CN107768102B - 一种混合换位的连续式线圈及变压器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混合换位的连续式线圈及变压器，该连续式线圈包括由下至上依次堆叠的N层线饼组，每层线饼组包括由下至上依次堆叠的M层圆形线饼，每层圆形线饼包括绕成2匝以上的N根并联的导线，每层线饼组中相邻圆形线饼之间采用常规换位的连接方式，常规换位中每层圆形线饼过渡到上一层圆形线饼时每层圆形线饼的导线排列顺序与上一层圆形线饼的导线排列顺序相反，相邻线饼组之间采用特殊换位的连接方式，特殊换位中每层圆形线饼过渡到上一层圆形线饼时最外侧的导线不换位，且每层圆形线饼的其余导线排列顺序与上一层圆形线饼的其余导线排列顺序相反。与现有技术相比，本发明具有在不增加制造线圈的工作量的基础上，降低环流损耗等优点。
Description
技术领域
本发明涉及电力变压器技术，尤其是涉及一种混合换位的连续式线圈及变压器。
背景技术
连续式线圈是液浸式变压器最经常使用的线圈。线圈由端圈、导线、撑条、垫块按照一定的规律组合而成。根据线圈电流的大小匹配相应面积的铜导线。当导线面积较大时，受到制造工艺和导线涡流损耗的制约，就要分成若干根导线并联，形成一个导线组。由于每根导线长度和感应的电动势不同，导线间就会存在着环流。为了降低导线间环流，常规方法是线圈每饼之间进行全换位。经过全换位后每根导线的长度相等了，但是它们之间感应的电动势还是存在着较大差别。随着导线根数增加，它们之间感应的电动势差别也越来越大，由此产生的环流损耗会达到总损耗的15%以上。
为了降低环流损耗，又不会增加制造线圈的工作量，本发明创造性地提出了新型的混合换位的连续式线圈。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种混合换位的连续式线圈及变压器，在不增加制造线圈的工作量的基础上，降低环流损耗。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种混合换位的连续式线圈，包括由下至上依次堆叠的N层线饼组，N为大于1的正整数，每层线饼组包括由下至上依次堆叠的M层圆形线饼，M为大于1的正整数，每层圆形线饼包括绕成2匝以上的N根并联的导线，每层线饼组中相邻圆形线饼之间采用常规换位的连接方式，常规换位中每层圆形线饼过渡到上一层圆形线饼时每层圆形线饼的导线排列顺序与上一层圆形线饼的导线排列顺序相反，相邻线饼组之间采用特殊换位的连接方式，特殊换位中每层圆形线饼过渡到上一层圆形线饼时最外侧的导线不换位，且每层圆形线饼的其余导线排列顺序与上一层圆形线饼的其余导线排列顺序相反。
正整数N的取值范围为4~12。
该连续式线圈中圆形线饼的层数为30~100。
该连续式线圈还包括纸筒，圆形线饼绕制在纸筒上，所述纸筒与圆形线饼沿圆周均布有多根撑条。
所述撑条的根数为8~24。
该连续式线圈中相邻圆形线饼之间沿圆周均布有多个在径向上设置的垫块。
该连续式线圈的两端设有用于固定支撑的圆端圈。
一种变压器，所述变压器的原边线圈和/或副边线圈采用上述的混合换位的连续式线圈。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）每根导线的长度相等，感应的电动势也相等，因此环流损耗几乎为零，同时还可以避免由导线间环流产生的漏磁。因此变压器的负载损耗可以降低5%左右，降低了线圈的热点温升。
（2）采用混合换位可以达到全部采用特殊换位的同等效果。但是制造线圈的工作量可以减少一半。因为特殊换位会引起线架上未绕制的导线交叉，为了避免交叉线间匝绝缘破坏，需要每次调整线架上的线盘位置，工作量庞大。而采用混合换位，只要调整线盘位置N-1次。
附图说明
图1为本发明混合换位的连续式线圈的线匝排列图；
图2为本发明混合换位的连续式线圈的线圈展示示意图；
图3为本发明混合换位的连续式线圈的俯视图；
图4为本发明混合换位的连续式线圈的立体示意图。
