CN101336460A - 电绕组的固定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电绕组，其中，电绕组可同心地围绕磁芯布置。本发明还涉及一种变压器，包括至少一个磁芯和至少一个电绕组，其中，电绕组可同心地围绕磁芯布置。按本发明，电绕组与固定装置固定连接，以及固定装置可以固定在一个径向平面上。由此取消电绕组相互之间以及相对于要机械加固的磁芯的事后固定。

Description

电绕组的固定装置
本发明涉及一种电绕组，其中，电绕组可同心地围绕磁芯布置。
本发明还涉及一种变压器，其包括至少一个磁芯和至少一个电绕组，其中，电绕组可同心地围绕磁芯布置。
在制造电磁器件如电感器或变压器时，各个组件彼此之间的准确布置、固定和机械稳定性是必要的。在制造、运输和有时历经数十年之久的运行期间，必须在任何时候均保证磁芯对于绕组的相对位置。
在浇铸树脂变压器中，低压和/或高压绕组用浇铸树脂料浇铸以及保证如此制成的浇铸树脂体的机械稳定性。相应的浇铸树脂变压器按惯例是这样构造的，即，磁芯，尤其在多柱磁芯的情况下，与设在上侧和下侧的压框一起使用，从而使大多用一个个薄片叠层的磁芯在机械上稳定化。在内部的绕组(大多是低压绕组)按现有技术通过定距件和通过设在下侧及必要时设在上侧的支承装置相对于磁芯固定。在外部的绕组同样借助支承装置及必要时借助定距件相对于在内部的绕组固定。在这里，磁芯通过在外部的支架，例如环形的绑扎，在机械上加固并借助定距件起到支承外部电绕组的作用。
为了即使在运输变压器时也能保证绕组对于磁芯的相对固定，通常在磁芯外表面设一压框，它借助相应的支承装置保证在绕组与压框之间夹紧。支承装置一方面用于绕组对压框的地电位的电绝缘，另一方面用于支持在内部的绕组相对于已通过外部支架机械上加固的磁芯借助定距件实施的相对固定。
然而在这里存在的缺点是，在内部的绕组相对于磁芯相对固定的预紧度必须准确控制。尤其在运输时基于有时变压器的高加速度必须想到，所采用的楔形件在楔形件预紧度控制有误时由于运输而可能松脱并因而失去固定。除此之外，在用弹性体或弹簧紧固时，这些弹性体或弹簧必须吸收变压器整个使用寿命期间的热膨胀。
本发明的目的是克服现有技术的上述缺点，实现绕组的简单固定。
此目的通过权利要求1和6的特征部分所述特征达到。按照权利要求1的特征，为达到此目的采取的措施是，电绕组与一个设在电绕组至少一个端侧的固定装置固定连接并可以固定在一个径向平面上。通过将固定装置集成在电绕组的结构中，不必再采用相对于外部固定装置和/或相对于用支架加固的磁芯设置的夹紧件和定距件。电绕组借助与电绕组固定连接的固定装置固定在径向平面上，其中，电绕组同心地围绕磁芯布置。在径向平面上固定时不需要磁芯与外部电绕组之间的再调整或相对固定，因为磁芯同样已通过周围的压框相对于径向平面固定。
与已知的电绕组相对于磁芯固定用的支承装置不同，按本发明不需要其它用于事后调整和固定构件的固定件或楔形件。根据选定的在径向平面上的固定方式，由于固定装置集成在电绕组中，在固定装置与电绕组之间不发生任何相对运动，所以外来影响，例如变压器运输时的加速度，不可能移动已借助固定装置固定的电绕组。
本发明的一项有利的设计规定，固定装置与电绕组借助浇铸树脂浇铸成一个浇铸树脂绕组。如此制成的浇铸树脂绕组有高的固有机械稳定性，同时保证了固定装置与电绕组之间的牢固连接。
此外按本发明规定，多个固定装置沿电绕组的圆周等间距地分布在下端侧上。在这里浇铸树脂绕组的机械负荷进一步降低，并在径向平面上提供足够的接触面用于各固定装置与一外部支承装置的连接。
有利地，固定装置有用于固定件的安装座。在最简单的情况下它可以是一个在固定装置背对端侧的那一侧内的螺纹孔，可在该螺纹孔中旋入对应的紧固件，例如螺钉，并由此可以将浇铸树脂绕组与相应的外部支承装置牢固地固定在一起。
