CN101553966B - 用于变压器线圈的多点连接模块和包括连接模块的变压器 - Google Patents

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Abstract

一种多点连接模块,包括具有多个抽头的支撑板和连接到支撑板的连接器。连接器允许支撑板连接到具有多个匝的变压器线圈的外表面。抽头布置于支撑板上,从而使它们与线圈的对应匝配合。

Description

用于变压器线圈的多点连接模块和包括连接模块的变压器
技术领域
本发明涉及一种用于变压器线圈的多点连接模块和一种包括这样的多点连接模块的变压器。
背景技术
电力或者配电变压器是用来将能量从一个电路传送到另一电路的电气设备。它们利用电磁感应原理以将某一电压电平升压或者降压至更高或者更低电压电平。正如所知,电磁感应在放置于变化磁场中的导体上感应出电压。在变压器中,通过将交变电流施加到一般称为初级线圈或者初级绕组的变压器线圈来产生变化磁场。这一初级绕组通常耦合到次级绕组或者次级线圈,而各自包括多个匝的初级绕组和次级绕组缠绕于磁心周围。当交变电流施加到初级绕组时,在磁心中感应出变化磁通量,并且产生次级线圈中的电压。
除了总是存在的不可避免的损耗之外,跨过初级绕组和次级绕组的电压比理想地等于初级绕组与次级绕组中的匝数比。因此,通过改变初级和次级绕组的匝数比可以改变电压比。以这一方式,有可能控制或者调节跨过次级绕组的电压,该电压代表变压器例如向与之连接的任何负载供应的输出电压。
为此,变压器具有在变压器行业中被称为抽头的特有连接。变压器抽头是沿着初级绕组和/或次级绕组定位并且允许选择匝数的电连接点。经由抽头变换器机构进行待用抽头的选择。例如,抽头变换器机构选择次级线圈中的哪一匝将连接到负载电路,由此改变变压器中的匝数比并且调节输出电压。
目前,为各线圈提供特定数量的单连接抽头,这些抽头例如各自附接到线圈中的对应匝、然后全部引至线圈的表面。通常,各抽头由接线片或者扁条构成,而在多数情况下抽头焊接于线圈内。然后,抽头通常在各线圈的表面上通过线缆来连接。
如上所述单连接抽头的这种使用具有特别是与线圈绕组制造工艺中所需时间、所用材料内含物和变压器外壳深度尺寸相关的一些弊端。
因此将希望提供一种允许优化线圈绕组工艺中的制造时间、最小化变压器外壳内所需空间并且减少与变压器关联的材料成本的解决方案。
发明内容
根据本发明,提供一种用于具有多个匝的变压器线圈的多点连接模块。该多点连接模块包括:
-具有多个抽头的支撑板;以及
-连接器,其可操作地连接到所述支撑板并且允许所述支撑板在所述线圈的外表面处连接到所述线圈的外表面,其中所述抽头布置于所述支撑板上,从而使它们适合于与所述多个匝中的对应匝配合。还提供了一种包括这样的多点连接模块的变压器。
另外,本发明提供一种变压器,该变压器包括:
-线圈,具有包括多个匝的至少一个绕组;以及
-连接模块,包括多个连接抽头,其中所述连接模块在所述线圈的外表面处可操作地连接到所述线圈的外表面,在所述连接模块上布置有所述抽头,从而使得它们适合于与所述多个匝中的对应匝配合。
附图说明
参照下文描述、所附权利要求书和以下附图将更好地理解本发明的特征、方面和优点,其中:
图1是示出了根据本发明的多点连接模块的透视图;
图2是图1中所示多点连接模块的部件的平面图;
图3是图1中连接到变压器线圈的多点连接模块的透视图。
具体实施方式
应当注意,在下文具体描述中,相同部件无论它们是否在本发明的不同实施例中示出都具有相同标号。也应当注意,为了清楚和简洁地公开本发明,附图可以不必按比例绘制,并且可以用略微示意性的形式示出本发明的某些特征。
图1图示了从装配侧观察的根据本发明的多点连接模块,其总体上由标号1表示,而图3示出了从相反侧观察的、并且与具有多个匝101的变压器线圈100连接的连接模块1。应当注意,图3示出了包括所谓盘绕型绕组的变压器线圈100,并且下文将通过具体参照这样一类型的线圈绕组来描述本发明,而并非意在以任何方式限制不同类型的线圈对本发明的更多可能应用。另外,本发明应当理解为适用于具有一个或者多个线圈的任何适当类型的工业变压器,其中各线圈包括由多个绕组形成的一个或者多个绕组。变压器的构造、部件、组装和工作在本领域中众所周知,并且易于为本领域普通技术人员所用,因此除了对变压器线圈100的说明之外,这里没有进一步具体地说明变压器,且这种说明的程度对于理解本发明而言是必需的。
