螺旋板式绕组制造技术

本实用新型专利技术是一种变压器用绕组。主要应用于壳式和绕组交错式排列的心式变压器中。与螺旋式绕组比较，提高了铁心铁窗内的填充系数、机械强度高、抗短路能力强、冷却效果好、过载能力强、结构紧凑、引线安装方便。

Spiral plate winding

The utility model relates to a winding for a transformer. It is mainly used in the core transformer with shell and winding staggered arrangement. Compared with the spiral winding, it improves the filling coefficient, high mechanical strength, strong short-circuit resistance, good cooling effect, strong overload capacity, compact structure and convenient lead installation.

【技术实现步骤摘要】
螺旋板式绕组
本专利技术是一种变压器用绕组。主要应用于壳式和绕组交错式排列的心式变压器中。
技术介绍
变压器是应用于电网和电力系统中的一种最主要电力设备，主要由铁心和绕组（也叫线圈）构成。变压器绕组主要有圆筒式、螺旋式、连续式、纠结式、插入电容式（内屏蔽式）、纠结连续式、双饼式、八字型线圈等。变压器中还有一种特殊的绕组型式是当电炉、整流变压器的低压绕组匝数小于3匝时可以采用铜板弯制的绕圈，如图1、2、3、4。螺旋式绕组，是变压器绕组的一种结构，每匝是由多根导线（扁导线，形状类似长方形，分宽度和厚度）并联，各根并联的导线在扁导线的宽度方向叠加，每绕制一圈为一匝，每匝的宽度就是扁导线的宽度，每匝高度就是扁导线的厚度乘以并联的根数，各匝间用垫块分开。螺旋式绕组又分单螺旋、双螺旋、四螺旋、六螺旋等。单螺旋只有一股螺旋，相仿线匝之间设置垫块，双螺旋、四螺旋、六螺旋分别由二股、四股、六股螺旋并联组成，相邻的股间及匝间均设置垫块。为使螺旋式绕组各并联导线的长度相等，并使各并联导线在漏磁场中所处位置机率相同，以减小各并联导线的环流，需在绕组的某些特定位置对导线进行换位。螺旋式绕线具有良好的机械稳定性、良好的散热能力。当其在壳式变压器中应用时，由于是裸线绕制，故制造工艺性差，由于由多根导线并联叠加绕制，各导线均要导角，所以面积会减小。
技术实现思路
螺旋板式绕组，特征是：在螺旋板式绕组中，绕组每匝均由铜板或铝板代替螺旋式绕组的每一匝；其中，铜板或铝板的厚度就是螺旋式绕组每股导线的宽，铜板或铝板的辐向宽度就是每股螺旋式绕组辐向并联导线的裸线高；其中，匝与匝间的铜板或铝板焊接连接，绕组的首头和尾头在绕组的一端或两端焊接引出；其中，绕组第一匝铜板或铝板和最后一匝铜板或铝板采用拉平结构，即绕组第一匝的尾部折一个类似的Z形弯，让绕组第一匝的头部和尾部在绕组的端面上平齐，在绕组最后一匝的头部折一个类似的Z形弯，让最后一匝的头部和尾部在绕组的端面上平齐，这样整个绕组的两个端面的铜板或铝板均是平面。螺旋板式绕组，特征是：所述螺旋板式绕组拉平结构包括所述第一匝和之后的任意匝采用拉平结构，所述螺旋板式绕组拉平结构包括所述最后一匝和最后一匝之前的任意匝均采用拉平结构。螺旋板式绕组，特征是：所述带拉平结构的螺旋板式绕组在交错式绕组结构中，每一磁平衡组的阻抗电压漏磁面积计算方法与连续式绕组相同，即绕组高度等于高度方向的裸线间距离，即线高乘每层匝数加上匝间绝缘。螺旋板式绕组漏磁面积的计算与连续式绕组相同，而螺旋式绕组计算漏磁面积时高度需减一匝线高，这也是与螺旋式绕组的重要区别。螺旋板式绕组是根据壳式变压器和交错式绕组的特点，对螺旋式绕组的改进，是为增加绕组机械强度而设计的。螺旋板式绕组，是一种新型的绕组形式，见简图12（其中b是铜板的厚度）。由于新型变压器的铁心虽然是心式结构，但磁场与壳式变压器类似，螺旋式绕组每匝的并联导线不需要绝缘和换位，因此可以用与多根并联导线相同面积、相同材质的板代替，如铜板、铝板（为叙述方便，简称铜板），绕组的第一匝铜板和最后一匝铜板可以采用拉平结构。由于新型变压器和螺旋板式绕组的特点，螺旋板式绕组散热效果极好，各匝间不必一定用垫块，可以用薄薄的绝缘隔开，如0.5mm厚的纸板，根据散热的需要，在需要的匝间设置垫块。