CN113593894A - 一种干式变压器箔式线圈绕制方法及干式变压器箔式线圈 - Google Patents

一种干式变压器箔式线圈绕制方法及干式变压器箔式线圈 Download PDF

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余小平
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李太山
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Abstract

本发明公开了一种干式变压器箔式线圈绕制方法及干式变压器箔式线圈，所述方法包括：获取模具，在模具上绕制多层铜箔，得到铜箔线圈；在绕制多层铜箔的过程中，在每个相邻两层铜箔之间安装至少一气道板；对所述铜箔线圈进行加热固化，并对所述铜箔线圈的端部进行绝缘处理；将绝缘处理后的铜箔线圈与所述模具平放，取出模具，得到干式变压器的低压线圈。本发明通过在每相邻两层铜箔之间安装至少一气道板，利用所述气道板作为成型绕组轴向散热气道的模板，可实现对低压线圈的散热，避免仅通过中空的撑条进行散热时，只能对与撑条相邻的几层线圈进行散热的问题。

Description

一种干式变压器箔式线圈绕制方法及干式变压器箔式线圈
技术领域
本发明涉及变压器技术领域，具体涉及一种干式变压器箔式线圈绕制方法及干式变压器箔式线圈。
背景技术
干式变压器低压线圈的电流通常较大,如果采用线绕制造，需多根并联,且在绕制时候如果采用层式绕法会产生很大的螺旋角,当变压器发生短路时候在线圈的垂直方向会产生很大的机械力,导致线圈的损坏。而铜或铝箔的端部是平的,其短路时候的轴向力只是线绕结构的几分之一，因此，干式变压器低压线圈通常采用箔式绕组。
变压器线圈是变压器结构中最为重要的部分之一，也是在使用中产生热量最多的部件，因此线圈的散热程度直接关系到变压器的持续使用时长。传统的干式变压器低压线圈绕制方法中，主要是在线圈内铺设一圈中空的撑条进行空气流通性的散热，这种散热方式不仅只能对与撑条相邻的几层线圈进行散热而顾及不到最外层或最内层线圈，而且若因变压器局部受力而某几个撑条发生变形堵塞气道时，线圈的某个部/位温度会急剧上升从而影响整个变压器的持续使用时长，更严重的甚至会引发火灾，因此如何对低压线圈散热显得极为重要的。
发明内容
鉴于以上技术问题，本发明的目的在于提供一种干式变压器箔式线圈绕制方法及干式变压器箔式线圈，解决通过中空的撑条进行散热时，只能对与撑条相邻的几层线圈进行散热的问题。
本发明采用以下技术方案：
一种干式变压器箔式线圈绕制方法，包括:
获取模具，在模具上绕制多层铜箔，得到铜箔线圈；在绕制多层铜箔的过程中，在每相邻两层铜箔之间安装至少一气道板；
对所述铜箔线圈进行加热固化，并对所述铜箔线圈的端部进行绝缘处理；
将绝缘处理后的铜箔线圈与所述模具平放，取出模具，得到干式变压器的低压线圈。
可选的，所述对所述铜箔线圈的端部进行绝缘处理，包括：
对铜箔线圈的端部做环氧树脂灌封处理。
可选的，所述气道板包括一空心圆锥筒，所述空心圆锥筒的上端设有上端板，所述空心圆锥筒的下端设有下端板，所述空心圆锥筒、上端板和下端板形成一封闭空间。
可选的，所述在模具上绕制多层铜箔包括:
在所述模具上套设低压绝缘筒，通过箔绕机在套设低压绝缘筒后的模具上绕制多层铜箔。
可选的，所述低压绝缘筒由诺米克纸制成。
可选的，还包括：在绕制多层铜箔时，在铜箔线圈的最末几层绕组中的至少一相邻两层铜箔之间设置加强层，然后继续绕制铜箔，直至达到低压线圈的所需层数。
可选的，所述加强层为钢板、环氧树脂板或玻璃钢板。
可选的，所述铜箔线圈最末几层绕组的层数范围为最末2层至最末5层。
可选的，所述得到干式变压器的低压线圈的步骤后还包括：对所述铜箔线圈进行修整，所述修整方法包括：对所述铜箔线圈的上端面、下端面进行打磨，使所述上端面和下端面平整。
