用于动车组辅助系统三相干式变压器的制作方法

[0001]
本发明涉及三相变压器技术领域，特别是涉及一种用于动车组辅助系统三相干式变压器。


背景技术：

[0002]
动车组辅助供电系统能够为列车提供除牵引之外的所有电能，为了保证动车组能够长时间的运行，列车需要安全、稳定、高效的辅助系统为众多辅助设备提供电源。辅助系统的负载设备主要包括：空调、冷却风机、压缩机、照明、充电机、控制系统等。辅助系统不仅仅关系到旅客乘坐的舒适环境，更是列车安全运行非常重要的有效保障。
[0003]
三相干式变压器作为辅助供电系统的核心部件，主要作用是将变流器输出电压变换为后续车辆负载所需的380v工作电压，同时变压器内部集成的电抗器对于变流器输出的谐波具有相应抑制作用。
[0004]
由于三相变压器输入由变流器提供，电源中含有高次谐波。谐波通过变压器产生大量谐波损耗，从而引起变压器温升过高，严重者可烧毁变压器。
[0005]
关于辅助系统三相变压器，目前大部分厂家按照电力变压器来设计，在正弦电源的情况下，变压器损耗及温升都比较低。但是接入动车组变流器供电后，变压器损耗及温升会急速增大。过高的损耗及温升会降低系统运行效率，高温故障警告，甚至烧毁变压器。为了保证列车的安全运行，有些情况下不得不限制负载的使用，降低功率，严重影响乘客体验。