螺旋板式绕组最大的优点是减小了绕组的高度，大大提高铁窗内的填充系数。螺旋板式绕组的拉平结构如图12，由于绕组绕制结构的螺旋性，第一匝铜板和最后一匝铜板的头和尾间有一个铜板厚度的高度差，这对短路电动力和阻抗计算有最大影响。在第一匝铜板的尾部折一个类似的Z形弯，让第一匝铜板在绕组的端面上平齐，在最后第一匝铜板的头部折一个类似的Z形弯，让最后一匝铜板在绕组的端面上平齐，这样整个绕组的两个端面铜板是一个平面。各匝铜板或多匝铜板都可以采用拉平结构。螺旋板式绕组按设计需要可以采用接平结构，也可以不采用拉平结构。螺旋板式绕组截面或者说每匝铜板或是长圆形、或是椭圆形、或是矩形、或是长方形、或是由多组曲线组合成的形状。长圆形截面就是两端是直径相等的半圆，中间用直线相连，半圆的直径叫绕组短轴，绕组的直径与直线长度的和叫绕组长轴，图7是长圆截面图。椭圆形好理解，就是铁心和绕组截面的外接形式是椭圆形，也分长轴和短轴，如图8。多组曲线组合成的形状就是外接形态是由多种曲线或直线组合成的形状，如图9就是由以A、B点为圆心的四组圆形曲线组合成的类似椭圆形的截面。图10是圆形截面。技术效果第一，与螺旋式绕组比较，提高了铁心铁窗内的填充系数。第二，与螺旋式绕组相比机械强度高，抗短路能力强。第三，与螺旋式绕组相比冷却效果好、过载能力强。附图说明图1是传统铜排弯制的只有一匝的八字形绕组俯视图。图2是传统铜排弯制的只有两匝的八字形绕组俯视图。图3是传统铜排弯制的只有一匝的绕组俯视图。图4是传统铜排弯制的只有两匝的绕组俯视图。图5是传统螺旋式绕组主视图。图6是一种带端绝缘的螺旋板式绕组主视图（首尾出头为直观如此画出，实际从辐向出头方便）。图7是一种带拉平结构的螺旋板式绕组主视图（首尾出头为直观如此画出，实际从辐向出头方便）。图8长圆形螺旋板式绕组俯视图。图9椭圆形螺旋板式绕组俯视图。图10由四段圆弧围成的多组曲线组合成螺旋板式绕组俯视图。图11圆形螺旋板式绕组俯视图。图12螺旋板式绕组拉平结构。其中，1是铜排。2是螺旋式绕组多根导线并绕的线匝。3是螺旋板式绕组端绝缘（可以没有端绝缘）。4是螺旋板式绕组铜板或铝板。5是螺旋板式绕组拉平结构填充绝缘（也可以用垫块）。具体实施方式实例1、S13—400/10±2×0.25%／0.4的低压绕组选择无端绝缘的螺旋板式绕组，如图7。因六磁平衡组，故有六组绕组。低压绕组：为螺旋板式绕组带拉平结构，截面选择长圆形。匝数为24匝。铜板5×41。两个单磁平衡组4匝。两个双磁平衡组8匝。短轴内径165mm。短轴外径247mm。长轴内径=短轴内径+直线距=165+40×2=245mm。长轴外径=短轴外径+直线距=241+40×2=321mm。绕组高度=27mm。阻抗电压计算用绕组高度=27mm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.螺旋板式绕组，特征是：绕组每匝均由铜板或铝板代替螺旋式绕组的每一匝；其中，铜板或铝板的厚度就是螺旋式绕组每股导线的宽，铜板或铝板的辐向宽度就是每股螺旋式绕组辐向并联导线的裸线高；其中，匝与匝间的铜板或铝板焊接连接，绕组的首头和尾头在绕组的一端或两端焊接引出；其中，绕组第一匝铜板或铝板和最后一匝铜板或铝板采用拉平结构，即绕组第一匝的尾部折一个类似的Z形弯，让绕组第一匝的头部和尾部在绕组的端面上平齐，在绕组最后一匝的头部折一个类似的Z形弯，让最后一匝的头部和尾部在绕组的端面上平齐，这样整个绕组的两个端面的铜板或铝板均是平面。

【技术特征摘要】
1.螺旋板式绕组，特征是：绕组每匝均由铜板或铝板代替螺旋式绕组的每一匝；其中，铜板或铝板的厚度就是螺旋式绕组每股导线的宽，铜板或铝板的辐向宽度就是每股螺旋式绕组辐向并联导线的裸线高；其中，匝与匝间的铜板或铝板焊接连接，绕组的首头和尾头在绕组的一端或两端焊接引出；其中，绕组第一匝铜板或铝板和最后一匝铜板或铝板采用拉平结构，即绕组第一匝的尾部折一个类似的Z形弯，让绕组第一匝的头部和尾部在绕组的端面上平齐，在绕组最后一匝的头部折一个类似的Z形弯，让最后一匝的头部和尾部...

【专利技术属性】
技术研发人员：高大为，孙铭鸿，孙崇山，
申请(专利权)人：孙崇山，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23