CN110444375A - 一种变压器及绕组制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变压器及绕组制作方法，该变压器包括：骨架；磁芯，所述磁芯与所述骨架连接；变压绕组，所述变压绕组套设于所述磁芯外，所述变压绕组包括初级绕组和次级绕组，所述初级绕组的线缆与所述次级绕组的线缆绞合设置。由于初级绕组的线缆与次级绕组的线缆绞合设置，从而使得初级绕组与次级绕组彼此交织在一起，这样能够降低变压器的寄生参数，进而能够使得变压器在大于一定频率的条件下工作时的功率损耗更低，工作效率更高。

Description

一种变压器及绕组制作方法

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种变压器及绕组制作方法。

背景技术

变压器作为一种常见的电力设备，在电力供应中发挥着重要的作用。现有的变压器，通常采用线缆分层卷绕的方式形成变压器的初级绕组和次级绕组，即用线缆先在磁芯外侧卷绕一层或者多层形成初级绕组，后用线缆在初级绕组外侧卷绕一层或者多层形成次级绕组，由于这种分层卷绕方式形成的初级绕组和次级绕组彼此平行，从而导致变压器的寄生参数较大，进而导致变压器在大于一定频率(例如，大于1兆赫)的条件下工作时的功率损耗较大，工作效率较低。

发明内容

本发明实施例提供一种变压器及绕组制作方法，以解决现有的变压器的初级绕组和次级绕组彼此平行，从而导致变压器的寄生参数较大，进而导致变压器在大于一定频率的条件下工作时的功率损耗较大，工作效率较低。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种变压器，包括：

骨架；

磁芯，所述磁芯与所述骨架连接；

变压绕组，所述变压绕组套设于所述磁芯外，所述变压绕组包括初级绕组和次级绕组，所述初级绕组的线缆与所述次级绕组的线缆绞合设置。

可选的，所述初级绕组包括多个初级子绕组，每一初级子绕组的线缆均与所述次级绕组的线缆绞合设置。

可选的，所述次级绕组的线缆具有N个绞合段，所述N个绞合段中的每一绞合段均与至少一个初级子绕组的线缆绞合设置，所述N为正整数。

可选的，所述多个初级子绕组中的至少部分初级子绕组的线缆绞合设置。

可选的，所述次级绕组包括多个次级子绕组，每一次级子绕组的线缆均与所述初级绕组的线缆绞合设置。

可选的，所述初级绕组的线缆具有M个绞合段，所述M个绞合段中的每一绞合段均与至少一个次级子绕组的线缆绞合设置，所述M为正整数。

可选的，所述多个次级子绕组中的至少部分次级子绕组的线缆绞合设置。

可选的，所述骨架上设有多个第一管脚和多个第二管脚；

所述初级绕组与至少部分第一管脚电连接，所述次级绕组与至少部分第二管脚电连接。

可选的，所述骨架上设有插接孔；

所述磁芯的中柱插设于所述插接孔内，所述变压绕组套设于所述中柱外并与所述骨架连接。

第二方面，本发明实施例还提供一种绕组制作方法，用于制作第一方面提供的变压器中的变压绕组，包括：

将第一线缆和第二线缆进行绞合，得到绞合线；

将所述绞合线进行卷绕，形成包括初级绕组和次级绕组的变压绕组。

本发明实施例中，由于初级绕组的线缆与次级绕组的线缆绞合设置，从而使得初级绕组与次级绕组彼此交织在一起，这样能够降低变压器的寄生参数，进而能够使得变压器在大于一定频率的条件下工作时的功率损耗更低，工作效率更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的变压器的主视图；

图2是本发明一实施例提供的变压器的右视图；

图3是本发明一实施例提供的变压器的仰视图；

图4是本发明一实施例提供的变压器中的变压绕组的初级绕组的线缆和次级绕组的线缆的绞合示意图；

图5是本发明一实施例提供的变压器中的骨架和变压绕组的主视图；

图6是本发明一实施例提供的变压器中的骨架和变压绕组的右视图；

图7是本发明一实施例提供的变压器中的骨架和变压绕组的仰视图；

图8是本发明一实施例提供的变压器中的磁芯的第一子磁芯的主视图；

图9是本发明一实施例提供的变压器中的磁芯的第一子磁芯的仰视图；

图10是本发明一实施例提供的变压器中的磁芯的第二子磁芯的主视图；

图11是本发明一实施例提供的变压器中的磁芯的第二子磁芯的俯视图；

图12是本发明一实施例提供的绕组制作方法的流程图；

图13是本发明一实施例提供的绕组制作方法的举例图之一；

图14是本发明一实施例提供的绕组制作方法的举例图之二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图3所示，本发明一实施例提供一种变压器，包括：

