CN204695941U

CN204695941U - 一种变压器绕组

Info

Publication number: CN204695941U
Application number: CN201520353923.5U
Authority: CN
Inventors: 魏月刚
Original assignee: Tebian Electric Apparatus Stock Co Ltd
Current assignee: Tebian Electric Apparatus Stock Co Ltd
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2015-10-07
Anticipated expiration: 2025-05-27

Abstract

本实用新型提供一种变压器绕组，包括磁芯、绕制在所述磁芯上的多层导体箔、以及抽头铜排，所述抽头铜排包括多个抽头，各抽头分别与相应层的导体箔连接后引出，其中，所述变压器绕组还包括Z形铜排，其设置在相邻两个抽头之间，所述Z形铜排包括上竖直部、下竖直部以及用于连接二者的折弯部，所述相邻两个抽头之间的导体箔被切分为彼此独立的上、下两段，并分别绕制于所述Z形铜排的上竖直部、下竖直部。本实用新型所述变压器绕组的辐向尺寸较小又节省材料。

Description

一种变压器绕组

技术领域

本实用新型涉及变压器技术领域，具体涉及一种变压器绕组。

背景技术

在工业生产中，许多用电场合要求变压器副边绕组能接至不同电压等级系统受电，既需要满足调压要求，又需要为某些调功电路提供准确的电抗、电感值，在使用过程中还要有良好的抗短路能力和抗系统电源谐波能力。

如图1A～图1C所示，现有技术的箔绕式变压器副边绕组包括磁芯和绕制在磁芯上的多层导体箔3，为了实现调压功能，该副边绕组还包括抽头铜排1，其中包括多个抽头，如图1A和图1C中的抽头D0～D4，各抽头分别与相应层的导体箔连接后引出，以使得不同抽头能够输出不同等级的电压，且每个电压等级为一个档位。当所述副边绕组处于最高档位时，即输出电压最高(如几千伏特)、导体箔层数最多(如数十层)的档位，若是仅靠增加漏磁面积来满足产品设计要求，就只能选用等高不等厚的导体箔，如图1C中的抽头D1和抽头D2之间的导体箔要比其它抽头之间的导体箔厚，这不但使变压器副边绕组的辐向尺寸(即图1A中的副边绕组在水平方向上的尺寸)大幅度增大，相应地使整个变压器的外形尺寸也增大，而且选用较厚的导体箔浪费材料，在制作成本上不够经济，用户很难接受这两点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种辐向尺寸较小又节省材料的紧凑型变压器绕组。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型提供一种变压器绕组，其包括磁芯、绕制在所述磁芯上的多层导体箔、以及抽头铜排，所述抽头铜排包括多个抽头，各抽头分别与相应层的导体箔连接后引出，所述变压器绕组还包括Z形铜排，其设置在相邻两个抽头之间，所述Z形铜排包括上竖直部、下竖直部以及用于连接二者的折弯部，所述相邻两个抽头之间的导体箔被切分为彼此独立的上、下两段，并分别绕制于所述Z形铜排的上竖直部、下竖直部。

优选地，所述上、下两段导体箔之间还设置有绝缘垫块。

优选地，所述上、下两段导体箔的上、下两端均设置有端部绝缘层。

优选地，每层导体箔的上、下两端均设置有端部绝缘层。

优选地，每相邻两层导体箔之间均设置有内部绝缘层。

优选地，所述绝缘层由F级DMD预浸材料或H级SHS预浸材料绕制而成。

优选地，每相邻两层导体箔之间均设置有气道撑条。

优选地，所述抽头铜排的多个抽头中，最靠近磁芯的抽头与最内层的导体箔连接，最远离磁芯的抽头与最外层的导体箔连接，其余抽头分别与各自相邻的两层导体箔连接。

优选地，各抽头通过氩弧焊机焊接在所述相应层的导体箔上，和/或，所述多层导体箔通过双开卷自动箔式绕线机绕制在所述磁芯上。

优选地，所述导体箔采用铜箔，和/或，所述Z形铜排的厚度范围为4～12mm。

有益效果：

本实用新型所述变压器绕组由于采用了Z形铜排，并将相邻抽头间的导体箔分段绕制在Z形铜排上，使得该变压器与现有漏磁面积相同的变压器相比，既减小了辐向尺寸，又节省了材料，因而降低了成本；或者说，该变压器与现有尺寸相同的变压器相比，在绕组辐向尺寸不变(变压器的外形尺寸不增加)的情况下，满足了漏磁面积，保持了电抗高度，安匝平衡率较好，且产品成本与同容量的普通变压器相比几乎没有增加。

