用于具有非直线芯部的变压器的整体模具制造技术

一种三相非直线干式变压器，具有玻璃纤维增强的聚合物材料所形成的整体模具。低压线圈包括围绕至少三个芯支柱的每一个芯支柱形成的内低压模具，卷绕在所述内低压模具之上的低压导体绕组，以及围绕低压绕组形成的外低压模具。高压线圈包括围绕外低压模具设置的内高压模具、卷绕在所述内高压模具之上的高压导体绕组、以及围绕高压绕组导体形成的外高压模具。内、外高压模具和内、外低压模具之间的环形空间在铸造过程期间由绝缘聚合物材料填充。模具是由绝缘聚合物材料接合到线圈绕组，并在非直线变压器的操作期间保持作为非直线变压器的整体部件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于具有非直线芯部的变压器的整体模具
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。
技术介绍
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。
技术实现思路
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是根据本专利技术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是根据本专利技术实施的图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丰吴具；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 ReinforcedPlastics of Erie 的 H900NEMA GP0-3, H900NEMA GP0-3 具有规范 MIL 1-24768/6。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。可替换地，用于形成模具57、28、32、83的非导电材料可以包括连接在一起的GFRP树脂片材的两个区段，如图3A所示，在区段的第一纵向端部68处，用螺栓、粘合带或环氧树脂将模具28、32、57、83区段的第一纵向端部结合在一起。模具28、32、57也可以使用螺栓、粘合带或环氧树脂在第二纵向端部处结合在一起(未示出)。现在参考图1C，示出了该非直线变压器10的示例性芯部框架22。至少三个芯部框架22包括非直线变压器10的铁磁芯20，所述至少三个芯部框架22中的每一个由一个或多个金属条带(例如硅钢和/或非晶金属)卷绕。所述至少三个芯部框架22中的每一个具有大致圆形的矩形的形状，并且包括相对的磁轭部分26和相对的支柱部分24。支柱24基本上长于磁轭部分26。支柱24由肩部23结合到磁轭部分26。所述非直线变压器10通过将所述至少三个芯部框架22的每一个的支柱区段24对准以邻接相邻的的另一芯部框架22的支柱区段24来组装。两个邻接支柱区段24的每一组形成如图5所示的芯支柱30。经装配的芯部20利用被牢固地设置在邻接的支柱区段24的周围以将芯部框架22固定在三角形或德尔塔配置的多个电介质或粘合带的条带而保持在一起。如图1B中所示，当从上面观看变压器时，三角形配置是明显的。线圈组件80分别被安装到芯支柱30中。图2B示出，每个线圈组件80包括高压绕组34和低压绕组72。低压绕组72通常被设置在从高压绕组34径向朝内。高压绕组和低压绕组34、72由导电材料(诸如铜或铝)形成。高压绕组和低压绕组34、72由导体的一个或多个片材形成，导体电线具有大致矩形或圆形，或导体的带状。现在参照图2A和2B，内低压模具57在一对齿轮挡板50之间延伸。内低压模具57由环形凸缘(未示出)支撑，所述环形凸缘从齿轮挡板50的内表面突出，并位于朝向齿轮挡板50的内中心开口。内低压模具57、与齿轮挡板50，固定环46和轨道环48构成卷绕装置42。卷绕装置42用于转动所述内低压模具57并且将低压导体72卷绕在内低压模具57上。正如将在下面更详细地描述的，卷绕装置42也用于围绕内高压模具32以形成高压绕组34。卷绕装置42通过固定环46被固定到每个芯支柱30。多个螺纹孔形成在固定环上，并适配用于螺纹地接收多个固定螺钉。现在参考图5，固定环46被放置在芯支柱30，朝向肩部23，并且紧固螺钉螺纹穿过孔并与支柱30楔入接合，从而将固定环46固定到芯20。齿轮挡板50的齿可以由电动马达或其他旋转力的驱动源来与驱动齿轮(未示出)接合。所述驱动齿轮的转动使齿轮挡板50围绕轨道环48的轨迹转动。当齿轮挡板50转动时，内低压模具57也转动并且低压导体72的绝缘包带导线或片材被从片材或导线导体的供给拉出并围绕内低压模具57卷绕。内低压模具57由连续片材形成，或者由围绕所述至少三个芯支柱30的每一个的GFRP树脂(如前所述)的两个区段形成。当内低压模具57被实施为连续的片材，具有预定尺寸的GFRP树脂的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相非直线变压器，包括：铁磁芯，具有以非直线配置布置的至少三个芯支柱；线圈组件，分别安装到所述至少三个芯支柱，所述线圈组件的每一个线圈组件包括：大致圆柱形的内低压模具，分别围绕所述至少三个芯支柱的每一个芯支柱设置；低压绕组，围绕所述内低压模具卷绕，在所述非直线变压器的操作期间所述内低压模具保持就位；以及高压绕组，围绕所述低压绕组设置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.28 US 61/552,5211.一种三相非直线变压器，包括: 铁磁芯，具有以非直线配置布置的至少三个芯支柱； 线圈组件，分别安装到所述至少三个芯支柱，所述线圈组件的每一个线圈组件包括: 大致圆柱形的内低压模具，分别围绕所述至少三个芯支柱的每一个芯支柱设置； 低压绕组，围绕所述内低压模具卷绕，在所述非直线变压器的操作期间所述内低压模具保持就位；以及 高压绕组，围绕所述低压绕组设置。2.根据权利要 求1所述的非直线变压器，还包括围绕所述低压绕组设置的大致圆柱形的外低压模具，所述外低压模具被定位，使得在所述内低压模具和所述外低压模具之间存在环形空间。3.根据权利要求2所述的非直线变压器，还包括封装所述低压绕组的壳体，所述壳体包括电介质聚合物材料，所述电介质聚合物材料填充所述内低压模具和所述外低压模具的之间的环形空间。4.根据权利要求 模具和所述内高压模具之间的环形空间。5.根据权利要求4所述的非直线变压器，还包括围绕所述高压绕组的外表面形成的外高压模具，所述内高压模具和所述外高压模具由环形空间分隔开。6.根据权利要求5所述的非直线变压器，还包括封装所述高压绕组的壳体，所述壳体包括电介质聚合物材料，所述电介质聚合物材料填充所述内高压模具和所述外高压模具之间的所述环形空间。7.根据权利要求1所述的非直线变压器，其中所述至少三个芯支柱被布置成三角形配置。8.根据权利要求1所述的非直线变压器，其中，所述内低压模具由非导电材料片形成。9.根据权利要求8所述的非直线变压器，其中所述非导电材料是玻璃纤维增强的聚酯树脂。10.根据权利要求5所述的非直线变压器，其中所述内高压模具、所述外高压模具、所述内低压模具、和所述外低压模具中的至少一个由两个区段形成。11.根据权利要求6所述的非直线变压器，其中，所述外高压模具有第一纵向端部和第二纵向端部、在所述第一纵向端部和所述第二纵向端部之间的间隙，所述第一纵向端部和所述第二纵向端部分别具有从所述第一纵向端部和所述第二纵向端部的边缘表面向外延伸的凸缘。12.根据权利要求11所述的非直线变压...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·S·奥腾，J·A·克恩，T·A·哈特曼，C·萨韦尔，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH