CN108335873A - 一种适应不同联结的辐向分裂浇注箔式线圈及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适应不同联结的辐向分裂浇注箔式线圈及制造方法，其特征在于，低压绕组是由四段交叉布置分段的箔式绕组（11、12和21、22）及散热气道（4）组成，每对应的两个箔式绕组（11与12、21与22）连接各自形成一个辐向分裂绕组，两对对应连接的箔式绕组（11与12、21与22）之间分别各自设有一过渡箔（2、3），每一相低压绕组的四个出线头（a1、x1、a2、x2）在上端部引出，整个低压绕组进行真空浇注成一体。本发明解决了低压联结组相同和不相同的辐向分裂绕组的绕制、浇注、单侧四个出头、最佳交叉过渡等制造方法，能够满足分裂后的阻抗、电阻完全平衡对称。

Description

一种适应不同联结的辐向分裂浇注箔式线圈及其制造方法

技术领域

本发明涉及环氧浇注变压器的制造，具体涉及一种适应不同联结的辐向分裂浇注箔式线圈及其制造方法。

背景技术

在光伏发电、风力发电、六相整流等场合，均需要使用到一种分裂变压器，其低压侧绕组分裂成电气上不相联结的两个绕组，分别单独运行。分裂绕组的形式，有的采用轴向双分裂（见图1），有的采用低压辐向分裂（见图2）。

采用低压辐向分裂的变压器，为了使分裂后的阻抗、电阻等技术指标趋于平衡对称，通常为以下两种结构形式。

一种是采用两组电磁线并绕，分别为两组线圈，每组为一个分裂绕组，两个进线头a1、a2和两个出线头x1、x2可以同在上端，也可以在上、下两端布置。这种分裂结构可以满足分裂后的阻抗、电阻平衡对称。但是，对于大电流多根电磁线的绕组，绕制时较为困难。由于两分裂绕组的电磁线是并绕的，它们之间的绝缘也就要严格处理。同时，出线头在下端布置者，浇注时无法密封下端出线头，不能实现整体低压线圈的环氧树脂浇注。

一种是采用两张铜（铝）箔材，迭放在一起，两张箔材之间放置能耐受绝缘的绝缘材料，同时并绕，用铜排焊接出各自的出线头，进、出线头可以同在上端，也可以在上、下两端布置。这种分裂结构由于内外层箔材直径的差异，只能近似满足分裂后的阻抗、电阻基本平衡。而且对于出线头在上、下两端布置者，同样遇到下端出线头无法密封，难以实现环氧树脂浇注的工艺问题。

对比文件提出了另外一种结构形式，即低压分四段交错布置的分裂绕组。其申请号为201610106606.2，专利申请名称为：相同联结组的轴向双分裂干式变压器线圈结构与绕制方法。虽然能夠满足分裂后的阻抗、电阻平衡对称。但是，对比文件存在严重不足，（1）对比文件的结构在电气性能上（特别是阻抗电压）应该是属于低压辐向分裂线圈，只不过是在辐向分裂中又含有轴向分段，但不同于分裂，因此不是真正意义上的轴向双分裂线圈。（2）在上、下两端布置出线头同样存在绕组难以实现环氧树脂浇注的工艺问题。（3）与上述两种常用结构形式相同，绕制时两分裂线圈同步进行，只能适用于两分裂绕组匝数相等，即相同联结组的分裂绕组，不能适用于不同联结组的分裂绕组。（4）用于交叉过渡的两根铜排增加了绕组该处的辐向尺寸，使绕组圆周厚度不均匀，对较小容量的变压器绕组，就要挤占铁心外接圆与低压线圈之间的空间，对稍大容量的变压器绕组，或者是采取堵塞绕组内部至少三个气道的办法，来放置这两根交叉过渡的铜排，这样会使整个低压绕组减小散热表面积，表面热负荷加大，温度上升，甚至温升超过规定的限值，有害于变压器的正常运行。（5）由于存在上、下两端铜排出线头，绕制时要求绕线机传动轴要有足够的长度，至使限制不能制造稍大一点容量的变压器绕组，只能制造较小容量的变压器绕组，同时起头也不便固定定位。可见，对比文件在工艺上是很难实施的。

发明内容

本发明的目的就是在对比文件原理图的基础上，重新定义，并完全克服对比文件制造工艺的缺陷，解决适用于相同联结组（匝数相同）和不同联结组（匝数不相同）的变压器线圈，特别是大容量变压器低压绕组辐向分裂的绕制问题、浇注问题、单侧四个出头问题、最佳交叉过渡等制造问题。从而，提供一种适应不同联结的辐向分裂浇注箔式线圈及其制造方法。

