專利名稱：餅式線圈干式鐵芯電抗器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種干式鐵芯電抗器，尤其是ー種餅式線圈干式鐵芯電抗器，將纏繞線圈分層形成餅式結(jié)構(gòu)，簡化加工的エ藝，尤其是線圈纏繞的エ藝，提高線圈整體的散熱性能，降低線圈損耗。
背景技術(shù)：
干式鉄心電抗器是ー種重要的電カ元件，廣泛使用于無功補(bǔ)償、濾波、限流等多種場合，主要對用電設(shè)備起保護(hù)，穩(wěn)定電壓，提高功率因數(shù)等作用，與空心電抗器相比主要有占地面積小、漏磁小適合柜內(nèi)布置等特點(diǎn)。在電流較小的場合，線圈可實(shí)用單根或多根導(dǎo)線繞制，線圈結(jié)構(gòu)一般是層式結(jié)構(gòu)；在電流較大的場合，可以采用鋁箔或銅箔繞制，但箔繞線圈在實(shí)際運(yùn)行時(shí)均存在損耗大、線圈繞制加工困難、エ藝操作復(fù)雜等問題。為此，需要找到 一種既能降低線圈損耗，又能在大電流下長期工作的產(chǎn)品，以滿足電カ系統(tǒng)對此類產(chǎn)品的需求。中國專利局于2010年10月6日公告了ー份CN201601002U號專利，名稱為餅式電カ濾波電抗器，包括支架與線圈繞組，線圈繞組為用金屬導(dǎo)線在同一平面螺旋繞制的環(huán)形結(jié)構(gòu)，并用支架進(jìn)行夾持，豎向的螺栓穿過支架上的孔將多組環(huán)形線圈繞組上下堆疊在一起，在相鄰的兩組線圈繞組之間的螺栓桿上設(shè)置墊圈與調(diào)節(jié)螺母。支架夾持同一環(huán)形線圏，各個(gè)環(huán)形線圈之間為獨(dú)立結(jié)構(gòu)，因此同一組線圈的長度受限，如果改變線圈繞制長度就會増加電抗器的體積，同時(shí)也會影響線圈的散熱。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中箔繞線圈繞制困難，エ藝操作復(fù)雜，線圈損耗大的缺陷，提供ー種餅式線圈干式鐵芯電抗器，將線圈繞制成餅狀，餅與餅之間間隔分開，繞制方便，エ藝簡單，線圈的損耗小。本實(shí)用新型還解決了現(xiàn)有技術(shù)中層式繞制線圈，造成多根線并繞硬度大、換位難、線圈表面及端面不平整，容易產(chǎn)生集膚效應(yīng)和渦流影響的缺陷，提供ー種餅式線圈干式鐵芯電抗器，一根線圈纏繞成多層餅式結(jié)構(gòu)，纏繞硬度小，同時(shí)又能保證餅間的平整度。本實(shí)用新型還解決了現(xiàn)有技術(shù)中線圈導(dǎo)線并聯(lián)繞制根數(shù)的限制，從而限制了電抗器的額定電流的缺陷，提供ー種餅式線圈干式鐵芯電抗器，增加組數(shù)就可以增加并聯(lián)導(dǎo)線的根數(shù)，從而增加電抗器的額定電流。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是ー種餅式線圈干式鐵芯電抗器，包括鐵芯柱、纏繞在鐵芯柱外的線圈及分別設(shè)置在鐵芯柱兩端的上鐵軛和下鐵軛，鐵芯柱外部套置有圓筒，線圈纏繞在圓筒外；線圈分為多個(gè)線圈組，一個(gè)線圈組由ー根線纏繞形成多層線圈餅，線圈餅之間通過線圈墊塊隔開，線圈組與線圈組之間通過銅排并聯(lián)連接；線圈餅是由線在ー個(gè)平面內(nèi)繞著鐵芯柱的中心螺旋纏繞而成。