绕组组件制造技术

本发明专利技术涉及一种变压器用绕组组件（１０），该绕组组件（１０）包括绕线（７）和片状绕组（１．３）。该绕线（７）包括螺旋缠绕的绝缘线（６）且该片状绕组（１．３）包括形成单匝绕组的金属卷绕片。并非将该绕线（７）缠绕到绕线筒、套管或其类似物上，而是通过自粘技术将该绕线直接附着到该卷绕片（１．３）的表面上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种变压器用绕组组件，该绕组组件具有绕线(wire winding)且该绕线包括螺旋缠绕的绝缘线。本专利技术还涉及一种带有这 种绕组组件的变压器和一种用于形成这种绕组组件的方法。
技术介绍
存在很多现有技术已知的变压器设置。这些变压器设置中的大 多数变压器设置包括两个或两个以上的线圈，其中每一线圈包括一 个或多个绕组。取决于特定应用，存在不同种类的绕组，诸如，绕 线、金属片状绕组(sheet winding)、在印刷电路板(PCB)上的迹线及其类似物。包括绕线的大多数变压器也包括绕线筒、线圈管(coil form)或套 管，在绕线筒、线圈管或套管上缠绕这种绕线。文献WO 2004/032158(Delta Energy Systems,台达能源系统公司) 示出了这样一种变压器。这种变压器包括由塑料制成且具有用于插 入芯材(core)的孔的线圈管。第一绕組由一个或多个隔板形成，该一 个或多个隔板将线圏管的外表面分成两个或两个以上的绕組窗 (winding window)且第二绕组由电线形成，该电线缠绕到在该线圏管 的外表面上该等绕组窗中的一个绕组窗内。然而，由于线圏管的原 因，绕组窗利用是较低的且在芯材与绕组之间存在较高的热阻。文献美国专利公开第2002/159214 Al号示出了另一种变压器， 该变压器具有初级线圈、次级线圏以及^兹芯。初级线圈为从三层绝 缘线缠绕的平面线圈且次级线圈由PCB上的迹线形成。虽然这种变 压器并不包括绕线筒或类似物，但是其包括必须在独立步骤中生产的PCB,这使得其复杂而且因此昂贵。另外，这种变压器并不适于大功率应用，因为绕线或PCB绕组均不适于承载大电流。
技术实现思路
本专利技术的目的在于制造一种与开始提到的
相关的绕组 组件，该绕组组件能够克服上述问题并且尤其能够进行具有增加的 绕组窗利用和线圏与相应变压器的芯材之间减小的热阻的绕组组件 的快速容易且因此便宜的制造。本专利技术的解决方案通过提供一种变压器(或其它感应元件)用绕组 组件实现。该变压器用绕组组件包括绕线，其中绕线包括螺旋缠绕 的绝缘线。根据本专利技术，该绕组组件还包括带有金属巻绕片(winding sheet)的片状绕组且绕线直接附着到巻绕片的第一表面上。通过将绕线直接附着到片状绕组上，无需提供具有绕线筒或类 似物(其上可缠绕电线)的绕组组件。因此，通过避免^f吏用绕线筒，可 显著地增加绕组窗利用。这意味着(例如)组件的大小可减小或绕线的 匝数以及绕线的电流容量可增加。另外，可降低材料要求且由于在加其间的传热，这意味着其间的热阻减小。电线必须是绝缘的以避 免绕线的两个邻近匝之间、绕线与片状绕组之间以及绕线与为包括 该绕组组件的变压器的一部分的》兹芯之间的电J妄触。另外，为了生产根据本专利技术的绕组组件，无需制造独立的绕线 筒或组装线圈与绕线筒。因此，可减小制造步骤数，这使得生产这 种绕组组件更简单、更快且因此花费更#<。将螺旋缠绕的绕线直接附着到片状绕组上还得到稳定的构造。 这种稳定性(例如)受到用于将绕线附着到片状绕组上的方法，金属片 的性质(厚度、大小、材料选择)、所用电线的性质(直径冲黄;f黄截面积、 材料)、绕线的匝数或其它参数影响。