骨架1；

磁芯2，磁芯2与骨架1连接；

变压绕组3，变压绕组3套设于磁芯2外，变压绕组3包括初级绕组和次级绕组，初级绕组的线缆31与次级绕组32的线缆绞合设置。

其中，上述骨架1可以用于支撑或固定变压器的各个部件。具体的，上述骨架1可以采用立式安装结构、卧式安装结构或其他类型的结构。

上述磁芯2可以用于形成闭合的磁回路。具体的，上述磁芯2可以具有中柱，例如，日字型磁芯；上述磁芯2也可以不具有中柱，例如，口字型磁芯。上述磁芯2可以为一体式磁芯；上述磁芯2也可以为分体式磁芯。

上述连接可以理解为可拆卸连接，例如，插接、卡接或螺接等；上述连接也可以理解为不可拆卸连接，例如，焊接。

上述变压绕组3套设于磁芯2外可以理解为：初级绕组和次级绕组均套设于磁芯2外。上述变压绕组3可以与磁芯3连接，例如，变压绕组3可以卷绕于磁芯3上；上述变压绕组3也可以与骨架1连接，例如，变压绕组3可以卷绕于骨架1上。

上述初级绕组的线缆可以理解为初级绕组的绕组线，即用以绕制初级绕组的线缆。上述次级绕组的线缆可以理解为次级绕组的绕组线，即用以绕制次级绕组的线缆。

上述绞合设置可以理解为交织设置或者螺旋缠绕设置。上述初级绕组的线缆与次级绕组的线缆绞合设置可以意味着初级绕组的线缆与次级绕组的线缆绞合在一起成了一根绞线。

本发明实施例中，由于初级绕组的线缆与次级绕组的线缆绞合设置，从而使得初级绕组与次级绕组彼此交织在一起，这样使得初级绕组和次级绕组能够耦合得更好，从而能够降低变压器的寄生参数如寄生电容，进而能够使得变压器在大于一定频率的条件下工作时的功率损耗更低，工作效率更高。

可选的，骨架1上设有插接孔13；

磁芯2的中柱插设于插接孔13内，变压绕组3套设于中柱外并与骨架1连接。

其中，上述插接孔13的形状可以是圆形、矩形、正方形或不规则形。上述插接孔13的形状可以与磁芯2的中柱的形状相适应。上述变压绕组3套设于中柱外，可以是变压绕组3直接卷绕于中柱上，也可以是变压绕组3卷绕于骨架1的插接孔13的外壁上。

由于骨架上设有插接孔，磁芯的中柱插设于插接孔内，从而能够对磁芯的中柱起到较好的保护作用。

可选的，磁芯2包括第一子磁芯21和第二子磁芯22，第一子磁芯21设有第一插接柱211，第二子磁芯22设有第二插接柱221，第一插接柱211插设于插接孔13的第一端，第二插接柱221插设于插接孔13的第二端，第一插接柱211与第二插接柱221抵接构成中柱。

由于磁芯包括第一子磁芯和第二子磁芯，第一插接柱插设于插接孔的第一端，第二插接柱插设于插接孔的第二端，从而使得磁芯能够方便地与骨架进行安装和拆卸，且结构简单，制造成本较低。

可选的，初级绕组包括多个初级子绕组，每一初级子绕组的线缆均与次级绕组的线缆32绞合设置。

在实际应用中，上述多个初级子绕组至少可以具有以下两种表现形式：

表现形式一、多个初级子绕组中的所有初级子绕组的线缆两两之间互不绞合。例如，假设初级绕组包括3个初级子绕组：A、B和C，则多个初级子绕组中的所有初级子绕组的线缆两两之间互不绞合可以理解为：A的线缆与B的线缆互不绞合、A的线缆与C的线缆互不绞合且B的线缆与C的线缆互不绞合。

