CN104871265A - 变压器高压线圈组件 - Google Patents

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李升哲
林钟云
安圣益
李长铉
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Abstract

本发明提供了一种三角形变压器的高压线圈组件及其三角形铁芯变压器。所述高压线圈组件包括三个高压线圈(103)，并且每个高压线圈(103)包括第一端子和第二端子。所述高压线圈组件还包括第一支撑绝缘杆(301)和第二支撑绝缘杆(302)；每个高压线圈的第一端子通过导体被连接到所述第一支撑绝缘杆(301)，并且每个高压线圈的第二端子通过导体被连接到所述第二支撑绝缘杆(302)。

Description

变压器高压线圈组件
技术领域
本发明一般涉及变压器技术领域，并且具体地涉及一种具有支撑杆的高压线圈组件，并且还涉及变压器，特别是使用这样的高压线圈的三角形变压器。
背景技术
三角形铁芯变压器有许多优点，例如较低的损耗，降低的噪声水平，较低的重量，更小的冲击电流，更小的占用空间，更容易管理的外部辐射磁场和在三相配电系统中更低的三次谐波。
参见图1，用于三相配电变压器100的三角形铁芯通常包括三个铁芯框架101，其本质上是一个或多个磁性钢或类似的低磁阻材料的环的群组。铁芯框架被装配在一起，使得从上方观察时，铁芯呈三角形的形式。变压器的每一相安装在单个芯柱上，环中的两个穿过该芯柱。三角形铁芯位于低压线圈102内。低压线圈102位于高压线圈103内，它们之间具有空气间隙。空气间隙用于电气强度。
参见图2a和图2b，高压线圈103中的每个具有两个端子。为了将三个高压线圈103连接在一起，第一高压线圈的第二端子被连接到第二高压线圈的第一端子。并且第二高压线圈的第二端子被连接到第三高压线圈的第一端子。
将三个高压线圈103连接在一起的现有装置121相当复杂、杂乱并且消耗导体材料。
因此，需要改进现有的高压线圈。提供一种更简单，节省导体材料，提高散热效率的新的结构。
发明内容
本发明的实施例的一个目的是提供一种变压器高压线圈组件，其至少是简单的，节约成本并提高散热效率。
在本发明的一个方面中，提供了一种三角形变压器的高压线圈组件。它包括三个高压线圈并且每个高压线圈包括第一端子和第二端子。高压线圈组件还包括第一支撑绝缘杆和第二支撑绝缘杆。每个高压线圈的第一端子通过导体被连接到第一支撑绝缘杆，并且每个高压线圈的第二端子通过导体被连接到第二支撑绝缘杆。
在本发明的一个实施例中，第一支撑绝缘杆和第二支撑绝缘杆彼此平行。
在本发明的一个实施例中，第一支撑绝缘杆和第二支撑绝缘杆是水平的或竖直的。
在本发明的一个实施例中，每个高压线圈的第一端子和第二端子是三角形连接或Y形连接的。
在本发明的另一优选实施例中，高压线圈的各端部由三个线圈块固定。
在本发明的另一方面中，提供了一种三角形铁芯变压器。它包括三角形铁芯、低压线圈组件和高压线圈组件。高压线圈组件包括三个高压线圈，第一支撑绝缘杆和第二支撑绝缘杆。每个高压线圈包括第一端子和第二端子。每个高压线圈的第一端子通过导体被连接到第一支撑杆，并且每个高压线圈的第二端子通过导体被连接到第二支撑杆。
在本发明的一个优选实施例中，低压线圈组件和高压线圈组件通过三个线圈块固定。
在本发明的一个优选实施例中，每个高压线圈的第一端子和第二端子是三角形连接或Y形连接的。
在本发明的一个优选实施例中，低压线圈组件包括三个低压线圈。每个低压线圈包括至少两个引线条，并且所述至少两个引线条分别以以下方式进行设置，该方式为在低压线圈的内表面上朝向所述至少两个引线条的径向方向的投影是非重叠的。
在本发明的一个优选实施例中，高压线圈由箔盘状绕组制成。
在本发明的一个优选实施例中，高压箔通过水平铸造的高压线圈盘状绕组制成。
附图说明
现在将参考附图，以通用术语这样描述本发明的示例实施例，附图不一定按比例绘制，并且其中：
图1是三角形铁芯变压器的立体图；
图2a和图2b是具有现有的高压线圈组件的现有三角形铁芯变压器的立体图；
图3a-3d示出了具有根据本发明的优选实施例的高压线圈组件的三角形铁芯变压器；其中图3a是立体图，图3b是前视图，图3c是俯视图；图3d示出Y形连接；
图4示出了具有根据本发明的另一优选实施例的高压线圈组件的三角形铁芯变压器，其中支撑绝缘杆被竖直设置；