本发明技术方案之一：

一种适应不同联结的辐向分裂浇注箔式线圈，其特征在于，低压绕组是由四段交叉布置分段的箔式绕组及散热气道组成，每对应的两个箔式绕组连接各自形成一个辐向分裂绕组，两对对应连接的箔式绕组之间分别各自设有一过渡箔，每一相低压绕组的四个出线头在上端部引出，整个低压绕组进行真空浇注成一体。

进一步，两块过渡箔的设置结构是，在各分裂绕组总匝数的一半处剪断后，将剪断后面的箔材向前左侧或右侧移动一个箔宽的位置，再将一条相同厚度的过渡箔，焊接在后面的箔材向前移动后与原箔材相距的间隔之间，此间隔距离就是过渡箔的宽度，也就是上下分段箔式绕组之间的间隔距离。

进一步，所述每一相低压绕组的四个出线头的截面位置排列为两两对阵的方阵形。

进一步，所述散热气道是设置在低压分裂绕组内部的匝数一半处，根据绕组温升限值的要求而设置的通风散热气道的大小。

本发明技术方案之二：

当绕制联结组相同的分裂线圈时，即都为y接法，两分裂的箔式绕组匝数相等：

（1）、先准备好厚度和宽度尺寸相同的两分裂绕组的箔材并列放置在开卷架上，将一长一短的两个出线头分别同方向焊在两卷箔式绕组的起始端，然后在同一绕线模具上绕制，匝数达到一半时，剪断两卷箔式绕组的箔材；

（2）、此时，由于两分裂绕组的箔材厚度和宽度尺寸相同，则两卷箔材放置在开卷架上的位置不变，对应连接的箔式绕组及与其中一箔式绕组相同厚度和宽度的一过渡箔平齐焊接在一起；

（3）、在两箔式绕组的交叉重迭处，垫以DMD绝缘层，放置气道撑条模，继续绕完剩下的一半匝数，分别焊上方向相同的两个出线头，四个出线头的截面位置排列为两两对阵的方阵形；

（4）、包扎好出线头和整个线圈后，装上浇注外模，进行真空浇注，即制成低压联结组相同的辐向分裂浇注箔式线圈；

（5）、当分裂绕组内部设置有通风散热的气道时，两箔式绕组的交叉重迭处的气道，应缩小其厚度，以保持绕组外形的同心圆度。

另一种方式：

当绕制联结组不相同的分裂线圈时，即分别为d和y接法，也就是两分裂的箔式绕组匝数不相等，相差倍的线圈，制造辐向分裂浇注绕组：

（1）、先准备好厚度和宽度尺寸相同的两分裂绕组的箔材并列放置在开卷架上，将一长一短的两个出线头分别同方向焊在两卷箔式绕组的起始端，然后在同一绕线模具上绕制，匝数达到一半时，剪断两卷箔式绕组的箔材；

（2）、此时，由于两分裂绕组的材料为厚度不同而宽度尺寸相同的箔材，当绕至总匝数较少的y接法箔式绕组的一半匝数并剪断该箔材后，暂不焊接过渡箔和剩下待绕的箔材，将剪断头临时固定好，继续把总匝数较多的d接法箔式绕组绕到匝数达一半的位置，剪断该箔材后，对调两卷箔材放置开卷架的位置，此时，同时焊接两箔式绕组的过渡箔及对应厚度和宽度相同的箔材；

（3）、放置气道撑条模，直至绕完匝数较少的y接法箔式绕组，并先剪断匝数较少的y接法箔材，临时固定好这个尾头，再接着绕完匝数较多的d接法箔式绕组，剪断匝数较多的d接法箔材，最后焊上各自的出线头，分别焊上方向相同的两个出线头，四个出线头的截面位置排列为两两对阵的方阵形；

（4）、包扎好出线头和整个线圈后，装上浇注外模，进行真空浇注，即制成低压联结组不相同的辐向分裂浇注箔式线圈；

（5）、当分裂绕组内部设置有通风散热的气道时，两箔式绕组的交叉重迭处的气道，应缩小其厚度，以保持绕组外形的同心圆度。

本发明解决了低压联结组相同和不相同的辐向分裂绕组的绕制、浇注、单侧四个出头、最佳交叉过渡等制造方法。能夠满足分裂后的阻抗、电阻完全平衡对称。

附图说明

图1 是与本发明有关的轴向双分裂变压器原理图。

图2 是与本发明有关的低压辐向分裂变压器原理图。

图3是本发明一种适应不同联结的辐向分裂浇注箔式线圈及其制造方法原理图。

图4是本发明一种适应不同联结的辐向分裂浇注箔式线圈箔材展开示意图。

图5是本发明一种适应不同联结的辐向分裂浇注箔式线圈11和12箔材展开示意图。

图6 是本发明一种适应不同联结的辐向分裂浇注箔式线圈四个出线头位置排列俯视图。

图中：铁心柱1，过渡箔2，过渡箔3，散热气道4，箔式绕组11、12，箔式绕组21、22，高压绕组33、出线头a1（b1、c1）、x1（y1、z1）、a2（b2、c2）、x2（y2、z2）。

