CN102237185B - 分裂绕组变压器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够切实防止局部短路和实现绕线自动化、可靠性更高的分裂绕组变压器。具备骨架(10)，所述骨架通过具有转移槽(18)的分割凸缘而形成有多个分裂绕组槽(17)，穿过上述转移槽(18)、跨过邻接的2个上述分裂绕组槽(17)地架设的导线，通过α绕组在各分裂绕组槽(17)上卷绕2层以上，在上述骨架(10)上组装磁芯，因此，绕线的两端都从最外层(最上层)导出，不需要在卷绕始端引线或转移引线上实施绝缘带或绝缘管而能够防止局部短路，并且，能够实现绕线的自动化，能够实现可靠性更高的分裂绕组变压器。

Description

分裂绕组变压器

技术领域

本发明涉及例如对直流电压进行升压、降压的变换器等所使用的分裂绕组变压器。

背景技术

在分裂绕组变压器中，如图8所示，在分裂绕组用骨架(bobbin)100的卷绕部101上卷绕绕线，为了使绕线110转移至相邻的卷绕部101而使其穿过设置于分割凸缘102的槽103，从而在所有的卷绕部101上卷绕规定的圈数。

此时，绕线向相邻的卷绕部101的转移，虽然从卷装线圈外周穿过槽，向凸缘的最底部转移，但若从凸缘的高度方向中途开始进行绕线的卷绕，则有可能引起局部短路(层间短路)等的冒烟起火事故。

为了防止上述那样的局部短路，例如在专利文献1中，在用于使绕线向相邻的卷绕部101转移的槽103的部分，设置有比凸缘102薄的壁120。

根据这种结构，如图9所示，由于能够使转移引线111被壁120的上端挂住的同时向相邻的卷绕部转移，因此，认为能够使各卷绕部的卷装线圈的起始端从壁的最底部即凸缘的最底部开始，从而能够防止局部短路引起的冒烟起火事故。

专利文献1：日本特开平5-267065号公报

可是，即使在图9那样的结构中，也难以充分地确保转移引线与卷装线圈的绝缘距离，尤其是若各卷绕部重叠多层地卷绕几十匝以上，转移引线与卷装线圈的上层部的电位差变大，则不能可靠地防止局部短路。另外，同样地，也不能防止卷绕始端引线与最初的卷装线圈的上层部的局部短路。

为了可靠地防止这种局部短路，虽然也进行在卷绕始端引线与转移引线上实施绝缘管或绝缘带，但制造工序变烦杂，成为绕线自动化的障碍，并且，容易引起卷装线圈的绕线杂乱，也成为特性不稳定的原因。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种可以切实防止局部短路和实现绕线自动化、可靠性更高的分裂绕组变压器。

为了实现上述目的而完成的本发明的分裂绕组变压器，其特征在于，具备骨架，所述骨架通过具有转移槽的分割凸缘而形成有多个分裂绕组槽，

穿过上述转移槽横、跨过邻接的2个上述分裂绕组槽地架设的导线，通过α绕组(アルフア卷)在各分裂绕组槽上卷绕2层以上，

在上述骨架上组装有磁芯。

在本发明的分裂绕组变压器中，上述转移槽形成为到达上述分裂绕组槽的底部，在穿过上述转移槽的导线上，安装有与上述转移槽的形状对应的绝缘部件。

发明的效果

根据本发明，通过跨过邻接的2个分裂绕组槽地利用α绕组进行卷绕导线，从而该绕线的两端都从最外层(最上层)导出。因此，不需要如现有技术那样将卷绕始端引线或转移引线从上部引入到绕组槽底部，在卷绕始端引线或转移引线上不实施绝缘带或绝缘管就能够防止局部短路，并且，能够实现绕线的自动化，能够实现可靠性更高的分裂绕组变压器。