图5a是具有现有的高压线圈组件的三角形铁芯变压器的立体图，其包括四个线圈块；图5b是具有根据本发明的高压线圈组件并只有三个线圈块的三角形铁芯变压器的立体图；
图6a是具有现有低压线圈引线条的三角形铁芯变压器的剖面图；图6b是具有两个根据本发明的优选实施例的低压线圈引线条的三角形铁芯变压器的剖面图。
具体实施方式
现在将参照附图，在下文中更充分的描述本发明，其中本发明的一些，但不是所有实施例被示出。事实上，这些发明可以体现为许多不同形式，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将满足适用的法律要求。在本文中，相同的附图标记指代相同的元件。
本发明将通过三角形变压器进行更详细地说明，但根据本发明的设计和改进适用于所有类型的变压器。
如上所述，在图2a和图2b中示出，高压线圈103中的每一个具有两个端子。为了将三个高压线圈103连接在一起，第一高压线圈的第二端子被连接到第二高压线圈的第一端子。并且第二高压线圈的第二端子被连接到第三高压线圈的第一端子。
根据本发明的一个优选实施例，提供了一种三角形铁芯变压器。如图3a-3d所示，三角形铁芯变压器包括三角形铁芯101、低压线圈组件和高压线圈组件。高压线圈组件包括三个高压线圈103、第一支撑绝缘杆301和第二支撑绝缘杆302。高压线圈103中的每一个包括第一端子和第二端子。每个高压线圈的第一端子通过导体被连接到第一支撑杆301，并且每个高压线圈的第二端子通过导体被连接到第二支撑杆302。
在本发明的一个优选实施例中，每个高压线圈的第一端子和第二端子是三角形连接或Y形连接的。图3a示出了高压线圈三角形连接，并且图3d示出了高压线圈Y形连接。
在本发明的一个优选实施例中，如图5b所示，低压线圈组件和高压线圈组件由三个线圈块108固定。在如图5a所示的现有设计中，存在四个线圈块107、107'以固定高压线圈103。位于三角形铁芯块的内部的内部线圈块107'阻塞气流，从而相当多地降低了热耗散。与使用四个线圈块的现有设计相比，本发明通过减少一个线圈块节省了成本。此外，通过除去内部线圈块107'，散热效率大大提高。
同样如图1所示，低压线圈102需要两个引线条111，112，用于到它的两个端子的进一步连接。传统上，这两个引线条111，112被放置在一起，如图6a所示。这意味着在低压铁芯轴线119的垂直方向上，这两个引线条位于的相同位置。由于变压器铁芯都设在低压线圈内，低压模具无法折叠用于低压引线条112。因此，低压线圈外径应增加低压引线条111、112。低压线圈厚度120由最厚的部分计算。参见图6a，即为两个引线条部分。它增加了额外的高低空气间隙。
低压引线条111，112的传统设计使低压线圈非常大，因此，高-低空气间隙大。这进一步使高压线圈变大并使三角形铁芯变大。
根据本发明的一个优选实施例，变压器低压线圈包括低压线圈102和至少两个引线条211、212，其中所述至少两个引线条211、212以以下方式分别设置，该方式为在低压线圈102的内表面上朝向至少两个引线条211、212的每一个的径向方向118的投影不重叠。在这里，径向方向118意味着垂直并朝向低压线圈102的轴向119的方向。参见图6b。
通过在轴向119的垂直方向118上分离两个引线条211,212，现有最厚部分120，如图6a所示，可以被减少为根据本发明的最厚部分220。由此，低压线圈的最厚部分可以减少引线条211或212的厚度，参见图6b。因此，高压线圈可以减少引线条211或212的半直径，并且三角形铁芯101的每个框架可以减少引线条211或212的两倍厚度的长度。
在本发明的一个优选实施例中，高压线圈由箔盘状绕组制成。这已在专利权人的在先申请中进行了描述。请参阅专利申请PCT/US12/36207。
在本发明的一个优选实施例中，高压箔通过水平铸造的高压线圈盘状绕组制成。这也已在专利权人的在先申请中进行了描述。请参阅专利申请PCT/US12/36207。
本文所阐述的本发明的许多修改和其他实施例将会被本领域技术人员想到，在前述描述和相关附图中呈现的本发明所属技术具有教导的益处。因此，应该理解的是，本发明并不限于所公开的具体实施方案，修改和其他实施例旨在被包括在所附权利要求的范围之内。此外，尽管在元件和/或功能的某些示例性组合的上下文中，前述描述和相关附图描述了示例性实施例，应该理解的是，元件和/或功能的不同组合可以由替代实施例提供，而不脱离所附权利要求的范围。尽管在本文中采用了特定术语，它们仅用于一般的用途并且只是描述性的意义，而不是用于限制的目的。

