一种分磁环及包含其的超导变压器制造技术

本发明专利技术公开了一种分磁环及包含其的超导变压器，属于超导电力应用技术领域，其包括多瓣首尾依次连接的分磁环体；分磁环体的轴向纵截面为上下设置的第一截面和第二截面的叠加，第一截面为矩形，第二截面为扇环形，其中，靠近扇环形的矩形长边的两端点分别与扇环形的大径圆弧两端点重合。本发明专利技术解决了现有技术中存在的缺陷，其中，分磁环的二维轴截面结构采用弧形结构，可以起到对端部线圈处径向磁场优化的作用。的作用。的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种分磁环及包含其的超导变压器


[0001]本专利技术属于超导电力应用
，具体涉及一种分磁环及包含其的超导变压器。

技术介绍

[0002]高温超导线圈是许多超导设备的关键部件，如超导电机，超导变压器，超导储能磁体。高温超导线圈交流损耗降低对这些超导设备能够产业化发展至关重要。目前降低超导线圈交流损耗最简单且有效的方法是在线圈端部添加分磁环，优化端部磁场，提高端部线圈临界电流，从而降低交流损耗。
[0003]现有技术中，最常见的超导线圈所用分磁环，其二维轴截面结构为矩形，这种结构对于超导线圈本身的交流损耗降低也能达到显著的效果，但并不能做到磁路最优，且体积也会比较大，从而也会导致分磁环本身的涡流损耗很大，总体损耗的降低效果差。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术采取了如下技术方案：
[0005]一种分磁环，包括：
[0006]多瓣首尾依次连接的分磁环体；
[0007]所述分磁环体的轴向纵截面为上下设置的第一截面和第二截面的叠加，所述第一截面为矩形，所述第二截面为扇环形，其中，靠近所述扇环形的矩形长边的两端点分别与所述扇环形的大径圆弧两端点重合。
[0008]进一步地，所述矩形远离所述第二截面的长边与所述扇环形的大径圆弧相切。
[0009]进一步地，所述分磁环体的第一截面和第二截面的叠加满足以下技术要求：
[0010][0011]R2＝R1+T；
[0012]W
FD
＝2R
2 cosα；
[0013]H
FD
＝R2‑
R
1 sinα；
[0014]H＝H
FD
‑
T sinα；
[0015]其中，W
FD
为分磁环体总宽度，H
FD
为分磁环体总高度，α为分磁环端面和水平面的夹角；H为第一截面的高度；R1为扇环形的小径圆弧半径；R2为扇环形的大径圆弧半径；T为扇环形的环宽；L
AF
为扇环形的小径圆弧端点之间的距离。
[0016]进一步地，所述分磁环体为4瓣。
[0017]进一步地，所述分磁环体外侧缠绕有绝缘带，所述绝缘带的缠绕方法包括以下步骤：
[0018]S10、将所述分磁环体均分为多个包绕单元；
[0019]S20、将位于所述分磁环体的任一端端部的包绕单元设定为第一包绕单元，与所述
第一包绕单元相邻的包绕单元设定为第二包绕单元，依次类推；
[0020]S30、将绝缘带沿着所述第一包绕单元缠绕一周，并回到所述第一包绕单元的扇环形的小径圆弧侧面；
[0021]S40、将绝缘带从所述第一包绕单元的扇环形的小径圆弧侧面缠绕至所述第二包绕单元的扇环形的大径圆弧侧面；
[0022]S50、将绝缘带沿着所述第二包绕单元缠绕一周，并回到所述第二包绕单元的扇环形的小径圆弧侧面；
[0023]S60、将绝缘带从所述第二包绕单元的扇环形的小径圆弧侧面缠绕至第三包绕单元的扇环形的大径圆弧侧面；依次类推，直到所有的包绕单元均缠绕完成。
[0024]进一步地，所述绝缘带为亚聚酰胺耐电晕胶带；所述绝缘带的宽度为10mm，厚度为0.038mm，且带有粘性。
[0025]一种超导变压器，包含上述任一项所述的分磁环。
[0026]有益效果：
[0027]本专利技术提供的一种分磁环及包含其的超导变压器，解决了现有技术中存在的缺陷，其中，分磁环的二维轴截面结构采用弧形结构，可以起到对端部线圈处径向磁场优化的作用。
[0028]同时，本专利技术通过对分磁环和绝缘支撑结构组成的整体包绕绝缘，起到防止电晕的作用。
