專利名稱：具有至少一個(gè)帶狀線圈的可冷卻的變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于變壓器的帶狀線圈，其包含若干個(gè)分別具有圍繞一個(gè)繞軸纏繞的帶狀導(dǎo)線的線圈模塊，其中由至少兩個(gè)徑向上相鄰的線圈模塊形成一個(gè)線圈部分，其中在至少兩個(gè)徑向上相鄰的線圈模塊之間設(shè)置一個(gè)沿軸向延伸的冷卻通道，其中至少設(shè)置兩個(gè)軸向上相鄰的線圈部分并且線圈模塊通過(guò)連接導(dǎo)線電氣上串聯(lián)接通。
背景技術(shù)：
通常在低壓范圍內(nèi)將帶狀線圈用于若干IOOkW至10麗以及以上的功率范圍的干式變壓器是公知的。帶狀線圈具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，在二級(jí)側(cè)只有幾kV的低電壓情況下導(dǎo)通相應(yīng)大的電流，其中以扁平的導(dǎo)線構(gòu)造有利地減少了集膚效應(yīng)。在一級(jí)電壓為若干個(gè)IOkV時(shí)，高電壓側(cè)的導(dǎo)通電流相應(yīng)較小，由此證明圓形或者矩形的導(dǎo)線制成的線圈是有利的。低壓線圈和高壓線圈通常以相同的線軸制成，其中出于絕緣方面的考慮將低壓線圈放在徑向的內(nèi)部而高壓線圈放在徑向的外部。帶狀線圈的線圈導(dǎo)線通常具有矩形的橫截面積，其中線圈纏繞成像卷的形狀。線圈層具有一個(gè)正好外部絕緣的矩形的線圈導(dǎo)線，其螺旋狀地圍繞繞軸纏繞。根據(jù)變壓器的設(shè)計(jì)形式，也有可能在變壓器的一個(gè)核心轉(zhuǎn)軸上，軸向相繼安放兩個(gè)或者更多個(gè)這樣的線軸。此外出于冷卻目的通常需要至少一個(gè)沿著線圈的軸向延伸方向的冷卻管道，優(yōu)選借助線圈內(nèi)部的自然的空氣冷卻以排出熱損失。為了達(dá)到最佳的冷卻效果，在徑向上將帶狀線圈分成若干個(gè)中空的圓柱形的區(qū)段或者模塊，其中兩個(gè)徑向上彼此相鄰的模塊通形成同樣中空的圓柱形的冷卻通道，其根據(jù)設(shè)計(jì)形狀也可以由若干個(gè)管狀小通道構(gòu)成。因此通常情況下，帶狀線圈在軸向和徑向上都由若干個(gè)彼此相鄰的線圈模塊形成，其為了實(shí)現(xiàn)所需的電氣功能而進(jìn)行串聯(lián)連接。這里關(guān)注的是線圈模塊的正確的線圈功能，因此在同一個(gè)模塊中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓不能相互也不能部分抵消。然而不利的是，在制造這類帶狀導(dǎo)線線圈時(shí)，同一個(gè)模塊的電氣串聯(lián)電路通常只有在最外面的線圈模塊纏繞之后才能完成，這特別是通常在徑向上設(shè)計(jì)的高電壓線圈中導(dǎo)致繁冗的并且占空間的關(guān)于徑向上位于外部的高電壓線圈的導(dǎo)線線路。

發(fā)明內(nèi)容
基于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的在于，提供一種節(jié)省空間且簡(jiǎn)單可行的帶狀線圈的同一個(gè)線圈模塊的電氣串聯(lián)電路。該目的由開(kāi)頭所述形式的帶狀線圈實(shí)現(xiàn)。其特征是，至少一個(gè)連接導(dǎo)線分段地沿著冷卻通道的軸向延伸方向穿過(guò)該冷卻通道。本發(fā)明的基礎(chǔ)思想在于，將在冷卻通道內(nèi)存在的空間應(yīng)用于安放帶狀線圈的連接導(dǎo)線。通常連接導(dǎo)線為桿狀，因此通常冷卻效果只受到連接導(dǎo)線的輕微影響。連接導(dǎo)線可以以有利的方式在導(dǎo)線的冷卻通道制造過(guò)程中引入冷卻通道。線圈制造過(guò)程就只包括徑向最里面的模塊的纏繞，然后將冷卻通道引入，其中根據(jù)需要將徑向最里面的模塊的至少一個(gè)線圈端頭通過(guò)冷卻通道的至少一個(gè)區(qū)域借助連接導(dǎo)線引導(dǎo)到待制成的線圈纏繞的一個(gè)端面。在將冷卻通道引入之后，可以纏繞在徑向上的下一個(gè)的線圈模塊，其中同樣可以根據(jù)需要借助由設(shè)置在冷卻通道內(nèi)的連接導(dǎo)線將連接引導(dǎo)到兩側(cè)的其中一側(cè)上。在徑向上位于外面的高壓線圈的纏繞完成之后，以有利的方式實(shí)現(xiàn)在端面上引出的連接線節(jié)省空間地彼此連接。根據(jù)軸向上和徑向上彼此相鄰的線圈模塊數(shù)量，有很多種可能的連接形式。如開(kāi)篇出所述，在每種情況下都關(guān)注各個(gè)線圈模塊的線圈效果，由此存在連接導(dǎo)線的安放方法的額外的限定條件。在根據(jù)本發(fā)明的帶狀線圈的有利的設(shè)計(jì)方案中，將延長(zhǎng)的延伸軌道設(shè)置用作穿過(guò)冷卻管道延伸的連接導(dǎo)線。延伸軌道至少在其兩個(gè)終端的其中一個(gè)處具有與其它延伸軌道良好的連接可能，如同為了連接各個(gè)線圈模塊對(duì)端面所提出的要求。此外延伸軌道是常見(jiàn)的零件，其不需要額外的構(gòu)建花費(fèi)并且其直徑(例如幾個(gè)厘米)非常好地匹配于冷卻通道。根據(jù)另外一個(gè)本發(fā)明的變形，至少兩個(gè)連接線電氣連接到帶狀線圈的端面上。