將線圈繞制成餅狀形成線圈餅，線圈餅與線圈餅之間用線圈墊片間隔分開，使得線圈餅之間形成空隙，改善線圈的散熱條件；線圈在同一平面螺旋纏繞成餅狀，繞制方便，エ藝簡單，線圈的損耗小，同時(shí)能改善線圈表面及端面不平整的缺陷；同一個(gè)鐵芯柱外的線圈分為多個(gè)線圈組，每個(gè)線圈組包含一個(gè)或多個(gè)線圈餅，線圈組和線圈組之間成并聯(lián)關(guān)系，在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)過電流的大小選擇導(dǎo)線的截面積和并聯(lián)的組數(shù)；餅式線圈散熱面積大，沒有層間絕緣和外包，進(jìn)ー步改善了散熱條件，因此，同等的發(fā)熱量的情況下，溫升比層式線圈低很多；同一組線圈采用ー根導(dǎo)線繞制而成，根據(jù)導(dǎo)線的長度從而確定不同的線圈餅數(shù)，如此可以減小線圈的外徑，從而縮小電抗器的外形尺寸；一根線圈纏繞成多層餅式結(jié)構(gòu)，纏繞硬度小，消除集膚效應(yīng)和渦流影響；調(diào)整同一線圈組的線圈餅的餅數(shù)就能調(diào)整該線圈組的繞制長度，從而擴(kuò)展電抗器的容量。作為優(yōu)選，鐵芯柱為多層鐵芯餅疊加而成，鐵芯餅與鐵芯餅之間由環(huán)氧板間隔，圓筒內(nèi)部填充有環(huán)氧樹脂并將鐵芯餅固化成一體。鐵芯柱由硅鋼片疊制而成，鐵芯餅與鐵芯餅之間用環(huán)氧板隔開，使得鐵芯餅之間形成氣隙，通過圓筒套置鐵芯柱并用環(huán)氧樹脂澆注固化，能降低電抗器運(yùn)行時(shí)的噪音，還能避免在搬運(yùn)過程中電抗器的電感值發(fā)生變化。作為優(yōu)選，圓筒采用玻璃鋼筒，玻璃鋼筒外周對稱設(shè)置有若干撐條，撐條與玻璃鋼筒的軸線平行，撐條由環(huán)箍緊固到玻璃鋼筒外部；撐條的外側(cè)面與墊圈墊片的內(nèi)側(cè)邊相連 接。撐條具有一定的厚度，導(dǎo)線纏繞后，最內(nèi)圈的導(dǎo)線與玻璃鋼筒之間形成氣隙，改善散熱條件，線圈墊片安裝在撐條上；如果省去撐條，線圈墊片也可是直接安裝在圓筒上。作為優(yōu)選，撐條的截面為T形，T形撐條豎向部位的端面為弧形面，該弧形面與玻璃鋼筒的外周貼合；線圈墊片的內(nèi)側(cè)邊為與撐條相配的內(nèi)陷的T形槽。撐條的弧形面與玻璃鋼筒的外周貼合，撐條與玻璃鋼筒之間不會產(chǎn)生縫隙，連接比較穩(wěn)定；線圈墊片與撐條之間采用T形方式插接，使得線圈墊片不能徑向移動，但可以沿著軸向移動，從而調(diào)整線圈餅的高度，選用合適的纏繞導(dǎo)線。作為優(yōu)選，玻璃鋼筒的外周緊固有6-8根撐條，同一層除的線圈墊片厚度相同。根據(jù)線圈的內(nèi)徑的大小來決定撐條分布的均勻性，如果線圈的內(nèi)徑較大，則可以適當(dāng)增加撐條的數(shù)量，線圈墊塊的厚度一般為3-5mm，線圈墊塊過厚將増加線圈的高度，使得電抗器體積變大，線圈墊塊太薄，線圈餅與線圈餅直接的間距太小，不利于散熱；為了方便固定撐條，撐條內(nèi)部設(shè)置通孔，通孔穿透撐條的兩側(cè)邊，撐條均布到玻璃鋼筒外周時(shí)，環(huán)箍依次穿過所有撐條的通孔將撐條固定，環(huán)箍可以分為多道。作為優(yōu)選，線圈墊片為平板結(jié)構(gòu)，線圈墊片與圓筒的軸線相垂直，線圈墊片與線圈餅的平面相垂直；圓筒外部的線圈墊片形成的外徑大于線圈的最大外徑。同一線圈中使用的線圈墊片的厚度可以不同，比如不同層間的線圈墊片厚度不同，比如不同線圈組件使用的線圈墊片厚度不同；不同厚度的線圈墊片可以采用不同的結(jié)構(gòu)，比如厚度較大的線圈墊片可以采用U形結(jié)構(gòu)。