技术实现要素：

[0006]
本发明主要解决的技术问题是提供一种用于动车组辅助系统三相干式变压器，能够降低单根导线的厚度，同时让每根导线处在漏磁场机会相等，减小导线之间的环流，降低谐波损耗，整体谐波损耗可减小80%，保证列车的安全运行。
[0007]
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于动车组辅助系统三相干式变压器，包括：铁心、以及绕设于铁心外周的主线圈，铁心包括主铁心和副铁心，主线圈包括低压绕组和高压绕组，主铁心包括主铁心心柱以及连接主铁心心柱的主铁轭，副铁心包括副铁心心柱以及连接副铁心心柱的副铁轭，低压导线绕在主铁心心柱上形成低压绕组，高压导线带着副铁心心柱同时绕于低压绕组上形成高压绕组，高压绕组和低压绕组包括多根换位铜导线并联绕设，并联设置的每根换位铜导线长度相同。
[0008]
在本发明一个较佳实施例中，还包括高压上夹件、低压上夹件、高压侧框架和低压侧框架，高压上夹件和低压上夹件安装在铁心的两端进行夹紧限位，高压上夹件固定至高压侧框架上，低压上夹件固定至低压侧框架上。
[0009]
在本发明一个较佳实施例中，低压绕组包括多层圆筒式绕制的相互平行的矩形低压导线线圈，低压绕组的缠绕方向为左绕向，高压绕组包括多层圆筒式绕制的相互平行的
矩形高压导线线圈，高压绕组的缠绕方向为左绕向。
[0010]
在本发明一个较佳实施例中，主铁心心柱与低压导线线圈之间、相邻层的低压导线线圈之间以及低压导线线圈与副铁心心柱之间均留有间隙，形成主铁心通风气道，主铁心通风气道与主铁心心柱中心线相平行，间隙内设置工字撑条撑紧。
[0011]
在本发明一个较佳实施例中，副铁心心柱与低压导线线圈之间、副铁心心柱与高压导线线圈之间以及相邻层的高压导线线圈之间均留有间隙，形成副铁心通风气道，副铁心通风气道与副铁心心柱的中心线相平行，副铁心心柱与低压导线之间通过工字撑条撑紧，副铁心心柱与高压导线的转角处通过角撑条撑紧，相邻层的高压导线线圈之间通过工字撑条撑紧。
[0012]
在本发明一个较佳实施例中，主铁轭上开设有竖向设置间隔均匀的通风口，形成了铁轭通风气道。
[0013]
在本发明一个较佳实施例中，换位铜导线包括两列漆包扁铜线，每根漆包扁铜线的中心导体外周包覆有一圈绝缘漆膜，全部的漆包扁铜线通过绝缘纸进行完全包覆。
[0014]
在本发明一个较佳实施例中，每根漆包扁铜线包括相对设置的两个第一端面和两个第二端面，相邻列的漆包扁铜线之间通过第二端面直接接触，每一列漆包扁铜线的相邻行之间通过第一端面直接接触。
[0015]
在本发明一个较佳实施例中，绝缘漆膜可采用h级聚酯亚胺漆，绝缘纸可采用杜邦绝缘纸。
[0016]
在本发明一个较佳实施例中，主线圈的次外层半叠绕设至少两层云母带，主线圈的最外层半叠绕设至少一层亚胺胶带。
[0017]
本发明的有益效果是：本发明用于动车组辅助系统三相干式变压器能够降低单根导线的厚度，同时让每根导线处在漏磁场机会相等，减小导线之间的环流，降低谐波损耗，整体谐波损耗可减小80%，保证列车的安全运行。
附图说明
[0018]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1是本发明的用于动车组辅助系统三相干式变压器前视方向一较佳实施例的结构示意图；图2是本发明的用于动车组辅助系统三相干式变压器后视方向一较佳实施例的结构示意图；图3是本发明的用于动车组辅助系统三相干式变压器中线圈装配的结构示意图；图4是本发明的用于动车组辅助系统三相干式变压器中换位铜导线截面结构示意图；附图中各部件的标记如下：1、高压上夹件，2、低压上夹件，3、高压侧框架，4、低压侧框架，5、主铁心，501、主铁心心柱，502、主铁轭，503、主铁心通风气道，504、铁轭通风气道，6、副铁心，601、副铁心心柱，602、副铁轭，603、副铁心通风气道，7、低压导线，8、高压导线，9、工字撑条，10、角撑条，11、换位铜导线，12、漆包扁铜线，1201、第一端面，1202、第二端面，
13、绝缘漆膜，14、绝缘纸。
具体实施方式
[0019]
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]
请参阅图1至图4，本发明实施例包括：一种用于动车组辅助系统三相干式变压器，包括铁心、主线圈、高压上夹件1、低压上夹件2、高压侧框架3和低压侧框架4，高压上夹件1和低压上夹件2安装在铁心的两端进行夹紧限位，高压上夹件1固定至高压侧框架3上，低压上夹件2固定至低压侧框架4上。
[0021]
铁心包括主铁心5和副铁心6，主铁心5包括主铁心心柱501以及连接主铁心心柱501的主铁轭502，副铁心6包括副铁心心柱601以及连接副铁心心柱601的副铁轭602，低压导线7绕在主铁心心柱501上形成低压绕组，高压导线8带着副铁心心柱601同时绕于低压绕组上形成高压绕组，低压绕组以及环绕在低压绕组外的高压绕组形成了变压器的主线圈，主线圈的次外层半叠绕设至少两层云母带，主线圈的最外层半叠绕设至少一层亚胺胶带。
[0022]
进一步地，低压绕组包括多层圆筒式绕制的相互平行的矩形低压导线线圈，低压绕组的缠绕方向为左绕向，高压绕组包括多层圆筒式绕制的相互平行的矩形高压导线线圈，高压绕组的缠绕方向为左绕向。
[0023]
主铁心心柱501与低压导线线圈之间、相邻层的低压导线线圈之间以及低压导线线圈与副铁心心柱601之间均留有间隙，形成主铁心通风气道503，间隙内设置工字撑条9撑紧。
[0024]
副铁心心柱601与低压导线线圈之间、副铁心心柱601与高压导线线圈之间以及相邻层的高压导线线圈之间均留有间隙，形成副铁心通风气道603，副铁心心柱601与低压导线之间通过工字撑条9撑紧，副铁心心柱601与高压导线的转角处通过角撑条10撑紧，相邻层的高压导线线圈之间通过工字撑条9撑紧。
[0025]
高压导线带副铁心6一起绕设于低压绕组，一方面保证了线圈绕组的稳定性，另一方面还能够提高线圈绕组的利用率，提高干式变压器的工作效率。
[0026]
主铁轭502上开设有竖向设置间隔均匀的通风口，形成了铁轭通风气道504，主铁心通风气道503、副铁心通风气道603以及铁轭通风气道504一起形成了干式变压器的散热通道，增加了铁心和线圈与风的接触面积，能够同时降低铁心和线圈的温升，能够更好地保证空气流通。
[0027]
进一步地，高压绕组和低压绕组包括多根换位铜导线11并联绕设，采用多根导线并联的方式，能够降低单根导线的厚度，厚度每减小50%，谐波损耗减小75%。
[0028]
另外保证并联设置的每根换位铜导线长度相同，能够让每根导线处在漏磁场机会相等，减小导线之间的环流，降低谐波损耗。
[0029]
具体地，换位铜导线11包括两列漆包扁铜线12，每根漆包扁铜线12包括相对设置的两个第一端面1201和两个第二端面1202，相邻列的漆包扁铜线12之间通过第二端面1202
直接接触，每一列漆包扁铜线12的相邻行之间通过第一端面1201直接接触。
[0030]
每根漆包扁铜线12的中心导体外周包覆有一圈绝缘漆膜13，全部的漆包扁铜线通过绝缘纸14进行完全包覆。优选地，绝缘漆膜13可采用h级聚酯亚胺漆，绝缘纸14可采用杜邦绝缘纸。
[0031]
本发明用于动车组辅助系统三相干式变压器的有益效果是：能够降低单根导线的厚度，同时让每根导线处在漏磁场机会相等，减小导线之间的环流，降低谐波损耗，整体谐波损耗可减小80%，保证列车的安全运行；增加了铁心和线圈与风的接触面积，能够同时降低铁心和线圈的温升，能够更好地保证空气流通。
[0032]
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。