表现形式二、多个初级子绕组中的至少部分初级子绕组的线缆绞合设置。具体来说，表现形式二的多个初级子绕组又可以进一步包括以下两种情形：

其一、多个初级子绕组中的部分初级子绕组的线缆绞合设置。例如，假设初级绕组包括3个初级子绕组：A、B和C，则多个初级子绕组中的部分初级子绕组的线缆绞合设置可以理解为：A的线缆与B的线缆相互绞合、C的线缆与A的线缆互不绞合且C的线缆与B的线缆互不绞合；也可以理解为：A的线缆与C的线缆相互绞合、B的线缆与A的线缆互不绞合且B的线缆与C的线缆互不绞合；还可以理解为：B的线缆与C的线缆相互绞合、A的线缆与B的线缆互不绞合且A的线缆与C的线缆互不绞合。

其二、多个初级子绕组中的全部初级子绕组的线缆绞合设置。例如，假设初级绕组包括3个初级子绕组：A、B和C，则多个初级子绕组中的全部初级子绕组的线缆绞合设置可以理解为：A的线缆、B的线缆与C的线缆三者相互绞合。

在表现形式二中，由于多个初级子绕组中的至少部分初级子绕组的线缆绞合设置，从而能够进一步降低变压器的寄生参数如寄生电感，进而能够进一步使得变压器在大于一定频率的条件下工作时的功率损耗更低，工作效率更高。

本发明实施例中，上述多个初级子绕组中的各个初级子绕组可以根据需要全部串联、全部并联或部分串联且部分并联，此处不作限定。例如，当初级绕组包括3个初级子绕组A、B、C时，可以是A、B、C依次串联，也可以是A、B、C均并联，还可以是A与B串联后与C并联。

需要说明的是，上述次级绕组可以仅包括一个次级子绕组，也可以包括多个次级子绕组。当上述次级绕组包括多个次级子绕组时，上述每一初级子绕组的线缆均与次级绕组的线缆绞合设置既可以理解为：每一初级子绕组的线缆与部分次级子绕组的线缆绞合设置，也可以理解为：每一初级子绕组的线缆均与每一次级子绕组的线缆绞合设置。另外，当上述次级绕组包括多个次级子绕组时，多个次级子绕组至少可以具有如下表现形式：其一、多个次级子绕组中的所有次级子绕组的线缆两两之间互不绞合；其二、多个次级子绕组中的至少部分次级子绕组的线缆绞合设置。另外，当上述次级绕组包括多个次级子绕组时，多个次级子绕组中的各个次级子绕组可以根据需要全部串联、全部并联或部分串联且部分并联，此处不作限定。

由于每一初级子绕组的线缆均与次级绕组的线缆绞合设置，从而在初级绕组包括多个初级子绕组的情况下，能够使得初级绕组和次级绕组耦合得更好，这样，能够进一步降低变压器的寄生参数，进而能够进一步使得变压器在大于一定频率的条件下工作时的功率损耗更低，工作效率更高。

可选的，次级绕组的线缆32具有N个绞合段，N个绞合段中的每一绞合段均与至少一个初级子绕组的线缆绞合设置，N为正整数。

其中，上述绞合段可以是用于绞合的线缆段；相邻的两个绞合段之间可以是直接首尾连接，也可以通过非绞合段连接。上述至少一个可以是一个，也可以是一个以上。上述每一绞合段的线缆长度与其绞合的初级子绕组的线缆长度可以相等，也可以不相等，此处不作限定。

由于次级绕组的N个绞合段中的每一绞合段均与至少一个初级子绕组的线缆绞合设置，从而能够进一步降低变压器的寄生参数，进而能够使得变压器在大于一定频率的条件下工作时的功率损耗更低，工作效率更高。

可选的，次级绕组包括多个次级子绕组，每一次级子绕组的线缆均与初级绕组的线缆31绞合设置。

其中，上述多个次级子绕组的表现形式至少可以具有以下两种表现形式：

表现形式一、多个次级子绕组中的所有次级子绕组的线缆两两之间互不绞合。

表现形式二、多个次级子绕组中的至少部分次级子绕组的线缆绞合设置。在表现形式二中，由于多个次级子绕组中的至少部分次级子绕组的线缆绞合设置，从而能够进一步降低变压器的寄生参数如寄生电感，进而能够进一步使得变压器在大于一定频率的条件下工作时的功率损耗更低，工作效率更高。

需要说明的是，上述初级绕组可以仅包括一个初级子绕组，也可以包括多个初级子绕组。当上述初级绕组包括多个初级子绕组时，上述每一次级子绕组的线缆均与初级绕组的线缆绞合设置既可以理解为：每一次级子绕组的线缆与部分初级子绕组的线缆绞合设置，也可以理解为：每一次级子绕组的线缆均与每一初级子绕组的线缆绞合设置。另外，当上述初级绕组包括多个初级子绕组时，多个初级子绕组至少可以具有如下表现形式：其一、多个初级子绕组中的所有初级子绕组的线缆两两之间互不绞合；其二、多个初级子绕组中的至少部分初级子绕组的线缆绞合设置。