一般而言，将可能螺旋缠绕该绕线(例如)使得其包括若干邻近层或使得(例如)两个连续匝略微移位以便实现更好的绕组窗利用。然 而，在这种情况下，并非所有的匝与巻绕片直接接触。在本专利技术的 优选实施例中，螺旋缠绕的绝缘线形成直接附着到巻绕片上的平面螺旋。在这里，用语平面螺旋(flat spiral)表示其中所有匝处于同一平 面中的螺旋缠绕的电线。优选地，缠绕电线使得每一匝直接邻近前 一绕线匪及/或下一绕线匝。因此，所有绕线匝与巻绕片直接接触， 这进一步改进了绕线与片状绕组之间的传热。另外，由于每一单匝 被附着到片状绕组上，因此可改进绕组组件的稳定性。可通过任何适当技术(诸如，夹具或其它机械机构)将绕线附着到 片状绕组上。也可能使用诸如胶剂或糊剂的黏合剂将绕线胶合到片 状绕组上。在这种情况下，使用具有高导热性的黏合剂对于改进绕 组之间的传热将是有利的。在本专利技术的优选实施例中，螺旋缠绕的绝缘线通过自粘技术附 着到金属巻绕片上。这种自粘技术的有利实例为在电线的隔离的顶 部使用带自粘层的电线。这种自粘层(也表示为粘合漆或烘烤漆)包括 (例如)可通过施加热而熔融的聚合材料，在本专利技术的这个实施例中， 绕线被直接缠绕到片状绕组的所要表面上或独立地缠绕且然后定位 于片状绕组的所要表面上且然后对电线进行加热。自粘层熔融、液 化，且然后，在电线(与金属片)被冷却之后，电线与片状绕组粘合在 一起。另外，两个邻近的绕线匝也可被粘合在一起。所得的连接是 非常稳定的。在本专利技术的另 一优选实施例中，电线具有直径在0.2 mm到1 mm 之间的圆形横截面。然而，取决于特定应用，直径也可更大或更小。 也可能使用具有非圆形横截面的电线，诸如具有矩形横截面的电线。 取决于所要应用，电线可以是绞合线(或里兹(litz)线)或其可以是实线 (solid wire)。为了实现所需绝缘电阻值，尤其在大功率应用中，电线优选地 包括如在这项技术中已知的三层绝缘。巻绕片通常形成单匝绕组且因此通常由具有高导热性及/或高导 电性的金属(例如铝)制成。铜也是廉价的且易于购买到的且因此优选 地用作这种巻绕片的基体材料。该巻绕片也可被涂层，诸如镀锡或 其类似物。巻绕片(例如)从金属片剪切或冲裁而得到。金属片的厚度优选地在O.lmm与lmm之间，但同样取决于特定应用，该厚度可更 大或更小。这种巻绕片通常包括类似环的形状，其具有用于防止巻 绕片内圓电流和短路的狭缝。 一般而言，这种单匝绕组的每一端形 成使片状绕组与其它电路互连的端子。如上文所述，绕组组件包括附着到巻绕片的第一表面的第一绕 线。在本专利技术的优选实施例中，绕组组件包括第二绕线，该第二绕 线以与第一绕线相同或类似的方式产生且直接附着到巻绕片的第二 表面上。因此，可最优地利用片状绕组的表面积。同样，这个第二 绕线的所有匝与金属巻绕片直接接触产生绕线与片状绕组之间比较 低的热阻。制造带有片状绕组和在巻绕片的每一侧上的绕线的绕组 组件的一个可能为从两根电线独立地生产两个绕线且之后将其附着 到巻绕片上。然后，这两个绕线可彼此串联或并联或其可根据个别 应用的需要连接到其它电路上。然而，在优选实施例中，绕线由通过巻绕片上的孔插入或馈送 的单根电线形成。然后，绝缘线的第一部分被直接缠绕到并附着到 巻绕片的第 一表面上且绝缘线的第二部分被直接缠绕到并附着到巻 绕片的第二表面上。绕线以及片状绕组通常用作变压器的线圏。