附图说明

图1A为现有技术中箔绕式变压器副边绕组的竖向剖视图；

图1B为图1A的局部放大示意图；

图1C为现有技术中导体箔绕制示意图；

图2A为本实用新型实施例中箔绕式变压器副边绕组的竖向剖视图；

图2B为图2A的局部放大示意图；

图2C为Z形铜排的结构示意图；

图2D为本实用新型实施例中导体箔绕制示意图；

图3为抽头与其内外两层导体箔的连接关系示意图。

图中：1－抽头铜排；D0～D4－抽头；2－端部绝缘层；3－导体箔；31－内层导体箔；32－外层导体箔；4－内部绝缘层；5－气道撑条；6－Z形铜排；7－绝缘垫块。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。

需要说明的是，本实用新型中所述“上”均指的是图2A～图2D中的上方向，“下”均指的是图2A～图2D中的下方向，“内”均指的是靠近磁芯的方向，“外”均指的是远离磁芯的方向。

如图2A～2D所示，本实施例提供一种紧凑型变压器绕组，具体为副边绕组，其包括抽头铜排1、磁芯、端部绝缘层2、导体箔3、内部绝缘层4、气道撑条5、Z形铜排6以及绝缘垫块7。其中，抽头铜排1可包括多个抽头。

下面以抽头铜排1包括五个抽头为例详细描述本实施例所述副边绕组，所述五个抽头从内至外依次为抽头D0、抽头D4、抽头D3、抽头D2和抽头D1。当然，本实用新型对抽头铜排1中的抽头数量不做限制，即不限于五个。

如图2A和2B所示，宽带状的导体箔3与宽带状的内部绝缘层4、设置在导体箔3上、下两端的窄带状的端部绝缘层2一起绕制在磁芯上，可采用双开卷自动箔式绕线机绕制，使得每相邻两层导体箔3之间均设置有内部绝缘层4，其用作副边绕组的层间绝缘，使得每层导体箔3的上、下两端均设置有端部绝缘层2，其用作副边绕组的端部绝缘。将每层导体箔3、设置在其上、下两端的端部绝缘层4和设置在其同一侧的内部绝缘层2作为一层子绕组，则每相邻两层子绕组之间均设置有气道撑条5，从而能够增加散热面积，以便将整个变压器的温升控制在合理范围之内。可见，本实用新型所述变压器采用箔绕式结构，即导体箔和绝缘层一起绕制在磁芯上，使得层间导体箔接触面比较大且间距较小，因此具有较高的层间电容，从而在冲击电压下绕组内的电压梯度分布比较均匀，接近线性，也使得绕组的安匝平衡率较大，短路轴向力很小，抗突发短路能力强，产品质量好。

抽头D0～D4分别与相应层的导体箔3连接后引出，其中，最靠近磁芯的抽头D0与最内层的导体箔连接，最远离磁芯的抽头D1与最外层的导体箔连接，其余抽头D2～抽头D4分别与各自相邻的两层导体箔3连接，即抽头D2～抽头D4中的每一个均与其相邻的两层导体箔3连接(如图3所示，图3中的D指的是抽头D2～抽头D4中的任一个)，从而将导体箔3分段，每相邻两个抽头之间的导体箔3为一段，各抽头均通过氩弧焊机焊接在相应层的导体箔3上，氩弧焊机具有焊接精度高，焊接电阻小，绝缘无损伤等优点。由于各抽头之间可以输出不同等级的电压和电流，使得所述变压器能够输出多种等级的电压和电流，因而能够满足各类用电场合(如配电、整流、隔离等)，使用非常方便，且安全性、可靠性、稳定性较高。

由于不同抽头间所带负载的电流不同，且所带负载的电流越大，对应抽头间选取的导体箔越厚，从而增大了副边绕组的辐向尺寸(即图2A中的副边绕组在水平方向上的尺寸)，为了减小副边绕组的辐向尺寸，本实施例采用了Z形铜排，其厚度范围为4～12mm，可根据所承受电流大小选取合适的电流密度，假设抽头D1和抽头D2之间所带负载的电流最大、该两个抽头间的导体箔最厚，则如图2A和2D所示，Z形铜排6设置在相邻的抽头D1和抽头D2之间，Z形铜排6包括上竖直部6A、下竖直部6C以及用于连接二者的折弯部6B(如图2C所示)，该两个抽头之间的导体箔3被切分为彼此独立的上、下两段，并分别绕制于Z形铜排6的上竖直部6A、下竖直部6C，即该两个抽头之间的上段导体箔绕制在上竖直部6A上，下段导体箔绕制在下竖直部6C上，优选上竖直部6A的长度不大于所述上段导体箔的高度，下竖直部6C的长度不大于所述下段导体箔的高度。对比图1C和图2D可知，将导体箔3上、下分段绕制在Z形铜排6上以后，使得抽头D1和抽头D2之间的导体箔由现有技术中的从内向外排列变成上、下两段排列，即使得抽头D1和抽头D2之间的导体箔的厚度(含内部绝缘层4和气道撑条5的厚度)由现有的L1缩短至L2，从而使副边绕组的辐向尺寸大幅度减小，进而提高了副边绕组的填充系数，减小了变压器的外形尺寸，也使得变压器的结构更加紧凑。