图中，101、圆形线饼，102、导线，103、纸筒，104、撑条，105、垫块，106、圆端圈，107、导线出头，108、油道，109、端部抽头，A、特殊换位，B、常规换位明面，C、常规换位底部，D、外表面，E、相邻圆形线饼的导线过渡连接的换位处。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1-4所示，一种混合换位的连续式线圈，连续式线圈采用扁导线102绕在由纸筒103、撑条104和垫块105构成的框架上，两端采用圆端圈106进行支撑，圆形线饼101由下至上依次堆叠绕制在纸筒103上，纸筒103与圆形线饼101沿圆周均布多根撑条104，撑条104根数根据铁芯之间大小从圆周方向均布8根到24根各种类型，相邻圆形线饼101之间沿圆周均布有多个在径向上设置的垫块105。每匝导线102的并联根数N大于1，优选在4根到12根之间。由导线102绕成的圆形线饼101数在30到100之间，每饼有2匝以上。根据并联导线102根数N的多少，把全部圆形线饼101分成均分的N段，即形成N层线饼组，每层线饼组包括由下至上依次堆叠的M层圆形线饼101，M为大于1的正整数。每层线饼组中相邻圆形线饼101之间采用常规换位的连接方式，常规换位中每层圆形线饼101过渡到上一层圆形线饼101时每层圆形线饼101的导线排列顺序与上一层圆形线饼101的导线排列顺序相反，相邻线饼组之间采用特殊换位A的连接方式，特殊换位A中每层圆形线饼101过渡到上一层圆形线饼101时最外侧的导线不换位，且每层圆形线饼101的其余导线排列顺序与上一层圆形线饼101的其余导线排列顺序相反，特殊换位A共有N-1个。
如图1和图2所示，常规换位是当从当前圆形线饼101过渡到上一层圆形线饼101时把最外面的导线换到最里面，其余依次换位，直至把最里面的导线换到最外面。特殊换位A是当从当前圆形线饼101过渡到上一层圆形线饼101时最外面的导线不换位，到两个圆形线饼101中都保持在最外面，其余导线采用常规换位。图1和图2中所举的例子为6根导线102并联，每饼3匝，6段的线饼组，绕制在圆周均分的12根撑条104上，特殊换位A共5个，图1中常规换位明面B位于外侧，即外表面D处，常规换位底部C位于内侧，两端处的圆形线饼101设有导线出头107，图2中最顶层的圆形线饼101设有端部抽头109，图4中E处为相邻圆形线饼101的导线过渡连接的换位处。
该混合换位的连续式线圈适用于变压器，变压器的原边线圈和/或副边线圈采用上述的混合换位的连续式线圈，连续式线圈内设有油道108。产生有益效果：
（1）每根导线102的长度相等，感应的电动势也相等，因此环流损耗几乎为零，同时还可以避免由导线102间环流产生的漏磁。因此变压器的负载损耗可以降低5%左右，降低了线圈的热点温升。
（2）采用混合换位可以达到全部采用特殊换位A的同等效果。但是制造线圈的工作量可以减少一半。因为特殊换位A会引起线架上未绕制的导线102交叉，为了避免交叉线间匝绝缘破坏，需要每次调整线架上的线盘位置，工作量庞大。而采用混合换位，只要调整线盘位置N-1次。
Claims (5)
1.一种混合换位的连续式线圈，其特征在于，包括由下至上依次堆叠的N层线饼组，N为大于1的正整数，每层线饼组包括由下至上依次堆叠的M层圆形线饼(101)，M为大于1的正整数，每层圆形线饼(101)包括绕成2匝以上的N根并联的导线(102)，每层线饼组中相邻圆形线饼(101)之间采用常规换位的连接方式，常规换位中每层圆形线饼(101)过渡到上一层圆形线饼(101)时每层圆形线饼(101)的导线排列顺序与上一层圆形线饼(101)的导线排列顺序相反，相邻线饼组之间采用特殊换位的连接方式，特殊换位中每层圆形线饼(101)过渡到上一层圆形线饼(101)时最外侧的导线不换位，且每层圆形线饼(101)的其余导线排列顺序与上一层圆形线饼(101)的其余导线排列顺序相反；
该连续式线圈还包括纸筒(103)，圆形线饼(101)绕制在纸筒(103)上，所述纸筒(103)与圆形线饼(101)沿圆周均布有多根撑条(104)；
该连续式线圈中相邻圆形线饼(101)之间沿圆周均布有多个在径向上设置的垫块(105)；
该连续式线圈的两端设有用于固定支撑的圆端圈(106)。
2.根据权利要求1所述的一种混合换位的连续式线圈，其特征在于，正整数N的取值范围为4～12。
3.根据权利要求1所述的一种混合换位的连续式线圈，其特征在于，该连续式线圈中圆形线饼(101)的层数为30～100。
4.根据权利要求1所述的一种混合换位的连续式线圈，其特征在于，所述撑条(104)的根数为8～24。
5.一种变压器，其特征在于，所述变压器的原边线圈和/或副边线圈采用权利要求1所述的混合换位的连续式线圈。
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