一种变压器线圈及节能型变压器制造技术

本发明专利技术涉及一种变压器线圈及节能型变压器，包括由下至上堆叠的M层饼式线圈，相邻两层饼式线圈包括并联的N根绕线，N为大于等于3小于等于6的整数；所述变压器线圈的两端的饼式线圈层数相同，每端至少包括2N个饼式线圈，当M层为奇数层，所述并联的N根绕线在第M层饼式线圈过渡到M+1层饼式线圈时采用正常交叉换位，当M层为偶数层时，所述并联的N根绕线在第M层饼式线圈过渡到M+1层饼式线圈时采用非正常交叉换位；所述变压器线圈的中部，至少包括N个饼式线圈，所述并联的N根绕线在M层过渡到M+1层时采用标准换位，本发明专利技术可以最大限度地抑制线圈的环流及环流损耗，降低变压器的耗损和生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种变压器线圈及节能型变压器
本专利技术涉及变压器
，尤其涉及一种变压器线圈及节能型变压器。
技术介绍
随着变压器城网、农网改造的进行，变压器的损耗问题，已越来越引起各用户单位和制造厂家的关注，而且比以往任何一个时期，都显得更为突出。对用户而言，降低损耗本身，就直接意味着提高经济效益，对制造厂而言，具有相同损耗的变压器，其材料成本可以控制得更低。同时变压器节能降损耗，具有较大的社会效益。众所周知，为了降低变压器线圈的涡流损耗而采用多根导线并绕，但由此而引发了多根导线并绕的环流问题。为了减少环流损耗，对于饼式线圈，各制造厂家目前普遍采用的是图1中所示的传统型换位方法，显然，当并绕根数≥3根时，其换位是不完全的，必然会产生环流及环流损耗，就必须改善其绕制的方法，减少环流及环流损耗，从而达到节能降耗的目的。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种变压器线圈和节能型变压器，通过完全换位，可以最大限度地抑制线圈的环流及环流损耗。本专利技术的目的采用以下技术方案实现：一种变压器线圈及节能型变压器，包括以下步骤：一种变压器线圈，包括由下至上堆叠的M层饼式线圈，相邻两层饼式线圈包括并联的N根绕线，N为大于等于3小于等于6的整数；在变压器线圈两端的饼式线圈层数相同，每端至少包括2N个饼式线圈，当M层为奇数层，所述并联的N根绕线在第M层饼式线圈过渡到M+1层饼式线圈时采用正常交叉换位，所述正常交叉换位的位置位于所述变压器线圈的低位处，所述正常交叉换位是将所有绕线排列顺序进行相反排序；当M层为偶数层时，所述并联的N根绕线在第M层饼式线圈过渡到M+1层饼式线圈时采用非正常交叉换位，所述非正常交叉换位的位置位于所述变压器线圈的面位处，所述非正常交叉换位是将靠线圈轴心最外侧的绕线不换位，其余绕线的排列顺序进行相反排序；在变压器线圈的中部，至少包括N个饼式线圈，所述并联的N根绕线在M层过渡到M+1层时采用标准换位，所述标准换位的位置位于所述变压器线圈的低位处，所述标准换位是将靠线圈轴心最里侧的绕线换位至最外侧，其余绕线从里至外依次对应换位，当M层为奇数层时，所述标准换位的位置位于所述变压器线圈的低位处，当M层为偶数层时，所述标准换位的位置位于所述变压器线圈的面位处。进一步地，所述线圈端部的饼数约占线圈总饼数的20％，所述线圈中部的饼数约占线圈总饼数的80％。进一步地，所述变压器线圈的低位处是指在变压器线围上更接近变压器线圈轴心的一侧。进一步地，所述变压器线圈的面位处是指在变压器线围上更远离变压器线圈轴心的一侧。进一步地，所述并联的N根绕线在相邻的线饼之间的换位处呈S形设置。进一步地，所述变压器线圈的总饼数为N的整数倍。一种节能型变压器，所述节能型变压器的线圈采用如上所述的任一变压器线圈。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：能够实现多根导线并绕的完全换位，降低线圈每根导线在漏磁场中存在漏感电势差，能够最大限度地抑制线圈的环流以及环流损耗，降低损耗成本，提高经济效益。附图说明图1为传统型换位方法三根绕线时的换位结构示意图。图2为本专利技术实施例变压器线圈端部三根绕线并绕时采用的换位结构示意图。图3为本专利技术实施例变压器线圈中部三根绕线并绕时采用的换位结构示意图。图4为本专利技术实施例变压器线圈端部四根绕线并绕时采用的换位结构示意图。图5为本专利技术实施例的变压器线圈中部四根绕线时并绕时采用的换位结构示意图。图6为纵向漏磁沿线圈轴向分布示意图。图7为本专利技术实施例变压器线圈的整体结构示意图。图中：100、一个完全换位周期；101、改进型b换位；102、改进型a换位。