CN107221410B - 一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈结构及其绕制方法 - Google Patents

一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈结构及其绕制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈结构及其绕制方法，包括立体卷铁心、设置在立体卷铁心外的绝缘筒和绕制在绝缘筒上的线圈绕组，线圈绕组由绝缘导线绕制，所述绝缘筒外侧均匀的设置有梳形撑条，绝缘导线绕在梳形撑条的齿条之间，线圈绕组上接有线圈分接抽头，线圈分接抽头引出至线圈绕组表面，线圈绕组的首端和引出线圈分接抽头的部位绕制为正反段混合线圈，其余部位绕制为全正段线圈。通过采用梳形撑条，节约了大量垫块用材，极大的提高了线圈的散热能力；通过将线圈绕组绕制为全正段线圈和正反段混合线圈相结合的连续式线圈结构，保证线圈所有头、尾和分接抽头均在表面引出，避免了线圈分接抽头在线圈内部引出的工艺复杂性。

Description

一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈结构及其绕制方法
技术领域
本发明渉及电力设备技术领域，特别是涉及一种变压器线圈结构及其绕制方法。
背景技术
目前，立体卷铁心敞开干式变压器产品的优势已得到广大用户的肯定，然而传统立体卷铁心敞开干式变压器线圈主要采用全正段连续式结构，这种结构造成线圈部分头尾和分接抽头必须从线圈内侧引出，这样就增大了抽头部位的操作难度，工艺比较复杂，极大的限制了生产效率，提高了制作成本，也降低了变压器运行时的安全性；特别是线圈电流大时并绕导线很多，从线圈内侧出头很难实现，这样就限制了线圈结构的使用范围，使其只能使用在小电流变压器线圈上，以致缺乏市场竞争力；此外，由于现有线圈使用内径撑条和段间绝缘垫块，需要消耗大量的垫块用材；且由于传统结构中绝缘导线与垫块的接触面积较大，线圈的散热面较小，极大的限制了线圈的散热能力。因此，有必要对现有的立体卷铁心敞开干式变压器线圈及其绕制方法进行改进和优化。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供一种采用正段和正、反段交替结构的新型立体卷铁心敞开干式变压器线圈结构，以优化结构、降低成本、提高生产率，拓宽线圈的使用范围；同时提供一种绕制该线圈结构的方法，以简化工艺，提高生产效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈结构，包括立体卷铁心、设置在立体卷铁心外的绝缘筒和绕制在绝缘筒上的线圈绕组，线圈绕组由绝缘导线绕制，所述绝缘筒外侧均匀的设置有梳形撑条，绝缘导线绕在梳形撑条的齿条之间，线圈绕组上接有线圈分接抽头，线圈分接抽头引出至线圈绕组表面，线圈绕组的首端和引出线圈分接抽头的部位绕制为正反段混合线圈，其余部位绕制为全正段线圈。
所述线圈绕组包括若干通过换位连线连接的线匝，每一线匝置于梳形撑条的两齿条之间，正反段混合线圈包括交替绕制的正段线匝和反段线匝，每一组正段线匝和反段线匝的换位连线位于正反段混合线圈表面；全正段线圈包括若干段正段线匝，相邻两正段线匝之间的换位连线从一匝表面连接至另一匝的内圈。
所述正段线匝垂直于绝缘筒从内向外连续绕制，反段线匝垂直于绝缘筒从内向外与正段线匝反方向连续绕制。
所述绝缘导线为根据实际需求设置的单股导线或多股并绕导线。
所述梳形撑条粘接在绝缘筒外侧，其齿条朝向外侧，所有梳形撑条的对应齿条置于同一高度。
所述梳形撑条采用绝缘材料制成。
一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈绕制方法，在立体卷铁心外设置绝缘筒并在绝缘筒上用绝缘导线绕制线圈绕组，其特征在于，包括如下步骤：
a.在绝缘筒外侧均匀的粘接梳形撑条，在梳形撑条的齿条之间用绝缘导线绕制线匝；
b.线圈绕组从下往上绕制，先在梳形撑条最下层的两齿条之间绕制一匝反段线匝，使初始线头置于该反段线匝表面，然后依次向上方绕制包括若干匝正段线匝的全正段线圈；