由于每一次级子绕组的线缆均与初级绕组的线缆绞合设置，从而在次级绕组包括多个次级子绕组的情况下，能够使得初级绕组和次级绕组耦合得更好，这样，能够进一步降低变压器的寄生参数，进而能够进一步使得变压器在大于一定频率的条件下工作时的功率损耗更低，工作效率更高。

可选的，初级绕组的线缆31具有M个绞合段，M个绞合段中的每一绞合段均与至少一个次级子绕组的线缆绞合设置，M为正整数。

其中，上述绞合段可以是用于绞合的线缆段；相邻的两个绞合段之间可以是直接首尾连接，也可以通过非绞合段连接。上述至少一个可以是一个，也可以是一个以上。上述每一绞合段的线缆长度与其绞合的次级子绕组的线缆长度可以相等，也可以不相等，此处不作限定。

由于初级绕组的M个绞合段中的每一绞合段均与至少一个次级子绕组的线缆绞合设置，从而能够进一步降低变压器的寄生参数，进而能够使得变压器在大于一定频率的条件下工作时的功率损耗更低，工作效率更高。

可选的，骨架1上设有多个第一管脚11和多个第二管脚12；

初级绕组与至少部分第一管脚11电连接，次级绕组与至少部分第二管脚12电连接。

其中，上述管脚也可以成为引脚。上述第一管脚11可以用于与初级绕组的线缆31的端部电连接，上述第二管脚12可以用于与次级绕组的线缆32的端部电连接。上述第一管脚11的数量和上述第二管脚12的数量均可以根据需要设定。

上述初级绕组与至少部分第一管脚11电连接可以是初级绕组的各子绕组与至少部分第一管脚11电连接；上述次级绕组与至少部分第二管脚12电连接可以是次级绕组的各子绕组与至少部分第二管脚12电连接。

上述多个第一管脚11和上述多个第二管脚12均可以设置在骨架1的同一侧，也可以分别设置在骨架1的不同侧；对此，本发明实施例不作限定。

由于设置有多个第一管脚和多个第二管脚，且直接在管脚上分别接好了各子绕组的线缆，从而能够更加便捷地实现各子绕组之间的串联或并联。

需要说明的是，本发明实施例中介绍的多种可选的实施方式，彼此可以相互结合实现，也可以单独实现，对此本发明实施例不作限定。

本发明一实施例还提供一种绕组制作方法，用于制作上述实施例中的变压器中的变压绕组，包括：

步骤1201、将第一线缆和第二线缆进行绞合，得到绞合线；

步骤1202、将绞合线进行卷绕，形成包括初级绕组和次级绕组的变压绕组。

其中，上述第一线缆可以理解为初级绕组的绕组线，即用于绕制初级绕组的线缆；上述第二线缆可以理解为次级绕组的绕组线，即用于绕制次级绕组的线缆。

具体的，上述第一线缆可以包括一根或多根第一子线缆，每根第一子线缆可以用于形成一个初级子绕组。当上述第一线缆仅包括一根第一子线缆时，上述卷绕形成的初级绕组可以仅包括一个初级子绕组；当上述第一线缆包括多根第一子线缆时，上述卷绕形成的初级绕组可以对应包括多个初级子绕组。

同样的，上述第二线缆可以包括一根或多根第二子线缆，每根第二子线缆可以用于形成一个次级子绕组。当上述第二线缆仅包括一根第二子线缆时，上述卷绕形成的次级绕组可以仅包括一个次级子绕组；当上述第二线缆包括多根第二子线缆时，上述卷绕形成的次级绕组可以对应包括多个次级子绕组。

本发明实施例中，由于首先将第一线缆和第二线缆进行绞合，得到绞合线，再将绞合线进行卷绕，形成包括初级绕组和次级绕组的变压绕组，从而使得初级绕组的线缆与次级绕组的线缆彼此交织在一起，这样，使得初级绕组和次级绕组能够耦合得更好，从而能够降低变压器的寄生参数如寄生电容，进而能够使得变压器在大于一定频率的条件下工作时的功率损耗更低，工作效率更高。

