CN102982977B - 电阻焊变压器的次级绕组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电阻焊变压器的次级绕组，包括冷却水管及铜排；铜排包括多层叠置起来的铜环板，每层铜环板具有中心窗孔及开口，每层铜环板的开口两侧分别形成起端及终端，下一层铜环板的终端与相邻的上一层铜环板的起端通过连接板相连接；冷却水管包括多匝环管，每匝环管分别环绕在相对应的每层铜环板的外围，相邻两匝环管通过斜管相连通，斜管位于相邻两层铜环板的连接处的外侧；铜排的多层铜环板之间、顶层铜环板的上面以及底层铜环板的下面分别布置有绝缘板。本发明缩小了铜排的体积，增强了绕组的绝缘性能，绕组的冷却效果好。本发明漏抗小、压降低，结构合理，可缩小变压器体积，降低电阻焊机的生产成本。

Description

电阻焊变压器的次级绕组

技术领域

本发明涉及电阻焊变压器，具体地说是一种具有多匝铜排与冷却水管的电阻焊变压器的次级绕组。

背景技术

电阻焊变压器是特种变压器，也是电阻焊机的核心，它的质量直接影响电阻焊机的性能，它的成本占电阻焊机总成本的比例很大，所以降低它的成本能提高电阻焊机产品的市场竞争力。

电阻焊变压器的特点有：1、次级电流大。为了短时间在焊接区获得足够的热量，要求变压器提供很大的次级电流，一般在1000~100000A。因电流大，所以二次截面比较大，需采用强迫冷却；2、次级电压低。要求变压器漏抗要小，焊接回路的电阻，电感一般要限制在一定的范围内（10^-4数量级）。次级一般不超过12V。

电阻焊变压器的次级绕组通常为1匝。根据法拉第电磁感应定律U= 4.44×N×f×B×S，其中：U为电压，N为匝数，f为频率，B为磁感应强度，S为铁芯截面，频率f通常为50Hz，磁感应强度B一般取1.5~1.6T左右，如N=1匝，那次级最高空载电压只能通过铁芯截面来设计，对于电压较低的常规电阻焊机是可以的，但对于电压相对较高的特殊电阻焊机，比如用于加热不锈钢管的200KVA变压器，次级电压要求50~60V，如N取1匝，那该变压器截面要求很大，结构明显不合理，变压器体积大、成本也就高。因此，对于次级电压相对较高的电阻焊变压器，其次级绕组一般采用多匝。

现有技术中，电阻焊变压器的多匝次级绕组的结构如图1所示，其包括冷却水管1、铜排2及汇流板3，铜排2由多块平行的n字形的铜板组成，多块铜板的两个开口端分别固定在两块汇流板3上，冷却水管1顺序盘绕在每块铜板的外边缘并且其两端分别与两块汇流板3相连。这种结构的多匝次级绕组，其铜排2的铜板之间的间距较大，因此导致整个绕组的体积较大，成本较高；另外，各块铜板之间的绝缘差，影响绕组的绝缘性能。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种电阻焊变压器的次级绕组，该次级绕组体积小，成本低，并且绝缘性能可靠。

按照本发明的技术方案：一种电阻焊变压器的次级绕组，包括冷却水管及铜排；所述铜排包括多层叠置起来的铜环板，每层所述铜环板具有中心窗孔及开口，每层所述铜环板的开口连通其窗孔与其外边缘，每层所述铜环板的开口两侧分别形成起端及终端，下一层所述铜环板的终端与相邻的上一层所述铜环板的起端通过连接板相连接，使所述多层铜环板串联起来；所述冷却水管包括与所述铜排的铜环板层数相同的多匝环管，每匝所述环管分别环绕在相对应的每层所述铜环板的外围，相邻两匝所述环管通过斜管相连通，使所述多匝环管串联起来，所述斜管位于相邻两层所述铜环板的连接处的外侧；所述铜排的多层铜环板之间、顶层铜环板的上面以及底层铜环板的下面分别布置有绝缘板。