c.在需要引出线圈分接抽头的部位绕制正反段混合线圈，在正反段混合线圈的每一组正段线匝和反段线匝的换位连线处引出线圈分接抽头。
所述反段线匝绕制时先绕制一匝临时正段，然后将临时正段从外向内依次翻叠至指定的梳形撑条的齿条之间，并拉紧形成反段线匝。
在所述正反段混合线圈绕制完成后继续绕制全正段线圈，每一正段线匝从内到外依次绕制。
本发明的有益效果是：通过采用梳形撑条，将绝缘导线每匝直接绕在梳形撑条的齿条之间，取消了现有线圈使用的内径撑条和段间绝缘垫块，节约了大量垫块用材；且由于梳形撑条与绝缘导线的接触面积远小于传统结构中绝缘导线与垫块的接触面积，在相同线圈体积下，使线圈拥有了更大的表面散热面，极大的提高了线圈的散热能力；通过将线圈绕组绕制为包括全正段线圈和正反段混合线圈相结合的连续式线圈结构，保证线圈所有头、尾和分接抽头全部在线圈表面直接引出，避免了现有结构部分线圈分接抽头在线圈内部引出的工艺复杂性，提高了生产效率和变压器运行的安全性；此外，由于线圈的所有头、尾和分接抽头全部在线圈表面直接引出，可以有效的优化变压器线圈结构、降低制作难度和成本、提高变压器市场竞争力，使线圈的适用范围更广，能满足各种容量的变压器线圈结构的需要,特别是用于大电流产品时优势更加突出。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的线圈绕制结构展开图；
图2是本发明中梳形撑条的侧视结构示意图。
具体实施方式
参照图1至2，本发明的一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈结构，包括立体卷铁心、设置在立体卷铁心外的绝缘筒和绕制在绝缘筒上的线圈绕组，线圈绕组由绝缘导线1绕制，所述绝缘筒外侧均匀的设置有梳形撑条2，梳形撑条2粘接在绝缘筒外侧，其齿条21朝向外侧，所有梳形撑条2的对应齿条21置于同一高度，以便绝缘导线1从下至上一层一层的绕制成若干线匝，梳形撑条2采用绝缘材料制成，通过采用梳形撑条，将绝缘导线每匝直接绕在梳形撑条的齿条之间，取消了现有线圈使用的内径撑条和段间绝缘垫块，节约了大量垫块用材；且由于梳形撑条与绝缘导线的接触面积远小于传统结构中绝缘导线与垫块的接触面积，在相同线圈体积下，使线圈拥有了更大的表面散热面，极大的提高了线圈的散热能力。所述绝缘导线1为根据实际需求设置的单股导线或多股并绕导线，以适应不同电流大小的变压器需求。
绝缘导线1绕在梳形撑条2的齿条21之间，线圈绕组上接有线圈分接抽头11，线圈分接抽头11引出至线圈绕组表面，线圈绕组的首端和引出线圈分接抽头11的部位绕制为正反段混合线圈12，其余部位绕制为全正段线圈13。通过将线圈绕组绕制为包括全正段线圈和正反段混合线圈相结合的连续式线圈结构，保证线圈所有头、尾和分接抽头全部在线圈表面直接引出，避免了现有结构部分线圈分接抽头在线圈内部引出的工艺复杂性，提高了生产效率和变压器运行的安全性；此外，由于线圈的所有头、尾和分接抽头全部在线圈表面直接引出，可以有效的优化变压器线圈结构、降低制作难度和成本、提高变压器市场竞争力，使线圈的适用范围更广，能满足各种容量的变压器线圈结构的需要,特别是用于大电流产品时优势更加突出。
线圈绕组包括若干通过换位连线14连接的线匝，每一线匝置于梳形撑条2的两齿条21之间，正反段混合线圈12包括交替绕制的正段线匝和反段线匝，每一组正段线匝和反段线匝的换位连线14位于正反段混合线圈12表面，该换位连线14处引出线圈分接抽头11；全正段线圈13包括若干段正段线匝，相邻两正段线匝之间的换位连线14从一匝表面连接至另一匝的内圈。正段线匝垂直于绝缘筒从内向外连续绕制，反段线匝垂直于绝缘筒从内向外与正段线匝反方向连续绕制。由于线圈分接抽头全部在线圈表面直接引出，操作工艺大为简化，避免了现有结构部分线圈分接抽头需要在线圈内部引出所带来的的安全隐患和工艺复杂性。
本发明线圈的绕制过程如下：，
先在立体卷铁心外设置绝缘筒，并在绝缘筒外侧均匀的粘接梳形撑条2，在梳形撑条2的齿条21之间用绝缘导线1绕制线匝组成线圈绕组。
线圈绕组从下往上绕制，先在梳形撑条2最下层的两齿条21之间绕制一匝反段线匝，使初始线头置于该反段线匝表面，反段线匝绕制时先绕制一匝临时正段，然后将临时正段从外向内依次翻叠至指定的梳形撑条2的齿条21之间，并拉紧形成反段线匝。