附图说明

图1是本发明第1实施方式的分裂绕组变压器的分解立体图。

图2(a)是图1的分裂绕组变压器的完成立体图；图2(b)是图2(a)的剖切线A-A的剖面图。

图3是表示用于图1的分裂绕组变压器的制造的绕线装置的一例的概略图。

图4是用于说明图3的绕线装置的绕线工序的图。

图5(a)是经由狭窄的转移槽而架设导线时的说明图；图5(b)是经由宽阔的转移槽而架设导线时的说明图。

图6(a)表示第2实施方式的骨架的仰视图，表示可动壁未关闭时；图6(b)表示图6(a)的剖切线B-B的剖面图；图6(c)表示图6(a)的可动壁关闭时的骨架的仰视图；图6(d)表示图6(c)的剖切线C-C的剖面图。

图7(a)表示第3实施方式的骨架的仰视图；图7(b)表示图7(a)的剖切线D-D的剖面图。

图8是在现有的分裂绕组变压器上卷绕线圈的剖面图。

图9是在现有的另一分裂绕组变压器上卷绕线圈的剖面图。

图中：1-分裂绕组变压器；10-骨架；11-卷绕部；12-外凸缘；13-端子底座；14-连接端子；15-中央分割凸缘；16-两端分割凸缘；17-分裂绕组槽；18-转移槽；19-外周槽；20-侧壁；21-可动壁；22-薄壁部；23-转移槽；24-侧壁；30-绕线装置；31-绕组夹具；32-供给骨架；33-辅助骨架；40-线圈；41-1次绕线；41A-1次绕线的末端；42-2次绕线；42A-2次绕线的末端；50-E型芯；60-绝缘部件；61-插入部；62-支撑部；63-卡止部；H1-空间；W-骨架的卷绕部的宽度；W0-转移槽的宽度。

具体实施方式

以下，参照附图，例示地说明本发明的实施方式。但是，该实施方式所记载的构成部件的材质、形状、其相对配置等，只要没有特定的记载，则不是将本发明的范围仅限定于此。

(第1实施方式)

图1是本发明第1实施方式的分裂绕组变压器的分解立体图。图2(a)是图1的分裂绕组变压器的完成立体图；图2(b)是图2(a)的剖切线A-A的剖面图。

如图1及图2所示，本实施方式的分裂绕组变压器1，具备：骨架10，通过绝缘性树脂成形，在卷轴方向具有多个大致四方形的分割凸缘；线圈40，卷绕在骨架10上；以及磁芯被装入骨架10的2个E型芯50，该分裂绕组变压器1是以使芯横躺的方式降低高度地进行配置的横卧式类型。

骨架10在方筒状的卷绕部11的两侧具有外凸缘12，外凸缘12的下方具有端子底座13。端子底座13具有向图上方延伸而嵌入设置的多个连接端子14，在连接端子14上连接线圈40的末端。

另外，骨架10具有设置于外凸缘12之间的中央分割凸缘15；以及设置于中央分割凸缘15与外凸缘12之间的两端分割凸缘16，通过这些分割凸缘而形成多个分裂绕组槽17。

在中央分割凸缘15上，形成有用于在两侧的分裂绕组槽17之间架设导线(在本例子中为后述的1次绕线41)的转移槽18。本例的转移槽18是对中央分割凸缘15的端子底座13侧(图1的纸面上方侧)的一部分进行切除，且使切除直到分裂绕组槽17的底部而形成为方形的槽。

另外，在中央分割凸缘15上，在转移槽18的两侧外周部分形成有外周槽19。

60是由树脂成形体构成的绝缘部件。该绝缘部件60具有：与转移槽18的形状对应的方形的插入部61；向插入部61的两侧延伸的支撑部62；以及位于支持部62的前端的卡止部63，该绝缘部件60形成为与中央分割凸缘15相同厚度。

绝缘部件60通过使卡止部63卡止于外周槽19而安装于骨架10。由此，在穿过转移槽18的导线上安装绝缘部件60的插入部61(参照图2)。

线圈40由1根1次绕线41和2根2次绕线42构成。1次绕线41在本实施方式中例如由多条具有绝缘膜的导线搓在一起而成的绞合线构成，抑制高频率引起的绕线发热的增加。1次绕线41也可以使用具有绝缘膜的单根的导线。2次绕线42由具有绝缘膜的单根的导线构成。

2根2次绕线42，分别卷绕在两端分割凸缘16和外凸缘12之间的2个分裂绕组槽17上，末端42A分别连接于两侧的各端子底座13的连接端子14。在本例中，虽然2次绕线42设置为2根，但也可以为1根，2次绕线42的数量根据组装分裂绕组变压器1的变换器的驱动电路而适当选择。