所述底层铜环板的起端连接有底层接线板，所述顶层铜环板的终端连接有顶层接线板。所述底层接线板与所述底层铜环板的起端一体成型，所述顶层接线板与所述顶层铜环板的终端一体成型。所述冷却水管的两端分别连接有第一接口与第二接口。每层所述铜环板由多块铜板拼接而成。每层所述铜环板外部的转角处设置成圆角。所述铜排的每层铜环板均为矩形，所述每层铜环板的窗孔也均为矩形；所述绝缘板及其窗孔均为矩形。

所述绝缘板的长度与宽度大于所述铜排的每层铜环板的长度与宽度，所述绝缘板的窗孔的长度与宽度小于所述铜排的每层铜环板的窗孔的长度与宽度。所述绝缘板包括位于所述顶层铜环板上面的顶层绝缘板、位于所述底层铜环板下面的底层绝缘板及位于所述铜排的多层铜环板之间的中间层绝缘板，所述中间层绝缘板上开有避开所述连接板的开槽。所述铜排包括四层叠置起来的铜环板，所述冷却水管包括四匝环管，所述绝缘板有五层。

本发明的技术效果在于：本发明中的铜排由多层铜环板叠置而成，可缩小铜排的体积；铜环板之间及其外侧布置有绝缘板，可增强绕组的绝缘性能；铜排外布置有冷却水管，可有效冷却绕组，稳定其性能。本发明漏抗小、压降低，结构合理，可缩小变压器体积，降低电阻焊机的生产成本。

附图说明

图1为现有的电阻焊变压器的多匝次级绕组的立体结构示意图。

图2为本发明的立体结构示意图。       图3为本发明的主视图。

图4为图3的俯视图。                 图5为图3的右视图。

图6为本发明中的铜排与冷却水管相结合的立体结构示意图。

图7为本发明中的铜排的立体结构示意图。

图8为本发明中的铜排的主视图。

图9为图8的俯视图。                 图10为图8的右视图。

图11为本发明中的铜排的底层铜环板的立体结构示意图。

图12为本发明中的铜排的第二层铜环板的立体结构示意图。

图13为本发明中的铜排的第三层铜环板的立体结构示意图。

图14为本发明中的铜排的顶层铜环板的立体结构示意图。

图15为本发明中的顶层绝缘板与底层绝缘板的主视图。

图16为本发明中的第二层绝缘板的主视图。

图17为本发明中的第三层绝缘板的主视图。

图18为本发明中的第四层绝缘板的主视图。

图19为本发明中的冷却水管的立体结构示意图。

图20为使用本发明的电阻焊变压器的立体结构图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1~图20中，包括冷却水管1，底匝环管11、第二匝环管12、第三匝环管13、顶匝环管14、第一接口15、斜管16、第二接口17；铜排2，底层铜环板21、窗孔211、起端212、开口213、终端214、底层接线板215、第二层铜环板22、窗孔221、起端222、开口223、终端224、第三层铜环板23、窗孔231、起端232、开口233、终端234、顶层铜环板24、窗孔241、起端242、开口243、终端244、顶层接线板245；汇流板3；绝缘板4，底层绝缘板41、窗孔411、第二层绝缘板42、窗孔421、开槽422、第三层绝缘板43、窗孔431、开槽432、第四层绝缘板44、窗孔441、开槽442、顶层绝缘板45、窗孔451；连接板5；变压器壳体6；初级绕组7；初级绕组8等。

如图2~图5所示，本发明是一种电阻焊变压器的次级绕组，包括冷却水管1、铜排2及绝缘板4。

如图7~图14所示，铜排2包括多层叠置起来的铜环板，每层铜环板具有中心窗孔及开口，每层铜环板的开口连通其窗孔与其外边缘，每层铜环板的开口两侧分别形成起端及终端，下一层铜环板的终端与相邻的上一层铜环板的起端通过连接板5相连接，使多层铜环板串联起来。连接板5一般采用3mm厚的铜板。本实施例中，铜排2包括四层叠置起来的铜环板，分别是底层铜环板21、第二层铜环板22、第三层铜环板23及顶层铜环板24。