按本发明的一项有利的设计，固定装置与外部固定装置的固定借助至少一个用于补偿浇铸树脂绕组径向运动的补偿件进行。基于绕组和外部压框大多使用不同的材料，所以在受热负荷时由于热膨胀系数不一样导致不同的热膨胀，并由此造成浇铸树脂绕组与外部固定装置之间的相对移动。基于所述浇铸树脂绕组与外部固定装置可能的相对移动，在固定装置与外部固定装置之间刚性连接并在有高的热负荷的情况下，所述相对移动可导致固定装置受到破坏。通过使用补偿件，例如相对于每个固定装置径向定向、补偿工作时产生的浇铸树脂绕组相对于外部固定装置的膨胀的长孔，可以补偿所述的相对移动。弹性补偿件同样可以补偿由于浇铸树脂绕组与外部固定装置热膨胀系数不同所产生的相对移动。在这里，补偿件或直接集成在浇铸树脂绕组内和/或外部固定装置内，和/或作为连接件设在固定装置与外部固定装置之间。一个集成在固定装置内的补偿件与一个同时起固定装置与外部固定装置之间连接件作用的补偿件的上述这些方案的组合，也是本发明的一种有利的设计。这同样适用于一个集成在外部固定装置内的补偿件与一个起固定装置与外部固定装置之间连接件作用的补偿件相结合的组合。
所述目的同样通过权利要求6的特征部分所述特征达到。按本发明的变压器其特征在于，电绕组与一个设在电绕组至少一个端侧的固定装置固定连接，以及固定装置可以在一个径向平面上相对于磁芯固定。所述径向平面可例如是作为外部固定装置的下部压框。
按本发明规定，电绕组与固定装置借助浇铸树脂浇铸成一个浇铸树脂绕组。如此制成的浇铸树脂绕组在围绕变压器磁芯布置时起低压绕组和/或高压绕组的作用。采用这些按本发明的浇铸树脂绕组，可以将低压绕组和/或高压绕组成形为浇铸树脂绕组，它们不再必须相对于通过支架加固的磁芯固定。通过固定在外部固定装置上，以及同时如此成形的作为低压绕组和/或高压绕组的浇铸树脂绕组的高机械稳定性，使得按传统的固定方法借助定距件和通过支架加固的磁芯的固定成为多余。确切地说，按本发明可以取消磁芯按惯例采用的支架，以及将按本发明的浇铸树脂绕组的稳定性向在内部没有支架的磁芯转移，因而无需附加的辅助装置就能固定磁芯。按一项有利的设计，固定装置和/或外部固定装置和/或在固定装置与外部固定装置之间的连接件配有至少一个补偿件，以吸收浇铸树脂绕组的径向移动。该补偿件一方面可以是在外部固定装置或固定装置内部径向定向的长孔。同样也可以是设在外部固定装置与固定装置之间作为连接件的弹性补偿件。
有利地，所述电绕组作为低压绕组不设计为实心浇铸的浇铸树脂绕组，并相对于磁芯固定。高压绕组则作为浇铸树脂绕组围绕低压绕组和磁芯布置，以及借助固定装置固定在外部固定装置，例如下部压框上。
按本发明同样规定，作为变压器磁芯上部磁轭的上部压框仅略宽于磁芯的宽度，因而不影响内部绕组与磁芯之间的冷却剂，例如空气或油的循环。由于按本发明在电绕组上方不使用折角的压框，所以不再影响变压器的冷却。因为在磁芯与低压绕组之间和/或在低压绕组与高压绕组之间的空隙中没有使用支承件，从而在这些电气构件之间提供无阻碍的空气循环。若在电绕组上方没有折角的上部压框沿轴向夹紧绕组，则可以用不折角的压框替换这种传统形式的上部压框。空气由此在高压绕组线圈与低压绕组线圈之间以及在磁芯与低压绕组线圈之间无阻碍地循环，从而保证加大绕组之间环境空气的流量。其结果是在减少外部压框材料用量的同时使得绕组的冷却有明显地改善。
在从属权利要求中对按本发明的其它特征加以说明。下面借助附图详细说明本发明。
其中：
图1a表示包括四个各有一个紧固件安装座的固定装置的浇铸树脂线圈示意侧视图；
图1b表示包括四个各有一个紧固件安装座的固定装置的浇铸树脂线圈示意底视图；以及
图2表示按本发明设计为三柱式磁芯的变压器的示意侧视图。