1根1次绕线41，穿过转移槽18、跨过与中央分割凸缘15邻接的2个分裂绕组槽17地架设，通过α绕组在各分裂绕组槽17上卷绕多层，末端41A分别与两侧的各端子底座13的连接端子14连接。

接着，关于对通过α绕组向骨架10卷绕导线的绕线方法进行说明。

图3是表示用于本例的分裂绕组变压器1的制造的绕线装置30的一例的概略图。图4是用于说明图3的绕线装置30的绕线工序的图。

该绕线装置30具备绕组夹具31、供给骨架32和辅助骨架33。

首先，具有大于等于卷绕在与中央分割凸缘15邻接的一个分裂绕组槽17上的圈数的1次绕线41，从供给骨架32向辅助骨架33卷绕。

并且，骨架10安装在固定于绕线装置30的绕组夹具31上，1次绕线41穿过转移槽18、跨过与中央分割凸缘15邻接的2个分裂绕组槽17地架设(参照图4(a))。

接着，供给骨架32和辅助骨架33相对于骨架10，相互向反方向进行行星旋转(参照图3)。该绕线的两端从中央分割凸缘15附近的分裂绕组槽17的最底部朝向两端分割凸缘16卷绕(参照图4(b))，当到达两端分割凸缘16时为卷绕1层，其后，朝向中央分割凸缘15卷绕2层，顺次层叠，从而能够从卷装线圈的最外层(最上层)导出。卷绕在该分裂绕组槽17的1次绕线41，在本例中沿卷轴方向在各分裂绕组槽17上卷绕8列，沿与卷轴垂直的方向卷绕10层。

之后，从最外层导出的1次绕线41的末端41A，分别与位于两侧的端子底座13的连接端子14连接(参照图4(c))。

这样在本例的分裂绕组变压器中，通过利用α绕组，跨过邻接的2个分裂绕组槽地对绕线进行卷绕，从而绕线的两端都从卷装线圈的最外层(最上层)导出。因此，不需要如现有技术那样将卷绕始端引线或转移引线从上层部引入到绕组槽底部，在卷绕始端引线或转移引线上不实施绝缘带或绝缘管就能够防止局部短路，并且，能够实现绕线的自动化，能够实现可靠性更高的分裂绕组变压器。

另外，由于不需要在分裂绕组槽底部将卷绕始端引线或转移引线引入到最下层，因此，不容易引起卷装线圈的绕线杂乱，能减少特性的不稳定。

另外，由于跨过邻接的2个分裂绕组槽，分别在各分裂绕组槽上卷绕导线，因此若使供给骨架和辅助骨架同时进行行星旋转，则能够以与现有技术相比一半的时间进行卷绕，从而可以大幅度地缩短绕线工序的时间。

另外，在本例的分裂绕组变压器中1，由于在穿过转移槽18的导线上安装有与转移槽18的形状对应的绝缘部件60(插入部61)，因此具有如下的效果。

中央分割凸缘15，由于形成为高于卷装线圈的最外层，所以在卷轴方向的厚度足够厚时，不需要在与中央分割凸缘15邻接的2个分裂绕组槽17上卷绕的卷装线圈之间进行绝缘对策。

可是，若为了实现分裂绕组变压器1的小型化而使中央分割凸缘15的厚度变薄，则卷装线圈之间的距离变近，尤其是在如本发明那样基于α绕组的绕线的情况下，邻接的2个卷装线圈的最外层之间的电位差高于现有的绕线方法，因此难以在转移槽18的部分确保足够的绝缘距离。

因此，如本例那样，通过在绝缘耐压下降的转移槽部分安装绝缘部件，能更可靠地防止局部短路。

在使用本例那样的绝缘部件60时，插入部61的形状优选相对于朝向转移槽的插入方向，越靠近前端侧越窄的锥形。如果是这种形状，则即使卷装线圈稍微进入转移槽，也能容易地插入到转移槽。而且除此之外，由于越靠近产生电位差的最外层部分，绝缘部件60的厚度越厚，因此能强化绝缘对策。