如图11所示，底层铜环板21具有窗孔211及开口213，开口213的两侧分别为起端212及终端214，终端214上焊接固定有连接板5，起端212连接有底层接线板215，底层接线板215与起端212一体成型。底层铜环板21由四块铜板拼接而成。

如图12所示，第二层铜环板22具有窗孔221及开口223，开口223的两侧分别为起端222及终端224，终端224上焊接固定有连接板5。第二层铜环板22由五块铜板拼接而成。

如图13所示，第三层铜环板23具有窗孔231及开口233，开口233的两侧分别为起端232及终端234，终端234上焊接固定有连接板5。第三层铜环板23由五块铜板拼接而成。

如图14所示，顶层铜环板24具有窗孔241及开口243，开口243的两侧分别为起端242及终端244，终端244上连接有顶层接线板245，顶层接线板245与终端244一体成型。顶层铜环板24由四块铜板拼接而成。

如图11~图14所示，每层铜环板外部的转角处均设置成圆角。每层铜环板均为矩形，每层铜环板的窗孔也均为矩形。

如图19所示，冷却水管1包括与铜排2的铜环板层数相同的多匝环管。如图6所示，每匝环管分别环绕在相对应的每层铜环板的外围，相邻两匝环管通过斜管16相连通，使多匝环管串联起来，斜管16位于相邻两层铜环板的连接处的外侧。

如图19所示，本实施例中，冷却水管1包括四匝环管，分别是底匝环管11、第二匝环管12、第三匝环管13及顶匝环管14。如图6所示，底匝环管11环绕在底层铜环板21的外围，第二匝环管12环绕在第二层铜环板22的外围，第三匝环管13环绕在第三层铜环板23的外围，顶匝环管14环绕在顶层铜环板24的外围。冷却水管1的两端分别连接有第一接口15与第二接口17，第一接口15位于顶匝环管14上，第二接口17位于底匝环管11上，第一接口15及与第二接口17均垂直于对应的环管并且向外延伸。

如图2~图5所示，在铜排2的多层铜环板之间、顶层铜环板24的上面以及底层铜环板21的下面分别布置有绝缘板4。绝缘板4包括位于顶层铜环板24上面的顶层绝缘板45、位于底层铜环板21下面的底层绝缘板41及位于铜排2的多层铜环板之间的中间层绝缘板，中间层绝缘板上开有避开连接板5的开槽。本实施例中，绝缘板4有五层，分别是底层绝缘板41、第二层绝缘板42、第三层绝缘板43、第四层绝缘板44及顶层绝缘板45。第二层绝缘板42、第三层绝缘板43及第四层绝缘板44为中间层绝缘板。

如图15所示，底层绝缘板41与顶层绝缘板45结构相同，均为完整的环板，环板的中心开有窗孔411或窗孔451。

如图16所示，第二层绝缘板42为开环结构，具有窗孔421及开槽422。

如图17所示，第三层绝缘板43为开环结构，具有窗孔431及开槽432。

如图18所示，第四层绝缘板44为开环结构，具有窗孔441及开槽442。

如图15~图18所示，每层绝缘板4及其窗孔均为矩形。如图2~图5所示，绝缘板4的长度与宽度大于铜排2的每层铜环板的长度与宽度，绝缘板4的窗孔的长度与宽度小于铜排2的每层铜环板的窗孔的长度与宽度。这样设置，可有效保证铜排2的每层铜环板之间的绝缘性能。

本发明的制造过程如下：1、如图11~图13所示，先根据设计焊接多匝绕组铜排2的第一层，即底层铜环板21，在底层铜环板21的终端214上焊接一块连接板5；然后用同样的方法焊接铜排2的第二、第三、第四层。2、如图7所示，把四层铜环板焊接成铜排2，焊接时要前后左右对齐，层间要先3mm厚的绝缘板来保证上下层铜环板的平行与层间的爬电距离。3、如图6所示，焊接冷却水管1，要焊在铜排2的每一层的外围及连接处的中央，注意爬电距离，防止短路。4、如图2所示，在铜排2的每层之间及顶层的上面以及底层的下面分别加上绝缘板4，进行绝缘处理。