最下层的反段线匝绕制完成后依次向上方绕制包括若干匝正段线匝的全正段线圈13，每一正段线匝从内到外依次绕制，相邻两正段线匝的换位连线14从下方一咋的外圈连接至上方一匝的内圈。
全正段线圈13绕制到需要引出线圈分接抽头11的部位时，开始绕制正反段混合线圈12，正反段混合线圈12的正段线匝和反段线匝的组数根据需要引出的线圈分接抽头的数量确定，每一组正段线匝和反段线匝中正段线匝位于下方，反段线匝位于上方，其换位连线14置于线圈外侧，在该换位连线14处引出线圈分接抽头11。
在正反段混合线圈12绕制完成后继续绕制全正段线圈13，直至线圈绕组绕制完成，最上方一匝的线匝为正段线匝，绝缘导线的线头依然置于线圈外侧。
以上所述，只是本发明的较佳实施方式，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈结构，包括立体卷铁心、设置在立体卷铁心外的绝缘筒和绕制在绝缘筒上的线圈绕组，线圈绕组由绝缘导线(1)绕制，其特征在于：所述绝缘筒外侧均匀的设置有梳形撑条(2)，绝缘导线(1)绕在梳形撑条(2)的齿条(21)之间，线圈绕组上接有线圈分接抽头(11)，线圈分接抽头(11)引出至线圈绕组表面，线圈绕组的首端和引出线圈分接抽头(11)的部位绕制为正反段混合线圈(12)，其余部位绕制为全正段线圈(13)；
所述全正段线圈(13)包括若干段正段线匝，相邻两所述正段线匝之间的换位连线(14)从一匝表面连接至另一匝的内圈；
所述正反段混合线圈(12)包括交替绕制的所述正段线匝和反段线匝，每一组所述正段线匝和每一段所述反段线匝的换位连线(14)位于所述正反段混合线圈(12)表面，所述换位连线(14)引出所述分接抽头(11)；
其中，所述正段线匝垂直于所述绝缘筒从内向外连续绕制，所述反段线匝垂直于所述绝缘筒从内向外与所述正段线匝反方向连续绕制。
2.根据权利要求1任一所述的一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈结构，其特征在于：所述绝缘导线(1)为根据实际需求设置的单股导线或多股并绕导线。
3.根据权利要求1所述的一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈结构，其特征在于：所述梳形撑条(2)粘接在绝缘筒外侧，其齿条(21)朝向外侧，所有梳形撑条(2)的对应齿条(21)置于同一高度。
4.根据权利要求3所述的一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈结构，其特征在于：所述梳形撑条(2)采用绝缘材料制成。
5.一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈绕制方法，在立体卷铁心外设置绝缘筒并在绝缘筒上用绝缘导线(1)绕制线圈绕组，其特征在于，包括如下步骤：
a.在绝缘筒外侧均匀的粘接梳形撑条(2)，在梳形撑条(2)的齿条(21)之间用绝缘导线(1)绕制线匝；
b.线圈绕组从下往上绕制，先在梳形撑条(2)最下层的两齿条(21)之间绕制一匝反段线匝，使初始线头置于该反段线匝表面，然后依次向上方绕制包括若干匝正段线匝的全正段线圈(13)；
c.在需要引出线圈分接抽头(11)的部位绕制正反段混合线圈(12)，在正反段混合线圈(12)的每一组正段线匝和反段线匝的换位连线(14)处引出线圈分接抽头(11)。
6.根据权利要求5所述的一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈绕制方法，其特征在于：
所述反段线匝绕制时先绕制一匝临时正段，然后将临时正段从外向内依次翻叠至指定的梳形撑条(2)的齿条(21)之间，并拉紧形成反段线匝。
7.根据权利要求6所述的一种立体卷铁心敞开干式变压器线圈绕制方法，其特征在于：
在所述正反段混合线圈(12)绕制完成后继续绕制全正段线圈(13)，每一正段线匝从内到外依次绕制。
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