CN101055797B - 一种变压器绕组的制作方法、变压器绕组及变压器 - Google Patents

Abstract

本发明适用于变压器领域，提供了一种变压器绕组的制作方法、变压器绕组及变压器，所述方法包括下述步骤：将薄形导体材料折叠成弯曲的蛇形导电体；将所述蛇形导电体通过折叠形成封闭状绕组。在本发明实施例中，利用反复折叠薄形导体，以此形成变压器绕组，简化了绕组制造工艺，降低了制造成本，在大电流的工作环境下，克服了绕组散热问题，提高了窗口使用率。

Description

一种变压器绕组的制作方法、变压器绕组及变压器

技术领域

本发明属于变压器领域，尤其涉及一种变压器绕组的制作方法、变压器绕组及变压器。 

背景技术

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件。变压器由磁芯和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组。绕组与磁芯合称电力变压器本体，是建立磁场和传输电能的电路部分。在原理上，磁芯是构成变压器的磁路，它将一次电路的电能转化为磁能，又将该磁能转化为二次电路的电能，因此，磁芯是能量传递的媒介体。在结构上，磁芯是构成变压器的骨架，在其磁芯柱上套上带有绝缘的线圈，并且牢固地对它们支撑和压紧。 

现有变压器的绕组基本上是通过导线，例如漆包线反复环绕一个磁芯形成，存在比较大的工艺极限，存在比较大的工艺极限，输入、输出电流受到很大限制，对绕组的制造材料、加工工艺和生产环境要求较高，增加了变压器的制造成本。 

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种变压器绕组的制作方法，旨在解决现有变压器的绕组制作存在较大的工艺极限，增加了变压器的制造成本的问题。 

本发明实施例是这样实现的，一种变压器绕组的制作方法，所述方法包括下述步骤： 

将薄形导体材料折叠成弯曲的蛇形导电体； 

将所述蛇形导电体通过折叠形成封闭状绕组。 

本发明实施例的另一目的在于提供一种变压器绕组，所述绕组为薄形导体材料折叠成的弯曲的蛇形导电体所折叠形成的封闭状绕组。 

本发明实施例的另一目的在于提供一种变压器，所述变压器包括： 

多个磁路；以及围绕所述多个磁路的绕组； 

所述绕组为薄形导体材料折叠成的弯曲的蛇形导电体所折叠形成的封闭状绕组。 

在本发明实施例中，利用反复折叠薄形导体，以此形成变压器绕组，简化了绕组制造工艺，降低了制造成本，在大电流的工作环境下，克服了绕组散热问题，提高了窗口使用率。 

附图说明

图1是本发明实施例提供的绕组制作的实现流程图； 

图2是本发明实施例提供的薄形导体材料的折叠形状示意图； 

图3a是本发明的一个实施例中提供的封闭绕组的形状结构示意图； 

图3b是本发明的另一实施例中提供的封闭绕组的形状结构示意图； 

图4a是图3a中的绕组插入磁芯后的形状结构示意图； 

图4b是图3b中的绕组插入磁芯后的形状结构示意图； 

图5是本发明实施例提供的薄形导体材料折叠后出现重叠时的形状结构示意图； 

图6是本发明实施例提供的薄形导体折叠角度和宽度的制作原理示意图； 

图7是本发明实施例提供的符合图6原理的绕组的形状结构示意图。 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

在本发明实施例中，利用反复折叠薄形导体，并以此形成多磁路变压器的绕组。 

图1示出了本发明实施例提供多磁路变压器的绕组实现流程，其步骤详述如下： 

在步骤S101中，将薄形导体材料折叠成蛇形导电体。 

在本发明实施例中，薄形导体材料为铝材料或者铜材料。图2示出了本发明实施例提供的薄形导体材料的折叠形状示意图，按照图中的折叠线21折叠形成蛇形导电体。 

在步骤S102中，将上述蛇形导电体折叠形成封闭状绕组。 

如图3a所示，将图2中按照折叠线21折叠形成的蛇形导电体再次折叠可以形成封闭状的绕组31。如图3b所示对图2中蛇形导电体进行二次折叠可以形成绕组32，这种情况下绕组32的长度可以在左右方向上无限延伸。 