本发明中的铜排2由多层铜环板叠置而成，可缩小铜排2的体积；铜环板之间及其外侧布置有绝缘板4，可增强绕组的绝缘性能；铜排2外布置有冷却水管1，可有效冷却绕组，稳定其性能。本发明漏抗小、压降低，形状美观，结构合理，在相同的空载电压的情况下，可缩小铁芯截面与变压器体积，降低重量与电阻焊机的生产成本，提高产品的市场竞争力。

如图20所示，是一种使用本发明的电阻焊变压器，包括变压器壳体6，在变压器壳体6内安装有一个次级绕组和两个初级绕组7、8；初级绕组7；初级绕组8等。次级绕组位于中间，次级绕组的上边为初级绕组8，下边为初级绕组7。由于本发明的次级绕组结构紧凑、体积小，因此使用本发明的电阻焊变压器体积小，成本低。

Claims (10)

1.一种电阻焊变压器的次级绕组，包括冷却水管（1）及铜排（2）；其特征是：所述铜排（2）包括多层叠置起来的铜环板，每层所述铜环板具有中心窗孔及开口，每层所述铜环板的开口连通其窗孔与其外边缘，每层所述铜环板的开口两侧分别形成起端及终端，下一层所述铜环板的终端与相邻的上一层所述铜环板的起端通过连接板（5）相连接，使所述多层铜环板串联起来；所述冷却水管（1）包括与所述铜排（2）的铜环板层数相同的多匝环管，每匝所述环管分别环绕在相对应的每层所述铜环板的外围，相邻两匝所述环管通过斜管（16）相连通，使所述多匝环管串联起来，所述斜管（16）位于相邻两层所述铜环板的连接处的外侧；所述铜排（2）的多层铜环板之间、顶层铜环板（24）的上面以及底层铜环板（21）的下面分别布置有绝缘板（4）。

2.按照权利要求1所述的电阻焊变压器的次级绕组，其特征是：所述底层铜环板（21）的起端（212）连接有底层接线板（215），所述顶层铜环板（24）的终端（244）连接有顶层接线板（245）。

3.按照权利要求2所述的电阻焊变压器的次级绕组，其特征是：所述底层接线板（215）与所述底层铜环板（21）的起端（212）一体成型，所述顶层接线板（245）与所述顶层铜环板（24）的终端（244）一体成型。

4.按照权利要求1所述的电阻焊变压器的次级绕组，其特征是：所述冷却水管（1）的两端分别连接有第一接口（15）与第二接口（17）。

5.按照权利要求1所述的电阻焊变压器的次级绕组，其特征是：每层所述铜环板由多块铜板拼接而成。

6.按照权利要求1或5所述的电阻焊变压器的次级绕组，其特征是：每层所述铜环板外部的转角处设置成圆角。

7.按照权利要求1所述的电阻焊变压器的次级绕组，其特征是：所述铜排（2）的每层铜环板均为矩形，所述每层铜环板的窗孔也均为矩形；所述绝缘板（4）及其窗孔均为矩形。

8.按照权利要求7所述的电阻焊变压器的次级绕组，其特征是：所述绝缘板（4）的长度与宽度大于所述铜排（2）的每层铜环板的长度与宽度，所述绝缘板（4）的窗孔的长度与宽度小于所述铜排（2）的每层铜环板的窗孔的长度与宽度。

9.按照权利要求1所述的电阻焊变压器的次级绕组，其特征是：所述绝缘板（4）包括位于所述顶层铜环板（24）上面的顶层绝缘板（45）、位于所述底层铜环板（21）下面的底层绝缘板（41）及位于所述铜排（2）的多层铜环板之间的中间层绝缘板，所述中间层绝缘板上开有避开所述连接板（5）的开槽。

10.按照权利要求1所述的电阻焊变压器的次级绕组，其特征是：所述铜排（2）包括四层叠置起来的铜环板，所述冷却水管（1）包括四匝环管，所述绝缘板（4）有五层。