[发明专利]用于具有非直线芯部的变压器的整体模具

说明书

技术领域

本申请涉及具有非直线芯部的变压器，并且更具体地，涉及用于具有非直线芯部的变压器中的高压和低压线圈的整体模具。

背景技术

干式变压器线圈绕组通常使用包围变压器线圈绕组的内表面和外表面的内金属铸模和外金属铸模。铸模的端面可以是开放的，并且因此用于绝缘材料如聚合物或环氧树脂材料导入，这取决于所用的铸造工艺。在其中所述芯部的支柱被布置形成“E”形式的具有直线芯部的变压器中，内外模具工作地很好，因为线圈能够与芯部分开卷绕和铸造。然后除去模具并且成品线圈被分别安装到所述芯支柱。

然而，在具有非直线或三角形芯部的干式变压器中，构成芯部的芯部框架为封闭的。封闭的芯部要求线圈直接卷绕到芯部上。封闭的芯部带来操纵和从新铸造的线圈中取出金属模具的困难。由于金属可以导致在线圈中的绝缘材料的劣化，模具必须在铸造后从线圈除去。因此，金属模具必须经常被从新铸造的线圈撬走。在从线圈除去模具中，可能会损坏线圈和绝缘材料。因此，需要改善的用于非直线变压器的线圈铸造方法。

发明内容

一种三相非直线变压器包括铁磁芯，所述铁磁芯具有布置为非直线配置的至少三个芯支柱和安装到所述至少三个芯支柱的线圈组件。该线圈组件包括分别设置在所述至少三个芯的支柱中的每一个的大致圆柱形的低压模具，围绕内低压模具卷绕的低压绕组，和围绕低压绕组卷绕的高压绕组。内低压模具在非直线变压器的操作期间保持在位。

一种制造具有铁磁芯的三相变压器的方法，其中所述芯部具有布置为非直线配置的至少三个芯支柱，该方法包括：分别围绕至少三个芯支柱中的每一个形成非导电内低压模具，固定内低压模具，并围绕内低压模具卷绕低压绕组。

附图说明

在附图中，与下面提供的详细描述一起，示出了结构的实施例描述了用于具有非直线芯部的变压器中的低压和高压绕组的内、外模具的示例性实施例。本领域的普通技术人员将会理解，一个部件可以被设计为多个部件，或者多个部件可以被设计为单个的部件。

进一步地，在附图和描述中遵循的是，整个附图和书面描述分别使用相同的附图标记表示相同的部分。图并非按比例绘制，并且为了便于说明某些部件的比例被夸大。

图1A是根据本发明实施的具有内低压模和外高压模具的三相非直线干式变压器的等距视图；

图1B是根据本发明实施的图1A的具有内低压模具、外低压模具、内高压模具和外高压模具的非直线变压器的俯视图；

图1C是非直线的变压器的芯部框架的透视图；

图2A是在卷绕低压绕组中采用的卷绕装置的立体图，所述卷绕装置具有内低压模具；

图2B是水平放置并具有分别附接到芯支柱的卷绕装置的非直线变压器的侧面图；

图3A是具有内低压模具和外低压模具的低压线圈的透视图；

图3B是图3A的低压线圈的侧视图；

图4A是具有内高压模具和形成为两个区段的外高压模具的高压线圈的等轴测视图；

图4B是图4A的高压线圈的端视图；

图4C是具有内高压模具，包括一个区段和以虚线所示的圆顶帽的部分外部高压模具的高压线圈的端视图；

图5示出了图2B的安装到芯部的一个支柱的卷绕装置的一部分；以及

图6示出了包裹在模具并被铸造在绝缘聚合物材料中的非直线变压器的线圈组件。

具体实施方式

参考图1A和1B，三相非直线干式变压器10被示出具有用于形成线圈组件80的内低压模具57、外低压模具28、内高压模具32和外高压模具83。在非直线变压器10的操作中，模具57、28、32、83保持为整体部件，并作为绝缘层。模具57、28、32、83不与电磁场相互作用，因此对线圈组件80中所用的绝缘材料的侵蚀没有贡献。

模具57、28、32、83的每一个均从非导电材料的片材形成，诸如玻璃纤维增强聚合物(GFRP)树脂。更具体地，模具57、28、32、83是由从约2mm至约19mm厚度的玻璃纤维增强的聚酯树脂的连续片材形成的。模具57、28、32、83具有大致圆柱形的形状。用于形成模具57、28、32、83的GFRP树脂片材的示例是购自宾夕法尼亚州的Haysite Reinforced Plastics of Erie的H900NEMA GPO-3，H900NEMA GPO-3具有规范MIL I-24768/6。应当理解的是，也可以使用适用于形成模具57、28、32、83等的其他非导电材料。