隨后的線圈部分的連接在所有所需的包含可能存在的高壓線圈的線圈部分的纏繞完成后，為了便于接觸到而連接到線圈的端面上是特別有利的。以根據(jù)本發(fā)明的帶狀線圈達(dá)到的優(yōu)勢(shì)相應(yīng)也適用于變壓器，其包含一個(gè)變壓器內(nèi)核、至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1-3形成為低電壓線圈的帶狀線圈和至少一個(gè)斷流的線圈作為高壓線圈。在有利的方式中，既可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)變壓器的體積的縮小又能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)便的集成構(gòu)造。為了可以應(yīng)用于能源分配網(wǎng)絡(luò)，此類變壓器優(yōu)選形成為三階，即一共具有三個(gè)高電壓線圈和三個(gè)低電壓線圈，而它們彼此之間電流不導(dǎo)通。其它有利的設(shè)計(jì)方案在從屬權(quán)利要求中給出。


借助在附圖中示出的實(shí)施例詳細(xì)闡明本發(fā)明及其多種設(shè)計(jì)方案以及優(yōu)點(diǎn)。其中示出:圖1:第一實(shí)施方式的帶狀線圈的截面圖，圖2:第二實(shí)施方式的帶狀線圈的俯視圖，圖3:第三實(shí)施方式的帶狀線圈的截面圖，圖4:第四實(shí)施方式的帶狀線圈的截面圖，圖5:第五實(shí)施方式的帶狀線圈的截面圖，以及圖6:具有帶狀線圈的三階變壓器的側(cè)視圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明
權(quán)利要求
1.一種用于變壓器(90)的帶狀線圈(10、40、60、70、80)，所述帶狀線圈包含若干個(gè)具有分別圍繞線圈軸(16、42、66、92)纏繞的帶狀導(dǎo)體(18)的線圈模塊(12、14、44、46、64)，其中一個(gè)線圈部分由至少兩個(gè)徑向上相鄰的線圈模塊(12、14、44、46、64)形成，其中在至少兩個(gè)徑向(20)上相鄰的線圈模塊(12、14、44、46、64)之間安放至少一個(gè)沿軸向(16、42、62、92)延伸的冷卻通道(22、48、62)，其中設(shè)置至少兩個(gè)軸向(16、42、62、92)相鄰的線圈部分并且線圈模塊(12、14、44、46、64)通過(guò)連接導(dǎo)線(26、50、52)電氣串聯(lián)，其特征在于， 至少一個(gè)連接導(dǎo)線(26、50、52)至少部分沿冷卻通道(22、48、62)的軸向(16、42、62、92)延伸方向穿過(guò)所述冷卻通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶狀線圈，其特征在于，設(shè)置延伸軌道作為穿過(guò)所述冷卻通道(22、48、62)的所述連接導(dǎo)線(26、50、52)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的任意一項(xiàng)所述的帶狀線圈，其特征在于，所述至少兩個(gè)連接導(dǎo)線(26、50、52 )在所述線圈的端面電氣相連(24、28 )。
4.一種變壓器(90)，包含一個(gè)變壓器內(nèi)核(94)、作為低壓線圈的至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的帶狀線圈和作為高壓線圈的至少另一個(gè)與所述低壓線圈電流不導(dǎo)通的線圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變壓器，其特征在于，所述變壓器設(shè)置成三階變壓器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于變壓器(90)的帶狀線圈(10、40、60、70、80)，其包含若干個(gè)具有分別圍繞線圈軸(16、42、66、92)纏繞的帶狀導(dǎo)體(18)的線圈模塊(12、14、44、46、64)。一個(gè)線圈部分由至少兩個(gè)徑向上相鄰的線圈模塊(12、14、44、46、64)形成，其中在至少兩個(gè)徑向(20)上相鄰的線圈模塊(12、14、44、46、64)之間安放至少一個(gè)沿軸向(16、42、62、92)延伸的冷卻通道(22、48、62)。設(shè)置至少兩個(gè)軸向(16、42、62、92)相鄰的線圈部分并且線圈模塊(12、14、44、46、64)通過(guò)連接導(dǎo)線(26、50、52)電氣串聯(lián)。至少一個(gè)連接導(dǎo)線(26、50、52)至少部分沿冷卻通道(22、48、62)的軸向(16、42、62、92)延伸方向穿過(guò)該冷卻通道。
文檔編號(hào)H01F27/28GK103168331SQ201180042348
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月1日
發(fā)明者本杰明·韋伯·韋伯, 巴韋施·帕特爾, 布拉克·埃森利克, 弗蘭克·科爾內(nèi)留斯, 馬科斯·博克霍爾特, 延斯·泰珀 申請(qǐng)人:Abb技術(shù)股份有限公司