因此，每一绕组包 括一个孔，在该孔中可插入芯材的一部分使得可通过在该等绕组中 的一个绕组中流动的电流在该芯材内感应/f兹通量或4吏得通过在该芯 材区段内流动的磁通量在绕组内感应电压/电流。因此，螺旋缠绕的 绝缘线被优选地附着到金属巻绕片上使得绕线的孔和所述片状绕组 的孔形成用于插入磁芯的共孔。为了避免巻绕片接触^f兹芯，绕线的孔通常小于巻绕片的孔。即，绕线的孔的大小与磁芯的形状匹配使得该芯材可通过这个孔插入。 且由于巻绕片的孔略微大于其所附着的绕线的孔，因此防止了巻绕 片可能接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压器（３１）用绕组组件（１０），所述绕组组件（１０）具有绕线（７、２７．１）且所述绕线（７、２７．１）包括螺旋缠绕的绝缘线（６），尤其为三层绝缘线，其特征在于所述绕组组件（１０）包括带有金属卷绕片的片状绕组（１．３），其中，所述绕线（７、２７．１）直接附着到所述卷绕片（１．３）的第一表面上。

【技术特征摘要】
EP 2006-11-22 06405488.51.一种变压器(31)用绕组组件(10)，所述绕组组件(10)具有绕线(7、27.1)且所述绕线(7、27.1)包括螺旋缠绕的绝缘线(6)，尤其为三层绝缘线，其特征在于所述绕组组件(10)包括带有金属卷绕片的片状绕组(1.3)，其中，所述绕线(7、27.1)直接附着到所述卷绕片(1.3)的第一表面上。2. 根据权利要求1所述的绕组组件，其特征在于，所述螺旋缠 绕的绝缘线(6)形成平面螺旋，使得所述螺旋的所有匝(8)与所述巻绕 片(1.3)直接接触。3. 根据权利要求1至2中任一项所述的绕组组件，其特征在于， 所述螺旋缠绕的绝缘线(6)通过自粘技术附着到所述金属巻绕片(1.3) 上。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的绕组组件，其特征在于， 所述电线(6)具有直径在0.2 mm与1 mm之间的圓形横截面，而所述 金属巻绕片(1.3)由铜制成且具有0.1 mm与1 mm之间的厚度。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的绕组組件(20),其特征在 于，所述绕组组件(20)包括带有螺旋缠绕的绝缘线的另 一绕线(27.2)， 所述另一绕线(27.2)被直接附着到所述巻绕片(21)的第二表面(24)上且 所述两根绕线(27.1、 27.2)特别地由单根电线(26)形成。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的绕组組件，其特征在于， 所述螺旋缠绕的绝缘线(6)附着到所述金属巻绕片(1.3)上使得所述螺 旋缠绕的电线的孔与所述巻绕片(1.3)的孔(2)形成用于插入所述变压 器(31)的磁芯(32)的共孔(11),且特别地所述螺旋缠绕的电线(27.1 ， 27.2) 的所述孔(29)小于所述巻绕片(21 )的所述孔(22)。7. 根据权利要求6所述的绕组组件，其特征在于，所述巻绕片(21) 的所述孔大体上为圆形孔(22)，所述螺旋缠绕的电线(27.1、 27.2)的所 述孔(29)由所述绕线的最内匝(28)限定，且所述绕线的所述最内匝(28)具有多边形的形状，所述多边形的外接圆(46)具有大于所述圓形孔(22) 的直径(50)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J皮尔尼亚克，P沃尔迈耶，
申请(专利权)人：DET国际控股有限公司，
类型：发明
国别省市：KY[开曼群岛]