作為優(yōu)選，線圈纏繞使用的線為F級絕緣的雙玻璃絲包線，雙玻璃絲包線的截面為矩形。雙玻璃絲包線耐溫也比較高，與環(huán)氧樹脂有很好的粘著性，從而使線圈變的更加緊固結(jié)實(shí)；雙玻璃絲包線的截面形狀可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。作為優(yōu)選，銅排分為進(jìn)線排和出線排；線圈組的進(jìn)線頭焊接在進(jìn)線排上，線圈組的出線頭焊接在出線排上；同一鐵芯柱上的線圈組形成并聯(lián)，不同鐵芯柱上的進(jìn)線排連成ー體，出線排連成一體。使用銅排，排列整齊，銅排的大小須滿足過電流的要求。作為優(yōu)選，上鐵軛的兩側(cè)設(shè)置有上夾件，上夾件呈槽形，上鐵軛兩側(cè)的上夾件槽ロ相向，兩上夾件之間通過螺釘連接固定并夾緊上鐵軛，螺釘穿透上鐵軛；下鐵軛的兩側(cè)設(shè)置有下夾件，下夾件呈槽形，下鐵軛兩側(cè)的下夾件槽ロ相向，兩下夾件之間通過螺釘連接固定并夾緊下鐵軛，螺釘穿透下鐵軛；上夾件與下夾件之間通過拉桿連接固定。拉桿穩(wěn)定了電抗器的整體結(jié)構(gòu)，使其在搬運(yùn)吊裝過程中不變形。作為優(yōu)選，兩上夾件之間連接有壓件，壓件與上夾件相垂直，壓件與兩上夾件通過螺釘固定連接；兩下夾件之間垂直連接有兩地腳，地腳呈槽形，兩地腳的槽ロ相向。本實(shí)用新型的有益效果是將線圈繞制成餅狀，線圈餅與線圈餅之間間隔分開，繞制方便，エ藝簡單，線圈的損耗??；一根線圈纏繞成多層餅式結(jié)構(gòu)，纏繞硬度小，同時(shí)又能保證餅間的平整度；調(diào)整同一組線圈的餅數(shù)就能調(diào)整該組線圈的繞制長度，從而擴(kuò)展電抗器的容量。

圖I是本實(shí)用新型一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型圖I的側(cè)視圖；圖3是本實(shí)用新型一種鐵芯柱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型圖2所示鐵芯柱的截面視圖；圖5是本實(shí)用新型一種線圈墊片的安裝示意圖；圖6是本實(shí)用新型一種撐條的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實(shí)用新型ー種線圈墊片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、線圈餅，2、線圈墊片，3、進(jìn)線排，4、撐條，5、玻璃鋼筒，6、地腳，7、下夾件，
8、出線排，9、拉桿，10、鐵芯柱，11、吊耳，12、上夾件，13、壓件，14、上鐵軛，15、下鐵軛，16、環(huán)氧板，17、鐵芯餅，18、環(huán)氧樹脂，19、硅鋼片，20、弧形面，21、T形槽。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)ー步具體的說明。實(shí)施例一種餅式線圈干式鐵芯電抗器(參見附圖I附圖2)，包括鐵芯柱10、纏繞在鐵芯柱外的線圈及分別設(shè)置在鐵芯柱兩端的上鐵軛14和下鐵軛15，上鐵軛的兩側(cè)通過螺釘夾有上夾件12，下鐵軛兩側(cè)通過螺釘夾有下夾件7。上夾件和下夾件均為槽形，固定時(shí)槽ロ相向。同一側(cè)的上夾件與下夾件之間連接有拉桿9。上夾件的上方垂直固定有壓件13，壓件呈槽形，槽ロ朝上，槽形的底部與兩側(cè)的上夾件通過螺釘固定。下夾件的下方垂直固定有兩個(gè)地腳6，地腳呈槽形，槽ロ相向。