[发明专利]变压器箔式线圈及其绕制方法和包含箔式线圈的变压器

说明书

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，具体涉及一种变压器箔式线圈及其绕制方法，和使用这种箔式线圈的变压器。

背景技术

变压器主要由高压线圈、低压线圈、铁心和夹件等部分组成。变压器的线圈又称为绕组，是变压器中的电路部分，通常采用铜带或铝带绕制而成。线圈所需的导体匝由沿着线圈轴线方向并排设置的多个圆盘组成。一个线圈包含一个或多个圆盘，一个圆盘又称为一“段”。每个圆盘中，这些匝沿着线圈的径向从内部缠绕到外部，即，每层一匝。这些圆盘以串联电路关系连接，可以用相同的箔导体绕制。如图1所示，导体12围绕着模具11的外周自内而外绕制一定的匝数形成一段，导体与导体之间需放置层间绝缘。在每一段结尾处手工弯折导体12使之过渡到下一段起始位置，插入绝缘带并继续绕制一定的匝数，重复该过程绕制规定的段数，直至线圈绕制完成。如图2所示，所述手工弯折步骤包括：在每段结尾处弯折导体、调整导体到正确的位置、在每段导体之间插入绝缘带、再次弯折导体过渡到下一段。由于复杂的对齐和调整步骤占用了绕线过程中大部分时间，而每段导体之间都要重复这种手工弯折，使得人工成本提高，绕线设备的利用率降低，绕线速度慢。此外，手工弯折存在误差，特别是用于较厚较宽的大规格导体时，弯折过程非常困难且难以保证弯折质量。另一方面，由于现有的箔绕技术中每段之间需留出一定的空隙放置绝缘带，使得线圈的填充系数降低，体积增大，变压器的制造成本提高。

因此，有必要设计一种既能节约人工成本、提高绕线速度，又能提高线圈的填充系数、减小线圈体积的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种变压器箔式线圈及其绕制方法和包含箔式线圈的变压器，该方案既能节约人工成本、提高绕线速度，又能提高线圈的填充系数、减小线圈体积。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种变压器箔式线圈，包括箔导体，所述箔导体沿着箔式线圈的轴线方向绕制，所述绕制的箔导体所在平面相对于箔式线圈的轴线倾斜。

在一种实施方式中，所述绕制的箔导体所在平面相对于箔式线圈的轴线倾斜5～85度角。

在一种实施方式中，所述绕制的箔导体所在平面相对于箔式线圈的轴线倾斜20～25度角。

在一种实施方式中，每层所述绕制的箔导体为独立的圆台形，圆台的锥面相对于箔式线圈的轴线方向倾斜。

在一种实施方式中，每层所述绕制的箔导体为连续的螺旋形，螺旋面相对于箔式线圈的轴线方向倾斜。

在一种实施方式中，所述箔导体的表面带有绝缘层。

在一种实施方式中，所述箔式线圈还包括圆盘式线圈，所述圆盘式线圈与所述箔导体绕制的线圈沿着箔式线圈的轴线方向并排设置。

本发明还提供了一种上述变压器箔式线圈的绕制方法，包括提供模具，该模具的轴线与箔式线圈的轴线方向一致；提供表面带有绝缘层的箔导体，将该箔导体沿着所述模具的轴线方向绕制在模具的外周；所述方法还包括提供绝缘支撑件，将该绝缘支撑件安装到所述模具上，所述绝缘支撑件的支撑面相对于所述模具的轴线倾斜；和将所述箔导体的第一层紧贴着所述绝缘支撑件的支撑面开始绕制，其后的每一层均紧贴着上一层绕制。

在一种实施方式中，所述绝缘支撑件的支撑面相对于所述模具的轴线倾斜5～85度角。

在一种实施方式中，所述绝缘支撑件的支撑面相对于所述模具的轴线倾斜20～25度角。

在一种实施方式中，所述方法还包括提供打底网格布，绕制开始前，将所述打底网格布围在所述模具的外周；以及绕制完成后，将所述打底网格布连同箔导体一起，与所述模具分离。

在一种实施方式中，所述方法还包括提供分接端子，将该分接端子焊接到所述箔导体的首尾及中部。

本发明还提供了一种包含上述箔式线圈变压器，包括如前所述的变压器箔式线圈。

上述变压器箔式线圈及其绕制方法与现有技术相比，无需任何手工弯折步骤，大大缩短了绕线的时间。由于采用倾斜绕制的方法且箔导体的表面带有绝缘层，无需放置层间绝缘，或单独留出空隙放置绝缘带，提高了线圈的填充系数。绕制过程中，通过改变箔导体的尺寸或者倾斜绕制的角度，还可以调整箔式线圈的辐向和轴向尺寸，从而进一步减小了线圈体积。

附图说明

图1示出了现有的箔绕技术示意图；

图2示出了现有的手工弯折导体示意图；

图3示出了本发明一种实施方式的倾斜绕制箔式线圈的剖面结构示意图；

图4A和图4B分别示出了本发明一种实施方式的箔导体的立体示意图和截面示意图；