一种干式变压器箔式线圈，采用上述的方法制备而成。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明通过在每相邻两层铜箔之间安装至少一气道板，利用所述气道板作为成型绕组轴向散热气道的模板，可实现对低压线圈的散热，避免通过中空的撑条进行散热时，只能对与撑条相邻的几层线圈进行散热的问题。
附图说明
图1为本发明实施例一种干式变压器箔式线圈绕制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例一种干式变压器箔式线圈绕制方法中气道板的结构示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例：
实施例一：
请参照图1-2所示，图1示出了本发明的一种干式变压器箔式线圈绕制方法，包括:
步骤S1:获取模具，在模具上绕制多层铜箔，得到铜箔线圈；在绕制多层铜箔的过程中，在每相邻两层铜箔之间安装至少一气道板；
其中，每相邻两层铜箔之间可安装一个或多个气道板，当安装多个气道板时，气道板上的气道可为交错式分布，避免某个气道堵塞时，另一个气道板上的气道也会对该部位进行散热，结构合理，散热效果好。
可选的，所述在模具上绕制多层铜箔包括:
在所述模具上套设低压绝缘筒，通过箔绕机在套设低压绝缘筒后的模具上绕制多层铜箔。
作为实施例，所述模具可包括两个半圆模筒和定位板，两个所述半圆模筒的两端分别设有定位板，所述定位板将两个所述半圆模筒固定连接，两个所述半圆模筒相向设置，两个所述半圆模筒之间留有间隙，所述模具可装配在箔绕机上。
需要说明的是，箔式绕组，由薄而宽的导体叠层绕制而成，每层1匝，层间绝缘同时是匝间绝缘，箔式绕组一般采用轴向气道：绕制时将气道板在相应的匝数位置一同绕入，之后取出，形成轴向风道。
可选的，所述低压绝缘筒由诺米克纸制成。
通过设置低压绝缘筒，起到隔绝低压线圈和模具的作用。
作为示例，所述加强层可为钢板、环氧树脂板或玻璃钢板。
具体的，如图2所示，所述气道板包括一空心圆锥筒1，所述空心圆锥筒的上端设有上端板2，所述空心圆锥筒的下端设有下端板3，所述空心圆锥筒1、上端板2和下端板3形成一封闭空间。
需要说明的是，气道板是作为成型绕组轴向散热气道的模板。
其中，所述空心圆锥筒1可通过卷板机卷制而成，上端板2和下端板3可采用车床加工成型，加工方式简单，且成本低。例如，一台绕组的气道板只需要钢材800g就可以加工得到。
在上述实现过程中，利用所述气道板作为成型绕组轴向散热气道的模板，相比较采用聚甲醛POM气道板，可降低成本，缩短制造周期。
步骤S2:对所述铜箔线圈进行加热固化，并对所述铜箔线圈的端部进行绝缘处理；
作为具体实施例，所述加热固化方法可包括如下步骤：
将铜箔线圈送入烘箱，所述烘箱温度保持在80℃，保温4～6小时；
将所述烘箱的温度由80℃逐步升至100℃，升温时间为4小时；
将所述烘箱温度保持在100℃，保温4小时；
将所述烘箱的温度由100℃逐步升至130℃，升温时间为0.5小时；
将所述烘箱温度保持在130℃，保温8～10小时；
将所述烘箱自然降温至70℃时，将铜箔线圈移出烘房。
步骤S3:将绝缘处理后的铜箔线圈与所述模具平放，取出模具，得到干式变压器的低压线圈。
可选的，所述对所述铜箔线圈的端部进行绝缘处理，包括：
对铜箔线圈的端部做环氧树脂灌封处理。
在上述实现过程中，通过在每相邻两层铜箔之间安装至少一气道板，利用所述气道板作为成型绕组轴向散热气道的模板，可实现对低压线圈的散热，避免通过中空的撑条进行散热时，只能对与撑条相邻的几层线圈进行散热的问题。
可选的，本发明的方法还包括：
在绕制多层铜箔时，在铜箔线圈的最末几层绕组中的至少一相邻两层铜箔之间设置加强层，然后继续绕制铜箔，直至达到低压线圈的所需层数。
作为优选实施例，所述铜箔线圈最末几层绕组的层数范围为最末2层至最末5层。