上夾件上方固定有四個(gè)吊耳11。鐵芯柱為兩個(gè)，兩個(gè)鐵芯柱、上鐵軛和下鐵軛形成ー個(gè)框形結(jié)構(gòu)(參見附圖3)。鐵芯柱為多層鐵芯餅17疊加而成，鐵芯餅與鐵芯餅之間由環(huán)氧板16間隔。鐵芯餅有多層硅鋼片19層疊而成(參見附圖4)，同一鐵芯餅的硅鋼片的寬度不同，層疊后的包絡(luò)面為圓柱形。鐵芯柱的外部套置有圓柱形的玻璃鋼筒5，玻璃鋼筒的內(nèi)部填充有環(huán)氧樹脂18，環(huán)氧樹脂將鐵芯餅與環(huán)氧板固化成一體。玻璃鋼筒的外部通過環(huán)箍緊固有6道均布的撐條4 (參見附圖5附圖6)，撐條與撐條之間間隔60°，撐條與玻璃鋼筒的軸線相平行。撐條的截面為T形，T形撐條豎向部位的端面為弧形面20，該弧形面與玻璃鋼筒的外周貼合，T形的橫向部處于最外周部位。撐條的外周上連接有線圈墊片2，同一撐條上布置有多個(gè)線圈墊片2(參見附圖7)。線圈墊片為平板結(jié)構(gòu)厚度為4mm，線圈墊片與玻璃鋼筒的軸線相垂直，線圈墊片與撐條連接的部位設(shè)置有內(nèi)陷的T形槽21,撐條的橫向部卡入到T形槽內(nèi)。玻璃鋼筒外周纏繞有線圈，線圈使用的導(dǎo)線為F級絕緣的雙玻璃絲包線，雙玻璃絲包線的截面為矩形。線圈分為多個(gè)線圈組，一個(gè)線圈組由ー根線纏繞形成兩層線圈餅1，線圈墊片處于線圈餅之間并將線圈餅隔開，線圈墊片所在的位置成為線圈餅之間的氣隙，線圈墊片形成的外徑大于線圈的最大外徑。線圈餅是由線在ー個(gè)平面內(nèi)繞著鐵芯柱的中心螺旋纏繞而成，同一線圈組的導(dǎo)線繞制完ー個(gè)線圈餅后經(jīng)過線圈墊片之間的縫隙再次繞制第二個(gè)線圈餅。線圈組與線圈組之間通過銅排并聯(lián)，銅排分為進(jìn)線排3和出線排8。同一線圈組的一個(gè)導(dǎo)線繞制線圈餅后形成ー個(gè)出線頭和ー個(gè)進(jìn)線頭，出線頭共同連接到出線排上，進(jìn)線頭共同連接進(jìn)線排上。兩鐵芯柱外部的進(jìn)線排共用一體形成U形結(jié)構(gòu)，兩鐵芯柱外的出線排共用一體形成U形結(jié)構(gòu)。以上所述的實(shí)施例只是本實(shí)用新型的一種較佳方案，并非對本實(shí)用新型作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型?！?br> 權(quán)利要求1.ー種餅式線圈干式鐵芯電抗器，包括鐵芯柱、纏繞在鐵芯柱外的線圈及分別設(shè)置在鐵芯柱兩端的上鐵軛和下鐵軛，其特征在于鐵芯柱外部套置有圓筒，線圈纏繞在圓筒外；線圈分為多個(gè)線圈組，一個(gè)線圈組由ー根線纏繞形成多層線圈餅，線圈餅之間通過線圈墊塊隔開，線圈組與線圈組之間通過銅排并聯(lián)連接；線圈餅是由線在ー個(gè)平面內(nèi)繞著鐵芯柱的中心螺旋纏繞而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的餅式線圈干式鐵芯電抗器，其特征在于鐵芯柱為多層鐵芯餅疊加而成，鐵芯餅與鐵芯餅之間由環(huán)氧板間隔，圓筒內(nèi)部填充有環(huán)氧樹脂并將鐵芯餅固化成一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的餅式線圈干式鐵芯電抗器，其特征在于圓筒采用玻璃鋼筒，玻璃鋼筒外周對稱設(shè)置有若干撐條，撐條與玻璃鋼筒的軸線平行，撐條由環(huán)箍緊固到玻璃鋼筒外部；撐條的外側(cè)面與墊圈墊片的內(nèi)側(