如图1中所示,从装配侧示出的根据本发明的多点连接模块1包括具有多个电抽头3的支撑板2和可操作地连接到支撑板2的连接器4。
支撑板2包括由塑料材料制成的在所示实施例中例如为矩形的成形体。板2具有适合于接纳连接器4的中心通孔5和具有一个或者多个横壁7的多个隔室6。隔室6各自容纳对应抽头3的至少一部分。另外,隔室6提供附加表面区以便减少漏电(electrical tracking)或者电弧并且消除抽头3的各部分在它们旋转的情况下可能与任何其它带电连接意外接触的可能性。
连接器继而允许支撑板2以下文将更具体描述的方式在线圈100(比如图3中所示线圈100)本身的外表面机械连接到线圈。在图2中所示实施例中,连接器4包括例如由玻璃纤维材料制成的单件体。单件成形体4具有基本上平行六面体的中心部分8,该中心部分至少部分地插入到在支撑板2上提供的通孔5中。另外,成形体4包括在通孔5的外部突出并且具有缝11的第一端部部分9和与第一端部部分9相对从通孔5突出的第二端部部分12。第二端部部分12相对于基本上六面体中心部分8横向地延伸,从而它的移位部分12a、12b在单件成形体插入到通孔5中时与开口5本身的边界邻接。第二端部部分12继而锁定到线圈100的部件(例如通常称为间隔梳状物(spacer comb)的玻璃纤维间隔物)中。
如图中所示,抽头3布置于支撑板2上,即考虑它们的结构、和/或形状、和/或配置、和/或定位、和/或材料组成,从而使它们适合于在支撑板2连接到线圈100时可操作地与多个匝101中的对应匝101配合。
优选地,抽头3被布置成从线圈100的外表面直接地连接到对应匝101。如图3中更好地所示,在根据本发明的模块1中,多个抽头3中的至少第一抽头3a和第二抽头3b相对于基本上垂直于支撑板2本身的参考轴10而基本上相互对称地布置于支撑板2上。更优选地,抽头3沿着至少第一行和第二行基本上对准地放置于支撑板2上,并且相对于参考轴10,沿着第一行对准的抽头中的各抽头3a与沿着第二行放置的对应抽头3b基本上对称地定位。另外,成对的对称抽头也基本上彼此相同。
在图中所示实施例中,各抽头3包括具有至少一个如下表面的第一部分13,该表面至少部分由将要连接到对应匝101的锐利齿部14覆盖。如图1中所示,第一部分13包括例如在U形或者C形配置中通过中心侧20而连接的两个横侧19,其中横侧可以基本上相互平行或者相互会聚。两个横侧还有中心侧至少部分由齿部14覆盖。
抽头3还包括垫圈形的并且优选地与第一部分13在结构上一体化的第二部分15,以及可操作地连接到第二垫圈形(washer-shaped)部分15的第三螺柱形(stud-shaped)部分16。各部分13、15和16由不必对于三者均相同的导电材料制成。
在实践中,当抽头3将要与支撑板2组装时,由两个部分13和15形成的一体件至少部分地置于对应隔室6内,而螺柱形部分16穿过支撑板2的装配壁并且进入垫圈形部分15。适当螺帽17旋拧到螺柱形部分16上,由此使两个部分15-16相互电接触并且将各整个抽头3紧固到支撑板2的装配壁。
当将组装的模块1与线圈100连接时,模块1利用连接器中与线圈部件(如线圈间隔梳状物)啮合的端部部分9的缝11而可操作地在线圈100的外表面处连接到线圈100的外表面。抽头3与对应匝101配合,并且具体而言,抽头3从线圈100的外表面直接地连接到对应匝101上。优选地,抽头3用夹住绕组匝表面的齿14卡紧到对应匝101上,而无需去除匝绝缘。
连接模块1还包括用于电连接到各其它两个抽头3(即如图3中所示相应螺柱形部分16)的电连接元件18,例如由导电材料制成的扁条。由于抽头并且特别是螺柱形部分16的上述对称定位,连接元件18允许以特定顺序连接抽头3,从而确定所连接的匝101的数目并且因此确定由变压器生成的输出电压。以这一方式,所有必要连接都位于支撑板2的表面。
将理解前述一个或者多个示例实施例的描述旨在于仅举例说明而不是穷举本发明。普通技术人员将能够对公开的主题内容的一个或者多个实施例进行某些添加、删除和/或修改而不脱离如所附权利要求书限定的本发明精神或者其范围。例如,支撑板可以用不同方式来成形,连接器4可以不同地加以成形或者可以用两个或者更多构件来实现。抽头数目可以根据应用而变化。各抽头可以用不同数目的部分来实现,或者可以修改一个或者多个部分的形状,只要它们仍然适合于需要它们实现的功能。

