[发明专利]一种缠绕式壳式变压器及其制造方法

说明书

一种缠绕式壳式变压器，包括A相线圈、B相线圈、C相线圈和三组磁性材料；所述A相线圈和B相线圈的窗口都是一个矩形框，矩形框的内层由低压线圈绕制成的，低压线圈的外部绕制高压线圈；所述A相线圈和B相线圈结构和大小是一样；所述A相线圈和B相线圈的矩形框并拢在一起，组成双框四柱结构；所述A相线圈和B相线圈的矩形框组成的双框四柱结构外面外部绕制C相线圈的低压线圈，C相线圈的低压线圈的外部再绕制C相线圈的高压线圈，这样就完成了三相线圈的绕制，三相线圈的窗口为双框三柱结构；三组所述的磁性材料分别卷绕在双框三柱结构的三相线圈的三个立柱上，形成磁性材料包围高低压线圈的结构。

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种缠绕式壳式变压器及其制造方法。

背景技术

变压器是应用于电网和电力系统中的一种最主要电力设备，变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要作用是实现电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压等，变压器主要由铁心（或磁性材料）和线圈组成。如按铁心结构分类，主要分为叠片式铁心和卷铁心。

叠片式铁心通常为平面布置型，又可分为芯式和壳式两种。芯式变压器的铁心柱截面为圆形、放置方式为立放，线圈截面也为圆形，高、中、低压线圈依次同心地套在铁心柱上，线圈包围铁心，线圈为同心式排列。壳式变压器铁心结构较多，是线圈被铁心包围，铁心柱截面为长方形，铁心叠片只有一种片宽，多个铁心片叠加成一定的厚度，铁心柱截面的外接形状为长方形，放置方式为卧放，两边有旁铁轭，铁心包围线圈，线圈交错式排列。

上述叠片式铁心中，无论芯式还是壳式的主要优点是结构简单，便于标准化、通用化；但是，其主要缺点是由于铁轭与铁心柱采用对接式装配（即铁心都是拼接而成），由于每一芯柱是由两个分开的部分组成，在高磁密下，磁通在分开部分之间穿越时将对空载性能产生磁场不均匀，噪声震动等不良的影响。为减轻这一影响，应适当增加铁心柱截面积，但这将造成材料用量的增加。

卷铁心是沿着取向硅钢片的最佳导磁方向卷绕而成，完全充分地发挥了取向硅钢片的优越性能，磁路畸变小，无接缝、无空气间隙；每个框都是封闭形磁路导体，能充分发挥冷轧硅钢片的取向性能，所以空载性能提高明显。尤其空载电流中尤功分量降低明显，可以提高功率因数，改善电网供电质量。

卷铁心又分为平面卷铁心与立体卷铁心。平面卷铁心的主要结构为三角形结构，因而具有较高的稳定性，这种结构的优势是促使了铁心的机械强度高，增强了变压器的抗短路能力，在实际的运行过程中能够有效降低空载损耗以及电流。立体卷铁心由三个相同的单框拼合而成，每个单框由若干根料带依次连续卷绕而成，拼合后的单框经过固化和绑扎工艺处理，保证铁心成为一个牢固的整体，立体卷铁心的独特结构和工艺决定其具有较高的抗短路能力，且铁心无尖角，无接缝，大大减少了磁阻，空载电流较国家标准减少了60%～80%，提高了功率因数，降低了电网线损。从节能性能上来说，是卷铁心的优势。但卷铁心工艺要求高，先绕铁心，后绕绕组的模具不易通用化，且装模、脱模工艺复杂，制造较叠铁心变压器难度大，可维修性较后者弱等等。

综上所述，要制造节能降耗、节材低成本、环保又低噪音的新型变压器，改进铁心的结构便成了突破口。卷铁心在的工艺上类似叠铁心的心式结构，是线圈绕铁心，可称为缠绕式心式变压器。而本发明的缠绕式壳式变压器与卷铁心（缠绕式心式变压器）的结构相反，先缠绕组，后绕磁性材料，不仅具备卷铁心的所有优势，在制造工艺上简单，能够利用现有的工艺、模具实现自动化生产。缠绕式壳式变压器的结构优势更加出色，节能性能更加优异，成本更有优势，是目前最为理想的变压器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种缠绕式壳式变压器，以解决上述背景技术中提出的问题。