具体实施方式

本发明通过下面的实施例可以对本发明作进一步的描述，然而，本发明的范围并不限于下述实施例。

实施例：

一种适应不同联结的辐向分裂浇注箔式线圈，低压绕组是由四段交叉布置的分段箔式绕组11、12和21、22及散热气道4组成，11与12连接以及21与22连接各为一个辐向分裂绕组，箔式绕组11过渡到箔式绕组12的连接以及箔式绕组21过渡到箔式绕组22的连接，设有过渡箔2和过渡箔3，每一相低压绕组的四个出线头a1、x1、a2、x2 在上端部引出，见图3，整个低压绕组进行真空浇注成一体。

所述过渡箔2和过渡箔3，是在匝数的一半处，设置一条相同厚度的箔条，焊接在后面的箔材向前移动一个箔宽位置之间，箔条的宽度为上下分段箔式绕组之间的间隔距离，见图4、5中2和3。

所述每一相低压绕组的四个出线头a1（b1、c1）、x1（y1、z1）、a2（b2、c2）、x2（y2、z2）都在上端部引出，位置排列见低压绕组俯视图6。

所述散热气道4是在低压分裂绕组内部的匝数一半处，根据绕组温升限值的要求而设置的通风散热气道。

一种适应不同联结的辐向分裂浇注箔式线圈制造方法：

（一）当绕制联结组相同的分裂线圈时，即都为y接法，两分裂的箔式绕组匝数相等。先准备好两分裂绕组的箔材并列放置在开卷架上，将一长一短的出线头a1、a2分别同方向焊在两卷箔材起始端，即箔式绕组11和箔式绕组21的起始端，见图4，然后在同一绕线模具上绕制，匝数达到一半时，剪断箔式绕组11和箔式绕组21的两卷箔材。

进一步，此时，由于两分裂绕组的箔材厚度和宽度尺寸相同，则两卷箔材放置在开卷架上的位置不变，将箔式绕组12通过焊接与箔式绕组11相同厚度和宽度的过渡箔2，与箔式绕组11平齐焊接在一起；同样，将箔式绕组22通过焊接与箔式绕组21相同厚度和宽度的过渡箔3，与箔式绕组21平齐焊接在一起。

还进一步，在两箔式绕组的交叉重迭处，垫以DMD绝缘层，放置气道撑条模，继续绕完剩下的一半匝数，分别焊上出线头x1、x2，方向与出线头a1、a2相同，出线头a1、a2、x1、x2的布置位置见图6。包扎出线头和整个线圈后，装上浇注外模，进行真空浇注，即制成低压联结组相同的辐向双分裂浇注箔式线圈。

当分裂绕组内部设置有通风散热的气道4时，两箔式绕组的交叉重迭处的气道，应缩小其厚度，以保持绕组外形的同心圆度。

（二）当绕制联结组不相同的分裂线圈时，即分别为d和y接法，也就是两分裂的箔式绕组匝数不相等，相差倍的线圈，同样可以制造出辐向分裂浇注绕组。釆取的制造方法是在上述基础上作适当变动。由于两分裂绕组的材料为厚度不同而宽度尺寸相同的箔材，当绕至总匝数较少的y接法箔式绕组的一半匝数并剪断该箔材后，暂不焊接过渡箔和剩下待绕的箔材，而是将剪断头临时固定好，继续把总匝数较多的d接法箔式绕组绕到匝数达一半的位置，剪断该箔材后，对调两卷箔材放置开卷架的位置，此时，同时焊接两箔式绕组的过渡箔及对应厚度和宽度相同的箔材，放置气道撑条模，直至绕完匝数较少的y接法箔式绕组，并先剪断匝数较少的y接法箔材，临时固定好这个尾头，再接着绕完匝数较多的d接法箔式绕组，剪断匝数较多的d接法箔材，最后焊上各自的出线头，装上浇注外模，进行真空浇注，制成低压联结组不相同的辐向分裂变压器浇注绕组。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1. 一种适应不同联结的辐向分裂浇注箔式线圈，其特征在于，低压绕组是由四段交叉布置分段的箔式绕组（11、12、21、22）及散热气道（4）组成，每对应的两个箔式绕组（11与12、21与22）连接各自形成一个辐向分裂绕组，两对对应连接的箔式绕组（11与12、21与22）之间分别各自设有一过渡箔（2、3），每一相低压绕组的四个出线头（a1、x1、a2、x2 ）在上端部引出，整个低压绕组进行真空浇注成一体。

2.根据权利要求1所述的一种适应不同联结的辐向分裂浇注箔式线圈，其特征在于，两块过渡箔（2、 3）的设置结构是，在各分裂绕组总匝数的一半处剪断后，将剪断后面的箔材向前左侧或右侧移动一个箔宽的位置，再将一条相同厚度的过渡箔，焊接在后面的箔材向前移动后与原箔材相距的间隔之间，此间隔距离就是过渡箔的宽度，也就是上下分段箔式绕组之间的间隔距离。

3.根据权利要求1所述的一种适应不同联结的辐向分裂浇注箔式线圈，其特征在于，所述每一相低压绕组的四个出线头（a1、x1、a2、x2）的截面位置排列为两两对阵的方阵形。

4.根据权利要求1所述的一种适应不同联结的辐向分裂浇注箔式线圈，其特征在于，所述散热气道（4）是设置在低压分裂绕组内部的匝数一半处，根据绕组温升限值的要求而设置的通风散热气道的大小。

5.权利要求1所述的一种适应不同联结的辐向分裂浇注箔式线圈的其制造方法，其特征在于，

当绕制联结组相同的分裂线圈时，即都为y接法，两分裂的箔式绕组匝数相等：

（1）、先准备好厚度和宽度尺寸相同的两分裂绕组的箔材并列放置在开卷架上，将一长一短的两个出线头（a1、a2）分别同方向焊在两卷箔式绕组（11、21）的起始端，然后在同一绕线模具上绕制，匝数达到一半时，剪断两卷箔式绕组（11、21）的箔材；

（2）、此时，由于两分裂绕组的箔材厚度和宽度尺寸相同，则两卷箔材放置在开卷架上的位置不变，对应连接的箔式绕组及与其中一箔式绕组相同厚度和宽度的一过渡箔平齐焊接在一起；

（3）、在两箔式绕组的交叉重迭处，垫以DMD绝缘层，放置气道撑条模，继续绕完剩下的一半匝数，分别焊上方向相同的两个出线头（x1、x2， ），四个出线头（a1、x1、a2、x2、）的截面位置排列为两两对阵的方阵形；

（4）、包扎好出线头和整个线圈后，装上浇注外模，进行真空浇注，即制成低压联结组相同的辐向分裂浇注箔式线圈；

（5）、当分裂绕组内部设置有通风散热的气道（4）时，两箔式绕组的交叉重迭处的气道，应缩小其厚度，以保持绕组外形的同心圆度。

6.权利要求1所述的一种适应不同联结的辐向分裂浇注箔式线圈的其制造方法，其特征在于：

当绕制联结组不相同的分裂线圈时，即分别为d和y接法，也就是两分裂的箔式绕组匝数不相等，相差倍的线圈，制造辐向分裂浇注绕组：

（1）、先准备好厚度和宽度尺寸相同的两分裂绕组的箔材并列放置在开卷架上，将一长一短的两个出线头（a1、a2）分别同方向焊在两卷箔式绕组（11、21）的起始端，然后在同一绕线模具上绕制，匝数达到一半时，剪断两卷箔式绕组（11、21）的箔材；

（2）、此时，由于两分裂绕组的材料为厚度不同而宽度尺寸相同的箔材，当绕至总匝数较少的y接法箔式绕组的一半匝数并剪断该箔材后，暂不焊接过渡箔和剩下待绕的箔材，将剪断头临时固定好，继续把总匝数较多的d接法箔式绕组绕到匝数达一半的位置，剪断该箔材后，对调两卷箔材放置开卷架的位置，此时，同时焊接两箔式绕组的过渡箔及对应厚度和宽度相同的箔材；

（3）、放置气道撑条模，直至绕完匝数较少的y接法箔式绕组，并先剪断匝数较少的y接法箔材，临时固定好这个尾头，再接着绕完匝数较多的d接法箔式绕组，剪断匝数较多的d接法箔材，最后焊上各自的出线头，分别焊上方向相同的两个出线头（x1、x2， ），四个出线头（a1、x1、a2、x2、）的截面位置排列为两两对阵的方阵形；

（4）、包扎好出线头和整个线圈后，装上浇注外模，进行真空浇注，即制成低压联结组不相同的辐向分裂浇注箔式线圈；

（5）、当分裂绕组内部设置有通风散热的气道（4）时，两箔式绕组的交叉重迭处的气道，应缩小其厚度，以保持绕组外形的同心圆度。