在本发明实施例中，绕组形成后，将磁芯插入绕组。图4a、图4b示出了本发明实施例提供的插入磁芯41后的形状结构示意图，插入磁芯41后，绕组31或者32围绕磁路。 

在本发明实施例中，绕组的最佳穿越角度与绕组的叠厚、窗口宽度、磁芯的尺寸相关联。当薄形导体材料折叠后出现重叠时，如图5所示，图中51处重叠，此时会增加叠厚，降低了窗口利用率，同时不易散热。因此，图3a所示的绕组31才是最佳穿越的折叠。 

如图6所示，如果采用在工程上选用的标准磁芯，窗口宽度和磁芯的尺寸确定，则薄形导体的折叠角度和宽度满足下述公式： 

α＝45°-0.5*arctan(S/2A)； 

λ＝A*sin(90°-2α)。 

其中α为折叠角度； 

S为窗口宽度(磁芯边缘之间的距离)； 

A为磁芯横截面宽度A`与工程实际应用时，预留出的必要安全(工艺)间隙ΔA之和； 

λ为薄形导体的宽度。 

图中，B为磁芯横截面长度B`与工程实际应用时，预留出的必要安全(工艺)间隙ΔA之和。 

上述α值为理论值，在实际工程应用时，折叠角度的实际值可以在±15°范围内浮动。 

根据上述原理，如图7所示，当绕组倾斜穿越窗口的截线长度71小于或者等于窗口宽度72的一半时，绕组的薄形导体折叠能够不相互重叠，但是截线长度71越小，空间的利用率就越低。当倾斜绕组的二次折叠距离73小于磁芯横截面宽度的一半时，二次折叠也能够满足绕组不互相重叠的要求。可见薄形导体的宽度越窄则折叠后的绕组在各方面的性能越优越，但是在工程上需要尽可能增加薄形导体的宽度以增加有效的导电面积，同时增加宽度也可以有效地压缩绕组的叠厚。 

本发明实施例简化了绕组制造工艺，降低了制造成本，在大电流的工作环境下，克服了绕组散热问题，提高了窗口使用率。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (9)

1.一种变压器绕组的制作方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

将薄形导体材料折叠成弯曲的蛇形导电体；

将所述蛇形导电体通过折叠形成封闭状绕组。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述薄形导体的折叠角度和宽度满足下述公式：

α＝45°-0.5*arctan(S/2A)；

λ＝A*sin(90°-2α)。

其中，α为折叠角度，λ为薄形导体的宽度，S为窗口宽度，A为磁芯横截面宽度。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述折叠角度的工程应用值为α±15°。

4.一种变压器绕组，其特征在于，所述绕组为薄形导体材料折叠成的弯曲的蛇形导电体所折叠形成的封闭状绕组。

5.如权利要求4所述的变压器绕组，其特征在于，所述薄形导体的折叠角度和宽度满足下述公式：

α＝45°-0.5*arctan(S/2A)；

λ＝A*sin(90°-2α)。

其中，α为折叠角度，λ为薄形导体的宽度，S为窗口宽度，A为磁芯横截面宽度。

6.如权利要求5所述的变压器绕组，其特征在于，所述折叠角度的工程应用值为α±15°。

7.一种变压器，其特征在于，所述变压器包括：

多个磁路；以及

围绕所述多个磁路的绕组；

所述绕组为薄形导体材料折叠成的弯曲的蛇形导电体所折叠形成的封闭状绕组。

8.如权利要求7所述的变压器，其特征在于，所述薄形导体的折叠角度和宽度满足下述公式：

α＝45°-0.5*arctan(S/2A)；

λ＝A*sin(90°-2α)。

其中，α为折叠角度，λ为薄形导体的宽度，S为窗口宽度，A为磁芯横截面宽度。

9.如权利要求8所述的变压器，其特征在于，所述折叠角度的工程应用值为α±15°。

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