例如，当低压线圈的所需层数为10层时，所述铜箔线圈最末几层绕组可为最末2层、最末3层、最末4层和最末5层，其中，所述最末5层为低压线圈的第6层-第10层，所述最末2层为低压线圈的第9层-第10层。具体的，当绕制工作进行到该低压线圈的最末5层绕组时，在该低压线圈的最末第5层与最末第4层之间的层间设置有加强层，也可以在最末第4层与最末第3层之间的层间设置有加强层，或者最末第3层与最末第2层之间的层间设置有加强层，或者在最末第1层与最末第2层之间的层间设置有加强层，该加强层选为环氧树脂板。
在上述实现过程中，通过设置加强层，避免线圈因为绕制时的紧密度不同而导致的变压器线圈的变形问题，增加了变压器线圈整体的稳固性。
可选的，所述得到干式变压器的低压线圈的步骤后还包括：
步骤S4:对所述低压线圈进行修整，所述修整方法包括：对所述铜箔线圈的上端面、下端面进行打磨，使所述上端面和下端面平整。
实施例二：
作为实施例，本发明的一种干式变压器箔式线圈，可采用如下方法制备而成：
获取模具，在模具上绕制多层铜箔，得到铜箔线圈；在绕制多层铜箔的过程中，在每相邻两层铜箔之间安装至少一气道板；
对所述铜箔线圈进行加热固化，并对所述铜箔线圈的端部进行绝缘处理；
将绝缘处理后的铜箔线圈与所述模具平放，取出模具，得到干式变压器的低压线圈。
对所述低压线圈进行修整，所述修整方法包括：对所述铜箔线圈的上端面、下端面进行打磨，使所述上端面和下端面平整。
在上述实现过程中，干式变压器箔式线圈通过在每相邻两层铜箔之间安装至少一气道板，利用所述气道板作为成型绕组轴向散热气道的模板，可实现对低压线圈的散热，避免通过中空的撑条进行散热时，只能对与撑条相邻的几层线圈进行散热的问题。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种干式变压器箔式线圈绕制方法，其特征在于，包括:
获取模具，在模具上绕制多层铜箔，得到铜箔线圈；在绕制多层铜箔的过程中，在每个相邻两层铜箔之间安装至少一气道板；
对所述铜箔线圈进行加热固化，并对所述铜箔线圈的端部进行绝缘处理；
将绝缘处理后的铜箔线圈与所述模具平放，取出模具，得到干式变压器的低压线圈。
2.根据权利要求1所述的干式变压器箔式线圈绕制方法，其特征在于，所述对所述铜箔线圈的端部进行绝缘处理，包括：
对铜箔线圈的端部做环氧树脂灌封处理。
3.根据权利要求1所述的干式变压器箔式线圈绕制方法，其特征在于，所述气道板包括一空心圆锥筒，所述空心圆锥筒的上端设有上端板，所述空心圆锥筒的下端设有下端板，所述空心圆锥筒、上端板和下端板形成一封闭空间。
4.根据权利要求1所述的干式变压器箔式线圈绕制方法，其特征在于，所述在模具上绕制多层铜箔包括:
在所述模具上套设低压绝缘筒，通过箔绕机在套设低压绝缘筒后的模具上绕制多层铜箔。
5.根据权利要求1所述的干式变压器箔式线圈绕制方法，其特征在于，所述低压绝缘筒由诺米克纸制成。
6.根据权利要求1所述的干式变压器箔式线圈绕制方法，其特征在于，还包括：在绕制多层铜箔时，在铜箔线圈的最末几层绕组中的至少一相邻两层铜箔之间设置加强层，然后继续绕制铜箔，直至达到低压线圈的所需层数。
7.根据权利要求6所述的干式变压器箔式线圈绕制方法，其特征在于，所述加强层为钢板、环氧树脂板或玻璃钢板。
8.根据权利要求6所述的干式变压器箔式线圈绕制方法，其特征在于，所述铜箔线圈最末几层绕组的层数范围为最末2层至最末5层。
9.根据权利要求1所述的干式变压器箔式线圈绕制方法，其特征在于，所述得到干式变压器的低压线圈的步骤后还包括：对所述铜箔线圈进行修整，所述修整方法包括：对所述铜箔线圈的上端面、下端面进行打磨，使所述上端面和下端面平整。
10.一种干式变压器箔式线圈，其特征在于，采用所述权利要求1至9任一项所述的方法制备而成。
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