为了避免该两个抽头之间的上段导体箔因自身重力因素下坠而压在下段导体箔上，所述上、下两段导体箔之间还设置有绝缘垫块7，优选设置至少两个绝缘垫块，并对称地设置在所述上、下两段导体箔之间。所述上、下两段导体箔的上、下两端均设置有端部绝缘层2，即上段导体箔的上、下两端，以及下段导体箔的上、下两端均设置有端部绝缘层2。

本实施例中，所述磁芯可采用铁芯；所述导体箔可采用铜箔，因为铜箔的导电性能较好，在实际操作中，也可以根据实际需要采用铝箔，或采用其它导电性能较好的材料制成导体箔，还需根据所带负载的电流大小选择各相邻抽头间的导体箔(即每段导体箔)的厚度，使得副边绕组中的导体箔等高不等厚；所述端部绝缘层2和内部绝缘层4可由F级DMD预浸材料或H级SHS预浸材料绕制而成，因为这二者的绝缘性能非常好，还可以耐较高的温度，其中，F级DMD预浸材料是由聚酯薄膜和聚酯纤维非织布制造的柔软复合材料，浸渍F级耐热环氧树脂固化而成，H级SHS预浸材料是由聚酰亚胺薄膜和耐热纤维非织布制造的柔软复合材料，浸渍H级耐热树脂固化而成。

本实用新型对Z形铜排的设置数量不做限制，对各个Z形铜排设置于哪两个相邻的抽头之间也不做限制，本领域技术人员可根据变压器的实际结构设置Z形铜排的数量，以及各个Z形铜排的设置位置，以使变压器绕组的辐向尺寸最小，结构最紧凑。一般情况下，Z形铜排设置在输出电压较大的抽头之间，从而更能减小变压器绕组的辐向尺寸。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种变压器绕组，包括磁芯、绕制在所述磁芯上的多层导体箔、以及抽头铜排，所述抽头铜排包括多个抽头，各抽头分别与相应层的导体箔连接后引出，其特征在于，所述变压器绕组还包括Z形铜排，其设置在相邻两个抽头之间，所述Z形铜排包括上竖直部、下竖直部以及用于连接二者的折弯部，所述相邻两个抽头之间的导体箔被切分为彼此独立的上、下两段，并分别绕制于所述Z形铜排的上竖直部、下竖直部。

2.根据权利要求1所述的变压器绕组，其特征在于，所述上、下两段导体箔之间还设置有绝缘垫块。

3.根据权利要求1所述的变压器绕组，其特征在于，所述上、下两段导体箔的上、下两端均设置有端部绝缘层。

4.根据权利要求1所述的变压器绕组，其特征在于，每层导体箔的上、下两端均设置有端部绝缘层。

5.根据权利要求1所述的变压器绕组，其特征在于，每相邻两层导体箔之间均设置有内部绝缘层。

6.根据权利要求3～5中任一项所述的变压器绕组，其特征在于，所述绝缘层由F级DMD预浸材料或H级SHS预浸材料绕制而成。

7.根据权利要求1所述的变压器绕组，其特征在于，每相邻两层导体箔之间均设置有气道撑条。

8.根据权利要求1所述的变压器绕组，其特征在于，所述抽头铜排的多个抽头中，最靠近磁芯的抽头与最内层的导体箔连接，最远离磁芯的抽头与最外层的导体箔连接，其余抽头分别与各自相邻的两层导体箔连接。

9.根据权利要求1所述的变压器绕组，其特征在于，各抽头通过氩弧焊机焊接在所述相应层的导体箔上，和/或，所述多层导体箔通过双开卷自动箔式绕线机绕制在所述磁芯上。

10.根据权利要求1～5,7～9中任一项所述的变压器绕组，其特征在于，所述导体箔采用铜箔，和/或，所述Z形铜排的厚度范围为4～12mm。