图1a表示包括浇铸树脂线圈1的示意侧视图，其具有四个各有一个紧固件安装座5的固定装置3。在浇铸树脂线圈1的示意侧视图中同样示出了高压接头9。通过将固定装置3完全集成在浇铸树脂线圈1中成为一个共同浇铸的浇铸树脂件，一方面使浇铸树脂件有一种稳定的形状；另一方面由于将固定装置3集成在浇铸树脂线圈1中，从而保证仅借助固定装置3和对应的径向平面4(未表示)便可以固定浇铸树脂线圈1。
图1b表示浇铸树脂线圈1的示意底视图，其包括四个各有一个紧固件安装座5的固定装置3。所述径向平面4正好处于图纸平面内。此浇铸树脂线圈1基于在内部的孔可以套在变压器磁芯2(未表示)上，并连接在径向平面4上，例如下部压框6上。
在变压器磁芯2与用作低压绕组的浇铸树脂线圈1之间留下一个完全敞开的空隙。因此，采用本发明，就不再需要迄今仍必要的一种固定，即将浇铸树脂线圈1借助定距件相对于一个用支架稳定的磁芯2固定。
图2表示按本发明设计为三柱式磁芯的变压器示意侧视图。在这种情况下，下部压框6构成径向平面4。作为高压绕组的浇铸树脂绕组安放在此径向平面4上并仅借助所述连接固定。这种情况下，在低压绕组与高压绕组之间构成的同心的冷却通道没有被任何楔形件减小。为了使如此制成的变压器7的冷却得到进一步改善，在变压器上部区内的压框8设计为没有折角部分。为了轴向固定磁芯2，压框8传统的折角对于上述按本发明的变压器7来说不再有必要，因而可以舍弃。因此按本发明的设备为整个变压器7提供更好的冷却。

Claims (12)

1.一种电绕组，其中，该电绕组可同心地围绕磁芯(2)布置，其特征为，所述电绕组与一个设在该电绕组至少一个端侧的固定装置(3)固定连接，以及该固定装置(3)可以固定在一个径向平面(4)上。
2.按照权利要求1所述的电绕组，其特征为，所述固定装置(3)与电绕组共同浇铸成一个浇铸树脂绕组(1)。
3.按照权利要求1或2所述的电绕组，其特征为，所述固定装置(3)沿电绕组的圆周等间距地分布在浇铸树脂绕组(1)的端侧上。
4.按照权利要求1至3之一所述的电绕组，其特征为，所述固定装置(3)有用于固定件(5)的安装座。
5.按照权利要求1至4之一所述的电绕组，其特征为，在所述固定装置(3)内和/或在外部固定装置(6)内和/或在所述固定装置(3)与外部固定装置(6)之间设有至少一个补偿件。
6.一种变压器(7)，包括至少一个磁芯(2)和至少一个电绕组，其中，电绕组可同心地围绕磁芯布置，其特征为，所述电绕组与一个设在该电绕组至少一个端侧的固定装置(3)固定连接，以及所述固定装置(3)可以固定在一个径向平面(4)上。
7.按照权利要求6所述的变压器(7)，其特征为，所述电绕组与固定装置(3)共同浇铸成一个浇铸树脂绕组(1)。
8.按照权利要求6或7所述的变压器(7)，其特征为，所述围绕变压器磁芯(2)的浇铸树脂绕组(1)用作低压绕组和/或高压绕组。
9.按照权利要求6至8之一所述的变压器(7)，其特征为，在单柱或多柱式磁芯(2)的情况下，所述浇铸树脂绕组(1)借助所述固定装置(3)固定在作为外部固定装置(6)的下部压框(6)上。
10.按照权利要求6至9之一所述的变压器(7)，其特征为，在所述固定装置(3)内和/或在外部固定装置(6)内和/或在固定装置(3)与外部固定装置(6)之间设有至少一个补偿件。
11.按照权利要求6至10之一所述的变压器(7)，其特征为，所述电绕组作为低压绕组相对于磁芯(2)布置，以及所述浇铸树脂绕组(1)作为高压绕组围绕该低压绕组和磁芯(2)布置，以及它们均借助所述固定装置(3)固定在外部固定装置(6)上。
12.按照权利要求6至11之一所述的变压器(7)，其特征为，作为变压器(7)上部磁轭的上部压框(8)仅略宽于磁芯(2)的宽度，因而不影响在内部的绕组与磁芯(2)之间冷却剂的循环。
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