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，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：参考图1，图1为目前饼式线圈中普遍采用的传统型换位方法，本专利技术提供的一种变压器线圈如图2-5所示，包括由下至上堆叠的M层饼式线圈，相邻两层饼式线圈包括并联的N根绕线，N为大于等于3小于等于6的整数；在变压器线圈两端的饼式线圈层数相同，每端至少包括2N个饼式线圈，当M层为奇数层，所述并联的N根绕线在第M层饼式线圈过渡到M+1层饼式线圈时采用正常交叉换位，所述正常交叉换位的位置位于所述变压器线圈的低位处，所述正常交叉换位是将所有绕线排列顺序进行相反排序；当M层为偶数层时，所述并联的N根绕线在第M层饼式线圈过渡到M+1层饼式线圈时采用非正常交叉换位，所述非正常交叉换位的位置位于所述变压器线圈的面位处，所述非正常交叉换位是将靠线圈轴心最外侧的绕线不换位，其余绕线的排列顺序进行相反排序；在变压器线圈的中部，至少包括N个饼式线圈，所述并联的N根绕线在M层过渡到M+1层时采用标准换位，所述标准换位的位置位于所述变压器线圈的低位处，所述标准换位是将靠线圈轴心最里侧的绕线换位至最外侧，其余绕线从里至外依次对应换位，当M层为奇数层时，所述标准换位的位置位于所述变压器线圈的低位处，当M层为偶数层时，所述标准换位的位置位于所述变压器线圈的面位处。如图1所示，目前的饼式线圈在换位时，当绕线数量大于2时，对于面位处和低位处，绕线无论绕制几个周期，其本身都不能实现完全换位，所述完全换位是指在多层饼式线圈中等距离线圈轴心处绕线出现的次数相同，在本实施例中，以图2-5为例，每一竖层中绕线出现的次数相同，这样不会出现个别绕线或多或少，从而造成线圈中电势差增大，加剧环流损耗的情况。为便于分析比较，将本实施例变压器线圈端部的结构称为改进型a换位，线圈中部的结构称为改进型b换位，为了能实现一个完全换位，所述的改进型a换位至少需要2N个饼式线圈才能达到一个完全换位的技术效果，而所述的改进型b换位至少需要N个饼式线圈才能达到一个完全换位的技术效果。为了比较改进型换位a和改进型换位b以及传统型换位在线圈端部位置的环流损耗，设线圈内径为R，每根线厚为a,纵向漏磁场沿线圈径向位置由内向外依次编号1，2，…，n，n≤6，导线在第n位置感应的漏感电势△E为：△E＝k×L×△Bn(1)其中，K为常数，L为匝长，△Bn为导线所处位置的纵向漏磁场强度。纵向漏磁场强度沿线圈幅向呈线性分布，如图3所示，△Bn＝n×△B1△E＝k×2π(R+n×a)×n×△B1(2)然而，漏磁场在线圈的端部产生严重弯曲，其中，横向漏磁分量对环流不产生影响，纵向漏磁分量在线圈端部的分布如图5所示，即线圈端部△B1在每一饼中有不同的值，设第1饼为B1，……第i饼为Bi,第6饼为B6，为便于分析，令B1＝B0，B6＝2B0，第6饼之后，为均匀漏磁区，则线圈端部Bi可用下式表示：第i饼n位置导线所产生的漏感电势为：在本实施例中，由于上述的计算公式属于现有技术，本专利技术的改进点是对线圈不同部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变压器线圈，包括由下至上堆叠的M层饼式线圈，相邻两层饼式线圈包括并联的N根绕线，其特征在于：/nN为大于等于3小于等于6的整数；/n所述变压器线圈的两端的饼式线圈层数相同，每端至少包括2N个饼式线圈，当M层为奇数层，所述并联的N根绕线在第M层饼式线圈过渡到M+1层饼式线圈时采用正常交叉换位，所述正常交叉换位的位置位于所述变压器线圈的低位处，所述正常交叉换位是将所有绕线排列顺序进行相反排序；当M层为偶数层时，所述并联的N根绕线在第M层饼式线圈过渡到M+1层饼式线圈时采用非正常交叉换位，所述非正常交叉换位的位置位于所述变压器线圈的面位处，所述非正常交叉换位是将靠线圈轴心最外侧的绕线不换位，其余绕线的排列顺序进行相反排序；/n所述变压器线圈的中部，至少包括N个饼式线圈，所述并联的N根绕线在M层过渡到M+1层时采用标准换位，所述标准换位的位置位于所述变压器线圈的低位处，所述标准换位是将靠线圈轴心最里侧的绕线换位至最外侧，其余绕线从里至外依次对应换位，当M层为奇数层时，所述标准换位的位置位于所述变压器线圈的低位处，当M层为偶数层时，所述标准换位的位置位于所述变压器线圈的面位处。/n

【技术特征摘要】
1.一种变压器线圈，包括由下至上堆叠的M层饼式线圈，相邻两层饼式线圈包括并联的N根绕线，其特征在于：
N为大于等于3小于等于6的整数；
所述变压器线圈的两端的饼式线圈层数相同，每端至少包括2N个饼式线圈，当M层为奇数层，所述并联的N根绕线在第M层饼式线圈过渡到M+1层饼式线圈时采用正常交叉换位，所述正常交叉换位的位置位于所述变压器线圈的低位处，所述正常交叉换位是将所有绕线排列顺序进行相反排序；当M层为偶数层时，所述并联的N根绕线在第M层饼式线圈过渡到M+1层饼式线圈时采用非正常交叉换位，所述非正常交叉换位的位置位于所述变压器线圈的面位处，所述非正常交叉换位是将靠线圈轴心最外侧的绕线不换位，其余绕线的排列顺序进行相反排序；
所述变压器线圈的中部，至少包括N个饼式线圈，所述并联的N根绕线在M层过渡到M+1层时采用标准换位，所述标准换位的位置位于所述变压器线圈的低位处，所述标准换位是将靠线圈轴心最里侧的绕线换位至最外侧，其余绕线从里至外依次对应换位，当M层为奇数层时，所述标准换位的位...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军海，彭景伟，叶彪，莫向松，郭敬旺，廖冬虹，董记斌，叶晓锋，孔令斌，
申请(专利权)人：广州市一变电气设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44