11012
• 代理人: 崔華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變壓器箔式線圈及其繞制方法，和使用這種箔式線圈的變壓器。

背景技術(shù)

變壓器主要由高壓線圈、低壓線圈、鐵心和夾件等部分組成。變壓器的線圈又稱為繞組，是變壓器中的電路部分，通常采用銅帶或鋁帶繞制而成。線圈所需的導(dǎo)體匝由沿著線圈軸線方向并排設(shè)置的多個圓盤組成。一個線圈包含一個或多個圓盤，一個圓盤又稱為一“段”。每個圓盤中，這些匝沿著線圈的徑向從內(nèi)部纏繞到外部，即，每層一匝。這些圓盤以串聯(lián)電路關(guān)系連接，可以用相同的箔導(dǎo)體繞制。如圖1所示，導(dǎo)體12圍繞著模具11的外周自內(nèi)而外繞制一定的匝數(shù)形成一段，導(dǎo)體與導(dǎo)體之間需放置層間絕緣。在每一段結(jié)尾處手工彎折導(dǎo)體12使之過渡到下一段起始位置，插入絕緣帶并繼續(xù)繞制一定的匝數(shù)，重復(fù)該過程繞制規(guī)定的段數(shù)，直至線圈繞制完成。如圖2所示，所述手工彎折步驟包括：在每段結(jié)尾處彎折導(dǎo)體、調(diào)整導(dǎo)體到正確的位置、在每段導(dǎo)體之間插入絕緣帶、再次彎折導(dǎo)體過渡到下一段。由于復(fù)雜的對齊和調(diào)整步驟占用了繞線過程中大部分時間，而每段導(dǎo)體之間都要重復(fù)這種手工彎折，使得人工成本提高，繞線設(shè)備的利用率降低，繞線速度慢。此外，手工彎折存在誤差，特別是用于較厚較寬的大規(guī)格導(dǎo)體時，彎折過程非常困難且難以保證彎折質(zhì)量。另一方面，由于現(xiàn)有的箔繞技術(shù)中每段之間需留出一定的空隙放置絕緣帶，使得線圈的填充系數(shù)降低，體積增大，變壓器的制造成本提高。

因此，有必要設(shè)計一種既能節(jié)約人工成本、提高繞線速度，又能提高線圈的填充系數(shù)、減小線圈體積的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種變壓器箔式線圈及其繞制方法和包含箔式線圈的變壓器，該方案既能節(jié)約人工成本、提高繞線速度，又能提高線圈的填充系數(shù)、減小線圈體積。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種變壓器箔式線圈，包括箔導(dǎo)體，所述箔導(dǎo)體沿著箔式線圈的軸線方向繞制，所述繞制的箔導(dǎo)體所在平面相對于箔式線圈的軸線傾斜。

在一種實(shí)施方式中，所述繞制的箔導(dǎo)體所在平面相對于箔式線圈的軸線傾斜5～85度角。

在一種實(shí)施方式中，所述繞制的箔導(dǎo)體所在平面相對于箔式線圈的軸線傾斜20～25度角。

在一種實(shí)施方式中，每層所述繞制的箔導(dǎo)體為獨(dú)立的圓臺形，圓臺的錐面相對于箔式線圈的軸線方向傾斜。

在一種實(shí)施方式中，每層所述繞制的箔導(dǎo)體為連續(xù)的螺旋形，螺旋面相對于箔式線圈的軸線方向傾斜。

在一種實(shí)施方式中，所述箔導(dǎo)體的表面帶有絕緣層。

在一種實(shí)施方式中，所述箔式線圈還包括圓盤式線圈，所述圓盤式線圈與所述箔導(dǎo)體繞制的線圈沿著箔式線圈的軸線方向并排設(shè)置。

本發(fā)明還提供了一種上述變壓器箔式線圈的繞制方法，包括提供模具，該模具的軸線與箔式線圈的軸線方向一致；提供表面帶有絕緣層的箔導(dǎo)體，將該箔導(dǎo)體沿著所述模具的軸線方向繞制在模具的外周；所述方法還包括提供絕緣支撐件，將該絕緣支撐件安裝到所述模具上，所述絕緣支撐件的支撐面相對于所述模具的軸線傾斜；和將所述箔導(dǎo)體的第一層緊貼著所述絕緣支撐件的支撐面開始繞制，其后的每一層均緊貼著上一層繞制。

在一種實(shí)施方式中，所述絕緣支撐件的支撐面相對于所述模具的軸線傾斜5～85度角。

在一種實(shí)施方式中，所述絕緣支撐件的支撐面相對于所述模具的軸線傾斜20～25度角。

在一種實(shí)施方式中，所述方法還包括提供打底網(wǎng)格布，繞制開始前，將所述打底網(wǎng)格布圍在所述模具的外周；以及繞制完成后，將所述打底網(wǎng)格布連同箔導(dǎo)體一起，與所述模具分離。

在一種實(shí)施方式中，所述方法還包括提供分接端子，將該分接端子焊接到所述箔導(dǎo)體的首尾及中部。

本發(fā)明還提供了一種包含上述箔式線圈變壓器，包括如前所述的變壓器箔式線圈。

上述變壓器箔式線圈及其繞制方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，無需任何手工彎折步驟，大大縮短了繞線的時間。由于采用傾斜繞制的方法且箔導(dǎo)體的表面帶有絕緣層，無需放置層間絕緣，或單獨(dú)留出空隙放置絕緣帶，提高了線圈的填充系數(shù)。繞制過程中，通過改變箔導(dǎo)體的尺寸或者傾斜繞制的角度，還可以調(diào)整箔式線圈的輻向和軸向尺寸，從而進(jìn)一步減小了線圈體積。

附圖說明

圖1示出了現(xiàn)有的箔繞技術(shù)示意圖；

圖2示出了現(xiàn)有的手工彎折導(dǎo)體示意圖；

圖3示出了本發(fā)明一種實(shí)施方式的傾斜繞制箔式線圈的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4A和圖4B分別示出了本發(fā)明一種實(shí)施方式的箔導(dǎo)體的立體示意圖和截面示意圖；