Claims (11)

1.一种三角形变压器的高压线圈组件，包括三个高压线圈(102)，并且每个高压线圈(103)包括第一端子和第二端子，其中所述高压线圈组件还包括第一支撑绝缘杆(301)和第二支撑绝缘杆(302)；所述高压线圈中的每一个高压线圈的所述第一端子通过导体连接至所述第一支撑绝缘杆(301)，并且所述高压线圈中的每一个高压线圈的所述第二端子通过导体连接至所述第二支撑绝缘杆(302)。
2.根据权利要求1所述的三角形变压器的高压线圈组件，其中所述第一支撑绝缘杆(301)和所述第二支撑绝缘杆(302)相互平行。
3.根据权利要求1所述的三角形变压器的高压线圈组件，其中所述第一支撑绝缘杆(301)和所述第二支撑绝缘杆(302)是水平的或竖直的。
4.根据权利要求1所述的三角形变压器的高压线圈组件，其中所述高压线圈(102)中的每一个高压线圈的所述第一端子和所述第二端子是三角形连接或Y形连接。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的三角形变压器的高压线圈组件，其中所述高压线圈(103)的每个端部由3个线圈块(108)固定。
6.一种三角形铁芯变压器，包括三角形铁芯(101)、低压线圈组件和高压线圈组件；所述低压线圈组件包括三个低压线圈(102)，并且高压线圈组件包括三个高压线圈(103)；每个高压线圈(103)包括第一支撑绝缘杆(301)和第二支撑绝缘杆(302)；所述高压线圈(103)中的每个高压线圈的所述第一端子通过导体被连接到所述第一支撑绝缘杆(301)，并且所述高压线圈(103)中的每个高压线圈的所述第二端子通过导体被连接到所述第二支撑绝缘杆(302)。
7.根据权利要求6所述的三角形铁芯变压器，其中所述低压线圈和所述高压线圈的每个端部由3个线圈块(108)固定。
8.根据权利要求6所述的三角形铁芯变压器，其中所述高压线圈中的每个高压线圈的所述第一端子和所述第二端子是三角形连接或Y形连接。
9.根据权利要求6至8中的任一项所述的三角形铁芯变压器，其中低压线圈组件包括三个低压线圈(102)；所述低压线圈(102)中的每个低压线圈包括至少两个引线条(211，212)，并且所述至少两个引线条(211,212)以以下方式分别设置，所述方式为在所述低压线圈的内表面上朝向所述至少两个引线条中的每个引线条的径向方向的投影是非重叠的。
10.根据权利要求9所述的三角形铁芯变压器，其中所述高压线圈(103)由箔盘状绕组制成。
11.根据权利要求9所述的三角形铁芯变压器，其中所述高压线圈(103)由水平铸造的高压线圈盘状绕组制成。
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