在本例中，若绝缘部件60安装于骨架10，则在插入部61的下方，从转移槽18的底部起，形成相当于1层导线的空间H1(参照图2(b))。可是，在最下层之间产生的电位差几乎没有、不发生局部短路。

另外，绝缘部件60通过使卡止部63卡止在中央分割凸缘的外周槽19，从而能容易地向骨架安装。

在本发明中，虽然转移槽18的形状不特别限定，但优选形成如本例的转移槽18那样，对中央分割凸缘15的一部分进行切除，且使切除直到分裂绕组槽17的底部。由此，使导线不必较大地弯曲而能够穿过转移槽、跨过邻接的2个分裂绕组槽地架设，能够防止导线表面的损伤，并且，由于消除了如现有那样的转移引线从最上层向最下层的引入，使分裂绕组槽之间的导线的架设距离变短，因此能削减导线的使用量。

另外，转移槽18的宽度W0为至少导线能够穿过的宽度即可，但在转移槽18的宽度W0过于狭窄时，导线表面易于与转移槽18的侧壁20的角部强力地抵接而可能受到损伤(参照图5(a))。另一方面，在转移槽18的宽度W0过宽时，中央分割凸缘15自身的强度容易变弱(参照图5(b))。因此，转移槽18的宽度W0优选为骨架10的卷绕部11的宽度W的2/3以下而为导线直径的2倍以上，更优选为骨架10的卷绕部11的宽度W的1/2以下而为导线直径的3倍以上。

(第2实施方式)

图6(a)表示第2实施方式的骨架10的仰视图，表示可动壁21未关闭时；图6(b)表示图6(a)的剖切线B-B的剖面图；图6(c)表示图6(a)的可动壁21关闭时的骨架10的仰视图；图6(d)表示图6(c)的剖切线C-C的剖面图。

在图6中，对与第1实施方式相同的构成部分，标注相同的符号而省略重复的说明。

在本实施方式中与第1实施方式不同之处为，在中央分割凸缘15的转移槽18的侧壁20处一体形成有可动壁21。

该可动壁21与转移槽18的侧壁20之间具有薄壁部22，在导线穿过中央分割凸缘15的转移槽18、跨过邻接的2个分裂绕组槽17地被架设后，通过薄壁部22关闭转移槽18的开口。

在本例中，由于在绝缘耐压降低的转移槽18的部分安装绝缘部件60(可动壁21)，因此能可靠地防止局部短路。除此之外，由于一体成形骨架和绝缘部件60，所以能够减少部件件数、实现制造工序简单化和降低成本。

(第3实施方式)

图7(a)表示第3实施方式的骨架10的仰视图；图7(b)表示图7(a)的剖切线D-D的剖面图。

在图7中，对与第1实施方式相同的构成部分标注相同的符号而省略重复的说明。

在本实施方式中与第1实施方式不同之处为，转移槽23形成为跨过邻接的2个分裂绕组槽17，而使被架设为一直线状的导线能够穿过，转移槽23的侧壁24形成为分别沿卷轴方向非接触地重叠。

本例对于绝缘耐压降低的转移槽23而言，由于转移槽23的侧壁24分别为沿卷轴方向非接触地重叠的形状，因此能确保绝缘距离、防止局部短路。除此之外，由于在骨架上形成上述的侧壁20，所以不需要增加绝缘部件，而能够减少部件件数，实现制造工序简单化和降低成本。

另外，由于邻接的分裂绕组槽17之间的导线的架设距离最短，因此能削减导线的使用量。

另外，转移槽23的宽度为导线能够穿过的宽度即可，转移槽的宽度能够形成得狭窄，因此，几乎不会有损于中央分割凸缘自身的强度。

Claims (1)

1.一种分裂绕组变压器，其特征在于，

具备骨架，上述骨架通过具有转移槽的分割凸缘而形成有多个分裂绕组槽，

穿过上述转移槽、跨过与上述分割凸缘邻接的2个上述分裂绕组槽地架设的导线，通过α绕组而在各分裂绕组槽上卷绕2层以上，

在上述骨架上组装有磁芯，

上述转移槽形成为到达上述分裂绕组槽的底部，

在穿过上述转移槽的导线上，安装有与上述转移槽的形状对应的绝缘部件。