附图说明
[0029]图1为分磁环的整体示意图；
[0030]图2为分磁环的俯视图；
[0031]图3为分磁环的左视图；
[0032]图4为分磁环体的结构示意图；
[0033]图5为分磁环体的正视图；
[0034]图6为分磁环体的轴向纵截面示意图；
[0035]图7为分磁环绝缘包绕示意图；
[0036]图8为超导变压器结构示意图；
[0037]图9为超导变压器的俯视图；
[0038]图10为图9中A
‑
A剖视示意图；
[0039]图11为图10中II局部放大图；
[0040]其中，1、分磁环体；2、分磁环体的轴向纵截面；21、第一截面；22、第二截面；3、变压器铁芯；4、端板；5、低压绕组套筒；6、低压所用分磁环；7、低压绕组；8、低压绕组骨架；9、高压绕组套筒；10、高压所用分磁环；11、高压绕组；12、高压绕组骨架。
具体实施方式
[0041]实施例1
[0042]参考图1
‑
6，一种分磁环，包括：
[0043]多瓣首尾依次连接的分磁环体1；
[0044]分磁环体的轴向纵截面2为上下设置的第一截面21和第二截面22的叠加，第一截面21为矩形，第二截面22为扇环形，其中，靠近扇环形的矩形长边的两端点分别与扇环形的大径圆弧两端点重合。
[0045]在本实施例中，优选为矩形远离第二截面22的长边与扇环形的大径圆弧相切。
[0046]在本实施例中，分磁环体1的第一截面21和第二截面22的叠加满足以下技术要求：
[0047][0048]R2＝R1+T；
[0049]W
FD
＝2R
2 cosα；
[0050]H
FD
＝R2‑
R
1 sinα；
[0051]H＝H
FD
‑
T sinα；
[0052]其中，W
FD
为分磁环体1总宽度，H
FD
为分磁环体1总高度，α为分磁环端面和水平面的夹角；H为第一截面21的高度；R1为扇环形的小径圆弧半径；R2为扇环形的大径圆弧半径；T为扇环形的环宽；L
AF
为扇环形的小径圆弧端点之间的距离。
[0053]其中，α、L
AF
、T为可以根据实际情况进行改变的量。
[0054]在本实施例中，分磁环体1的上半部分为矩形结构，下半部分为弧形结构，其中，上半部分采用矩形结构，将分磁环安装于用电设备中可达到更好的固定效果，而下半部分采用弧形结构，能更好的优化磁路。
[0055]其中，W
FD
为分磁环总宽度，H
FD
为分磁环总高度，α为分磁环端面和水平面的夹角，可保证分磁环端面与磁力线垂直。磁力线从分磁环的一端面垂直进入弧形通道，再从另一端面垂直出分磁环。
[0056]本实施例提供的分磁环与传统矩形截面的分磁环相比，该结构可以节省更多体积，同时磁路优化效果好，并且超导线圈交流损耗降低显著。
[0057]本实施例提供的分磁环基于介质分界面衔接条件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分磁环，其特征在于，包括：多瓣首尾依次连接的分磁环体；所述分磁环体的轴向纵截面为上下设置的第一截面和第二截面的叠加，所述第一截面为矩形，所述第二截面为扇环形，其中，靠近所述扇环形的矩形长边的两端点分别与所述扇环形的大径圆弧两端点重合。2.根据权利要求1所述的分磁环，其特征在于，所述矩形远离所述第二截面的长边与所述扇环形的大径圆弧相切。3.根据权利要求2所述的分磁环，其特征在于，所述分磁环体的第一截面和第二截面的叠加满足以下技术要求：R2＝R1+T；W
FD
＝2R2cosα；H
FD
＝R2‑
R1sinα；H＝H
FD
‑
Tsinα；其中，W
FD
为分磁环体总宽度，H
FD
为分磁环体总高度，α为分磁环端面和水平面的夹角；H为第一截面的高度；R1为扇环形的小径圆弧半径；R2为扇环形的大径圆弧半径；T为扇环形的环宽；L
AF
为扇环形的小径圆弧端点之间的距离。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：方进，廖旭，赵鑫，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：