[发明专利]制造变压器线圈的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造变压器线圈的方法，该变压器线圈包括封闭于树脂中的导电绕组。

背景技术

变压器线圈包括导体的一个或者多个绕组。变压器包括铁心和布置于铁心周围的线圈。通常通过在内模具与外模具之间布置绕组来制造干式变压器中使用的线圈。然后向绕组内的封闭体积填充树脂并且允许树脂固化。EP1216140描述了一种制造封装于树脂中的变压器线圈的方法。US5396210示出了一种三相浇铸线圈变压器设计。

通常在缠绕机中制造绕组，其中在心轴周围缠绕导体以产生成品绕组。制造的绕组的与导体垂直的长度受限于缠绕机中允许的最大长度。对于大功率和/或高电压变压器而言，线圈所需长度可能很长。如果在变压器中需要的线圈所需长度大于缠绕机中允许的最大长度，则解决方案于是为缠绕两个单独绕组并且单独地浇铸它们、然后连接两个单独浇铸线圈。变压器将每相具有各自在树脂中单独浇铸的两个单独线圈，然后它们可以并联或者串联连接并且放置于铁心周围。

让两个单独线圈相互电连接具有诸多弊端：

-在两个线圈之间的连接点机械性弱。如果变压器遭受地震，则在两个单独线圈之间的机械和电连接可能中断。在变压器中的振动可能弱化在两个单独线圈之间的连接点，这可能导致将来的机械或者电断开问题。如果变压器遭受短路，则在两个线圈之间的连接点为电性最弱点。

-需要增加机械设计的复杂性以支撑和固定单独线圈。

-在使用连接于每一个铁芯上的两个单独浇铸线圈时，变压器的制造更复杂和耗时。必须将第一线圈固定于铁芯上，然后将另一线圈放置于第一线圈上面，然后保证电连接，然后必须固定两个线圈并且将其固接在一起。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供一种用于制造克服上述弊端中的至少一些弊端的长变压器线圈的改进方法。

这一目的由如权利要求1中限定的方法实现。

根据本发明，使用如下模具，该模具包括两个管形内模具部分和长度至少为内模具部分的长度之和的一个外模具部分。

该方法包括在第一内模具周围缠绕第一导体，在第二内模具周围缠绕第二导体，将第一内模具部分的一端接合到第二内模具部分的一端从而在模具部分之间形成密封接头，电连接第一和第二导体从而形成一个绕组，在外模具中放置具有绕组的接合的内模具部分，将绕组封闭于内模具部分与外模具部分之间，向封闭于模具部分之间的空间中填充树脂，使树脂固化，并且移除外模具部分。

在本发明的另一实施例中，具有绕组的接合的内模具部分还封闭于端部部分(6)中，这些端部部分封闭外模具(5)与接合的内模具部分(1’、1”)之间的体积。

在本发明的另一实施例中，该方法还包括以下步骤：通过将所述树脂加热至预定温度持续预定时间，来固化树脂。

在本发明的另一实施例中，该方法还包括以下步骤：通过向线圈施加直流电流来加热树脂，以将导体和所述环氧树脂以电阻方式加热至预定温度持续预定时间。

在本发明的另一实施例中，该方法还包括以下步骤：串联连接第一和第二导体。

在本发明的另一实施例中，该方法还包括以下步骤：并联连接第一和第二导体。

在本发明的另一实施例中，该方法还包括以下步骤：在真空室中将绕组放置于水平位置，并且经过外模具中的开放区7引入浇铸树脂。

本发明特别地适合于制造用于在大功率或者高电压应用中使用的变压器的线圈。

当制造干式变压器线圈、即嵌入于树脂中的绕组时，绕组的长度受限于缠绕机的长度。对于大电流和/或大电压(＞1kV)而言，每相需要多个线圈以操作变压器。在每相有两个单独线圈时，在两个绕组之间的连接点为弱的电和机械点。本发明的想法在于，在浇铸之前连接绕组、然后将两个绕组浇铸为一个集成线圈。这将解决背景技术中描述的问题。

包括两个互连绕组的单个浇铸线圈将由于器身(active part)和连接点在树脂绝缘体内，而更容易获得间隙或者定型。

在两个绕组之间的连接点现在机械性强，因为它是铸件的集成部分。它不再对变压器振动或者地震活动如地震敏感。该连接的机械强度使两个单独线圈之间的电连接更稳固。无需附加机械解决方案以固定和支撑两个单独线圈，并且解决变压器上装配的单独线圈的连接问题。

铁心和线圈的组装更容易，因为与两个单独线圈相比，仅需将一个集成线圈安装于铁心上，并且所有器身封闭于树脂中。

绕组的导体以层或者盘型形式在常规缠绕机上从备选导体(例如铜或者铝)层和绝缘带缠绕于内模具上。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，并且包括可以用多种形式实施的本发明的示例实施例。