用于变压器的线圈母线及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种变压器及其制造方法。该变压器具有装配到芯的柱上的高和低电压线圈。各低电压线圈包括导体薄片（４０），该导体薄片具有相对的第一和第二端以及相对的第一（９２）和第二（９４）侧边。为各低电压线圈提供成对线圈母线（４２）。各线圈母线（４２）具有第一和第二部分，其中第一部分的宽度（Ｗ１）为第二部分的宽度（Ｗ２）的一倍半以上。各线圈母线（４２）固定到其低电压线圈的导体薄片（４０），从而使得线圈母线的第一部分设置于导体薄片的第一侧边（９２）处，而线圈母线的第二部分设置于导体薄片的第二侧边（９４）处。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及变压器并且更特别地涉及一种用于变压器的线圈母线。
技术介绍
众所周知，变压器将一个电压的电力转换成更高或者更低值的另一电压的电力。 变压器使用初级线圈和次级线圈来实现这一电压转换，其中各线圈缠绕于铁磁芯上并且包 括多匝电导体。初级线圈连接到电压源而次级线圈连接到负载。初级线圈中的匝数与次级 线圈中的匝数之比(“匝数比”)与电压源的电压与负载的电压之比相同。两种主要缠绕技 术用来形成线圈、即层绕和盘绕。用来形成线圈的缠绕技术类型主要地取决于线圈中的匝 数和线圈中的电流。对于所需匝数多的高电压绕组，通常使用盘缠绕技术，而对于所需匝数 更少的低电压绕组，通常使用层缠绕技术。在层缠绕技术中，线圈所需导体匝通常缠绕于串联连接的一个或者多个同心导体 层中，其中各导体层的匝沿着线圈的轴向长度并排缠绕直至导体层已满。绝缘材料层设置 于各对导体层之间。在向本申请受让人ABB公司转让并且通过引用结合于此的、向Lanoue等人授予的 美国专利第6，221，297号中公开了不同类型的层缠绕技术。在Lanoue等人的‘297号专利 中，交替的薄片导体层和薄片绝缘层连续地缠绕于缠绕心轴的基部周围以形成线圈。可以 使用有助于生产层缠绕线圈的自动分配机来实现Lanoue等人的‘297号专利的缠绕技术。在利用薄片导体层的层缠绕技术中，线圈的每个薄片导体的端固定到如下线圈母 线，这些线圈母线根据线圈装配于其中的变压器的构造竖直地(沿着线圈的轴)延伸到线 圈的顶部或者底部。线圈母线通常通过焊接来固定到薄片导体。线圈母线常规地由金属 (比如铜或者铝)形成并且形状为矩形。两个线圈母线通常通过在与单个矩形条的长度垂 直地进行切割的情况下对半切割矩形条而由该矩形条形成。为了减少变压器的成本，希望减少变压器中所用金属(具体为铜)的量。本专利技术 涉及比常规线圈母线利用更少金属的线圈母线。
技术实现思路
根据本专利技术提供一种制造变压器的方法。根据该方法，提供导体薄片和线圈母线。 导体薄片具有相对的第一和第二端以及相对的第一和第二侧边。线圈母线具有第一和第二 部分。第一部分的宽度为第二部分的宽度的一倍半以上。低电压线圈由导体薄片形成。线 圈母线固定到导体薄片的端，从而线圈母线的第一部分设置于导体薄片的第一侧边处，而 线圈母线的第二部分设置于导体薄片的第二侧边处。根据本专利技术也提供一种变压器，该变压器具有具有柱的铁磁芯；以及装配到柱 上的高和低电压线圈。低电压线圈包括具有相对的第一和第二端以及相对的第一和第二侧 边的导体薄片。提供包括第一和第二部分的线圈母线。第一部分的宽度为第二部分的宽度 的一倍半以上。线圈母线固定到低电压线圈的导体薄片，从而线圈母线的第一部分设置于4导体薄片的第一侧边处，而线圈母线的第二部分设置于导体薄片的第二侧边处。 附图说明本专利技术的特征、方面和优点参照下文描述、附图和以下附图将变得更好理解图1是变压器的示意图；图2是在缠绕机中由导体薄片和绝缘薄片形成的变压器的低电压线圈的透视图；图3是由单个矩形条形成的成对线圈母线的前正视图；图4示出了固定到低电压线圈的导体薄片端上的线圈母线；图5是变压器的局部示意图，示出了将低电压线圈连接到低电压母线的线圈母 线；以及图6示意地示出了流过低电压线圈的导体薄片并且进入线圈母线的电流。 具体实施例方式应当注意，在下文具体描述中，无论相同部件是否在本专利技术的不同实施例中示出， 这些部件都具有相同标号。也应当注意，为了清楚而简洁地公开本专利技术，附图可以未必按比 例绘制，并且可以用一些示意的形式示出本专利技术的某些特征。现在参照图1，示出了包含根据本专利技术实现的线圈的三相变压器10的截面图。