为便于理解，此处举例说明：

假设变压器的骨架上设有插接孔，磁芯的中柱插设于插接孔内，变压器的骨架上设有多个第一管脚1-9和多个第二管脚10-18，且变压器中的变压绕组包括：由4个圈数相同的次级子绕组构成的次级绕组和由6个圈数相同的初级子绕组构成的初级绕组，则该变压绕组的制作过程可以如下：

首先，准备长度相同的6根第一子线缆A、B、C、D、E、F和长度相同的4根第二子线缆G、H、L、M，确保单根第二子线缆的长度为单根第一子线缆长度的3倍；

接着，如图13所示，分别将第一子线缆A、第一子线缆B、第二子线缆G的第一绞合段ab、第二子线缆H的第一绞合段ef、第二子线缆L的第一绞合段ij和第二子线缆M的第一绞合段mn进行绞合，将第一子线缆C、第一子线缆D、第二子线缆G的第二绞合段bc、第二子线缆H的第二绞合段fg、第二子线缆L的第二绞合段jk和第二子线缆M的第二绞合段no进行绞合，以及将第一子线缆E、第一子线缆F、第二子线缆G的第三绞合段cd、第二子线缆H的第三绞合段gh、第二子线缆L的第三绞合段kl和第二子线缆M的第三绞合段op进行绞合，得到绞合线；

然后，将前述绞合线卷绕于变压器骨架的插接孔外壁上，形成套设于磁芯中柱外的6个初级子绕组11、12、21、22、31、32和4个次级子绕组41、42、43、44，并如图14所示，将初级子绕组11的线缆两端分别连接第一管脚1和第一管脚4，将初级子绕组12的线缆两端分别连接第一管脚2和第一管脚5，将初级子绕组21的线缆两端分别连接第一管脚3和第一管脚6，将初级子绕组22的线缆两端分别连接第一管脚4和管脚7，将初级子绕组31的线缆两端分别连接第一管脚5和第一管脚8，将初级子绕组32的线缆两端分别连接第一管脚6和第一管脚9，将次级子绕组41的线缆两端分别连接第二管脚10和第二管脚12，将次级子绕组42的线缆两端分别连接第二管脚12和第二管脚14，将次级子绕组43的线缆两端分别连接第二管脚14和第二管脚16，将次级子绕组44的线缆两端分别连接第二管脚16和第二管脚18，且将第一管脚1-3电连接，将第一管脚4-6电连接，将第一管脚7-9电连接，以使并联的初级子绕组11、12、21与并联的初级子绕组22、31、32串联，使4个次级子绕组41、42、43、44依次串联，从而完成变压绕组的初级绕组和次级绕组的制作。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种变压器，其特征在于，包括：

骨架；

磁芯，所述磁芯与所述骨架连接；

变压绕组，所述变压绕组套设于所述磁芯外，所述变压绕组包括初级绕组和次级绕组，所述初级绕组的线缆与所述次级绕组的线缆绞合设置。

2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述初级绕组包括多个初级子绕组，每一初级子绕组的线缆均与所述次级绕组的线缆绞合设置。

3.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于，所述次级绕组的线缆具有N个绞合段，所述N个绞合段中的每一绞合段均与至少一个初级子绕组的线缆绞合设置，所述N为正整数。

4.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于，所述多个初级子绕组中的至少部分初级子绕组的线缆绞合设置。

5.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述次级绕组包括多个次级子绕组，每一次级子绕组的线缆均与所述初级绕组的线缆绞合设置。

6.根据权利要求5所述的变压器，其特征在于，所述初级绕组的线缆具有M个绞合段，所述M个绞合段中的每一绞合段均与至少一个次级子绕组的线缆绞合设置，所述M为正整数。

7.根据权利要求5所述的变压器，其特征在于，所述多个次级子绕组中的至少部分次级子绕组的线缆绞合设置。

8.根据权利要求1至7任一项所述的变压器，其特征在于，所述骨架上设有多个第一管脚和多个第二管脚；

所述初级绕组与至少部分第一管脚电连接，所述次级绕组与至少部分第二管脚电连接。

9.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述骨架上设有插接孔；

所述磁芯的中柱插设于所述插接孔内，所述变压绕组套设于所述中柱外并与所述骨架连接。

10.一种绕组制作方法，用于制作权利要求1至9任一项中所述的变压器中的变压绕组，其特征在于，包括：

将第一线缆和第二线缆进行绞合，得到绞合线；

将所述绞合线进行卷绕，形成包括初级绕组和次级绕组的变压绕组。