cè)邊相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的餅式線圈干式鐵芯電抗器，其特征在于撐條的截面為T形，T形撐條豎向部位的端面為弧形面，該弧形面與玻璃鋼筒的外周貼合；線圈墊片的內(nèi)側(cè)邊為與撐條相配的內(nèi)陷的T形槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的餅式線圈干式鐵芯電抗器，其特征在于玻璃鋼筒的外周緊固有6-8根撐條，同一層除的線圈墊片厚度相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的餅式線圈干式鐵芯電抗器，其特征在于線圈墊片為平板結(jié)構(gòu)，線圈墊片與圓筒的軸線相垂直，線圈墊片與線圈餅的平面相垂直；圓筒外部的線圈墊片形成的外徑大于線圈的最大外徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的餅式線圈干式鐵芯電抗器，其特征在于線圈纏繞使用的線為F級絕緣的雙玻璃絲包線，雙玻璃絲包線的截面為矩形。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的餅式線圈干式鐵芯電抗器，其特征在于銅排分為進(jìn)線排和出線排；線圈組的進(jìn)線頭焊接在進(jìn)線排上，線圈組的出線頭焊接在出線排上；同一鐵芯柱上的線圈組形成并聯(lián)，不同鐵芯柱上的進(jìn)線排連成一體，出線排連成一體。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2或6或7或8所述的餅式線圈干式鐵芯電抗器，其特征在于上鐵軛的兩側(cè)設(shè)置有上夾件，上夾件呈槽形，上鐵軛兩側(cè)的上夾件槽ロ相向，兩上夾件之間通過螺釘連接固定并夾緊上鐵軛，螺釘穿透上鐵軛；下鐵軛的兩側(cè)設(shè)置有下夾件，下夾件呈槽形，下鐵軛兩側(cè)的下夾件槽ロ相向，兩下夾件之間通過螺釘連接固定并夾緊下鐵軛，螺釘穿透下鐵軛；上夾件與下夾件之間通過拉桿連接固定。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的餅式線圈干式鐵芯電抗器，其特征在于兩上夾件之間連接有壓件，壓件與上夾件相垂直，壓件與兩上夾件通過螺釘固定連接；兩下夾件之間垂直連接有兩地腳，地腳呈槽形，兩地腳的槽ロ相向。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種餅式線圈干式鐵芯電抗器。解決了現(xiàn)有技術(shù)中箔繞線圈繞制困難，工藝操作復(fù)雜，線圈損耗大的缺陷，包括鐵芯柱、纏繞在鐵芯柱外的線圈及分別設(shè)置在鐵芯柱兩端的上鐵軛和下鐵軛，鐵芯柱外部套置有圓筒，線圈纏繞在圓筒外；線圈分為多個(gè)線圈組，一個(gè)線圈組由一根線纏繞形成多層線圈餅，線圈餅之間通過線圈墊塊隔開，線圈組與線圈組之間通過銅排并聯(lián)連接；線圈餅是由線在一個(gè)平面內(nèi)繞著鐵芯柱的中心螺旋纏繞而成。將線圈繞制成餅狀，線圈餅之間間隔分開，繞制方便，工藝簡單，線圈的損耗?。灰桓€圈纏繞成多層餅式結(jié)構(gòu)，纏繞硬度小，同時(shí)又能保證餅間的平整度。
文檔編號H01F27/24GK202601389SQ20122024161
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)明者黃岳平, 孫新年 申請人:杭州銀湖電氣設(shè)備有限公司