变 压器10包括装配到芯18并且封闭在外壳20内的三个线圈组件12 (每相一个线圈组件)。 芯18包括铁磁金属并且形状一般为矩形。芯18包括在成对磁轭24之间延伸的成对外柱 22。内柱26也在磁轭24之间延伸并且设置于外柱22之间而且与外柱22基本上均勻间隔 开。线圈组件12分别装配到外柱22和内柱26并且设置于外柱22和内柱周围。各线圈组 件12包括各自形状为圆柱形的高电压线圈和低电压线圈28(图2中所示)。如果变压器 10是降压变压器，则高电压线圈是初级线圈而低电压线圈28是次级线圈。取而代之，如果 变压器10是升压变压器，则高电压线圈是次级线圈而低电压线圈28是初级线圈。如图1 中所示，在各线圈组件12中，可以同心地装配高电压线圈和低电压线圈28，其中在高电压 线圈内并且从高电压线圈径向向内设置低电压线圈28。取而代之，高电压线圈和低电压线 圈28可以装配成轴向分离，其中将低电压线圈28装配于高电压线圈以上或者以下。根据 本专利技术，各低电压线圈28包括线圈母线42固定到的导体薄片40的同心层。变压器10是配电变压器并且具有范围从约112. 5kVA到约15，OOOkVA的kVA额定 值。高电压线圈的电压范围从约600V到约35kV，而低电压线圈的电压范围从约120V至约 15kV。虽然将变压器10示出和描述为三相配电变压器，但是应当理解本专利技术不限于三 相变压器或者配电变压器。本专利技术可以运用于单相变压器和不同于配电变压器的变压器 中。现在参照图2，示出了形成于缠绕机46的缠绕心轴44上的低电压线圈28之一。 与缠绕机46相邻设置导体薄片40的卷48和绝缘体薄片52的卷50。由金属薄片或者其 它适当材料组成的内模具54装配于心轴44上。可以先用包括编织玻璃纤维(未示出)的 绝缘层包裹内模具54。如下文更完全描述的那样，导体薄片40的第一端或者内端固定到根 据本专利技术实施的第一或者内线圈母线42a(图3中所示)。导体薄片40的内端设置于绝缘体薄片52的第一或者内端之上，并且与该第一或者内端对准而且固定到内模具54。然后旋 、转心轴44，由此使导体薄片40和绝缘体薄片52分别从卷48、50加以分配并且缠绕于心轴 44周围，以形成导体薄片40和绝缘体薄片52的多个同心设置的交替层。在这一缠绕过程 期间，冷却管道58可以被插入于导体薄片40的层之间。如下文更完全描述的那样，在缠绕 过程结束时，第二或者外线圈母线42b固定到导体薄片40的第二或者外端。现在参照图3，内和外线圈母线42a、42b由单个如下的条60形成，该条由金属如铜 或者铝组成并且具有矩形横截面。条60具有长度“L”并且包括相对的第一和第二端62、 64、第一主要表面66和相对的第二主要表面(未示出)以及相对的第一和第二次要表面 68、70。装配孔74的第一和第二图案分别朝向第一和第二端62、64形成于条60中。装配 孔74延伸经过第一主要表面66和第二主要表面。在条60中进行对角切割76以将条60 划分成分别形成内和外线圈母线42a、42b的两段。切割76从第一次要表面68上的点“A” 向第二次要表面70上的点“B”延伸。点“A”位于与第一端62相距约长度“L”的20%处， 而点“B”位于与第二端64相距约长度“L”的20%处。在与第一和第二次要表面68、70成 约10°到约15°的角度、更具体地成约12°的角度上进行切割76。在进行切割76之后，可 以切割两段的尖端，以如图4中所示分别形成线圈母线42的展平的次要端78。此外，弯曲 80 (虚线所示)可以形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造变压器的方法，包括：（ａ．）提供具有相对的第一和第二端以及相对的第一和第二侧边的导体薄片；（ｂ．）提供具有第一和第二部分的线圈母线，所述第一部分的宽度为所述第二部分的宽度的一倍半以上；（ｃ．）由所述导体薄片形成低电压线圈；以及（ｄ．）将所述线圈母线固定到所述导体薄片的端，从而所述线圈母线的第一部分设置于所述导体薄片的第一侧边处，而所述线圈母线的第二部分设置于所述导体薄片的第二侧边处。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R法尔默，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：CH[瑞士]