Claims (19)

1.一种用于具有多个匝的变压器线圈的多点连接模块,所述连接模块包括:
-具有多个抽头的支撑板;以及
-连接器,至少部分地被接收到提供于所述支撑板上的通孔中,所述连接器具有第一端部部分,该第一端部部分突出到所述通孔以外并且具有缝,所述缝可操作地连接到所述线圈的外表面并且允许将所述支撑板在所述线圈的外表面处连接到所述线圈的外表面,其中所述抽头布置于所述支撑板上,以与所述多个匝中的对应匝配合。
2.根据权利要求1所述的多点连接模块,其中所述抽头被布置成直接在所述线圈的所述外表面上连接到所述对应匝。
3.根据权利要求1所述的多点连接模块,其中所述多个抽头中的至少第一抽头和第二抽头相对于与所述支撑板基本上垂直的参考轴而基本上相互对称地布置于所述支撑板上。
4.根据权利要求1所述的多点连接模块,其中所述抽头沿着至少第一行和第二行对准地放置于所述支撑板上,沿着所述第一行对准的各所述抽头与沿着所述第二行放置的对应抽头相对于与所述支撑板基本上垂直的参考轴基本上对称地定位。
5.根据权利要求1所述的多点连接模块,其中所述支撑板包括各自容纳对应抽头的至少一部分的多个隔室,所述隔室具有用于将所述抽头相互分离的至少一个横壁。
6.根据权利要求1所述的多点连接模块,其中该多点连接模块包括用于连接到所述多个抽头中的各其它两个抽头的连接元件。
7.根据权利要求1所述的多点连接模块,其中所述连接器包括:成形体,其具有基本上平行六面体的中心部分,该中心部分至少部分地插入到在所述支撑板上提供的所述通孔中;以及第二端部部分,与所述第一端部部分相对从所述通孔突出,并且相对于所述基本上平行六面体的中心部分横向地延伸。
8.根据权利要求1所述的多点连接模块,其中所述抽头包括:第一部分,具有至少部分由将要连接到对应匝的锐利齿部覆盖的至少一个表面;第二垫圈形部分,与所述第一部分在结构上一体化;以及第三螺柱形部分,可操作地连接到所述第二垫圈形部分并且穿过所述支撑板。
9.一种变压器,包括:
线圈,具有包括多个匝的至少一个绕组;以及
连接模块,包括具有多个抽头的支撑板和至少部分地被接收到提供于所述支撑板上的通孔中的连接器,所述连接器具有第一端部部分,该第一端部部分突出到所述通孔以外并其具有缝,通过该缝使所述第一端部部分在所述线圈的外表面处可操作地连接到所述线圈的外表面,在所述连接模块上布置有所述抽头,以与所述多个匝中的对应匝配合。
10.根据权利要求9所述的变压器,其中所述抽头被布置成在所述线圈的所述外表面上直接地连接到所述对应匝。
11.根据权利要求10所述的变压器,其中所述抽头中的至少一个抽头卡紧在对应匝上。
12.根据权利要求9所述的变压器,其中所述多个抽头中的至少第一抽头和对应的第二抽头相对于与所述支撑板基本上垂直的参考轴基本上相互对称地布置于所述支撑板上。
13.根据权利要求9所述的变压器,其中所述抽头分别沿着至少第一行和第二行对准地放置于所述支撑板上。
14.根据权利要求13所述的变压器,其中沿着所述第一行对准的各所述抽头与沿着所述第二行放置的对应抽头相对于与所述支撑板基本上垂直的参考轴基本上对称地定位。
15.根据权利要求9所述的变压器,其中所述支撑板包括各自容纳对应抽头的至少一部分的多个隔室。
16.根据权利要求9所述的变压器,其中所述连接模块包括用于连接到所述多个抽头中的各其它两个抽头的连接元件。
17.根据权利要求9所述的变压器,其中所述连接器包括成形体,所述成形体具有:基本上平行六面体的中心部分,该中心部分至少部分地插入到在所述支撑板上提供的所述通孔中;以及第二端部部分,与所述第一端部部分相对从所述通孔突出,并且相对于所述基本上平行六面体的中心部分横向地延伸。
18.根据权利要求9所述的变压器,其中所述抽头包括:第一部分,具有至少部分由将要连接到对应匝的锐利齿部覆盖的至少一个表面;第二垫圈形部分,与所述第一部分在结构上一体化;以及第三螺柱形部分,可操作地连接到所述第二垫圈形部分并且穿过所述支撑板。
19.一种变压器,包括根据权利要求1所述的多点连接模块。
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