专利名称：用于变压器线圈的多点连接模块和包括连接模块的变压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于变压器线圏的多点连接模块和一种包括 这样的多点连接模块的变压器。
背景技术：
电力或者配电变压器是用来将能量从一个电路传送到另一电 路的电气设备。它们利用电磁感应原理以将某一电压电平升压或者 降压至更高或者更低电压电平。正如所知，电磁感应在放置于变化 磁场中的导体上感应出电压。在变压器中，通过将交变电流施加到 一般称为初级线圏或者初级绕组的变压器线圏来产生变化磁场。这 一初级绕组通常耦合到次级绕组或者次级线圈，而各自包括多个匝 的初《及绕组和次级绕组缠绕于》兹心周围。当交变电流施加到初级绕 组时，在》兹心中感应出变化》兹通量，并且产生次级线圏中的电压。
除了总是存在的不可避免的损耗之外，跨过初级绕组和次级绕
组的电压比理想地等于初级绕组与次级绕组中的匝^:比。因此，通 过改变初纟及和次^l绕^L的匝凄t比可以改变电压比。以这一方式，有 可能控制或者调节跨过次级绕组的电压，该电压代表变压器例如向 与之连接的任何负载供应的输出电压。
为此，变压器具有在变压器行业中被称为抽头的特有连接。变 压器抽头是沿着初级绕组和/或次级绕组定位并且允许选择匝数的电 连接点。经由抽头变换器机构进行待用抽头的选择。例如，抽头变 换器机构选择次级线圈中的哪一 匝将连接到负载电路，由此改变变 压器中的匝数比并且调节输出电压。
目前，为各线圈提供特定数量的单连接抽头，这些抽头例如各 自附接到线圏中的对应匝、然后全部引至线圈的表面。通常，各抽头由接线片或者扁条构成，而在多数情况下抽头焊接于线圏内。然 后，抽头通常在各线圈的表面上通过线缆来连接。
如上所述单连接抽头的这种使用具有特別是与线圈绕组制造 工艺中所需时间、所用材料内含物和变压器外壳深度尺寸相关的一
些弊端。
因此将希望提供一种允许优化线圏绕组工艺中的制造时间、最 小化变压器外壳内所需空间并且减少与变压器关联的材料成本的解 决方案。
发明内容
根据本发明，提供一种用于具有多个匝的变压器线圈的多点连
接模块。该多点连接模块包括
_具有多个抽头的支撑板；以及
-连接器，其可操作地连接到所述支撑板并且允许所述支撑板在 所述线圈的外表面处连接到所述线圈的外表面，其中所述抽头布置 于所述支撑板上，从而使它们适合于与所述多个匝中的对应匝配合。 还提供了 一种包括这样的多点连接模块的变压器。
另外，本发明提供一种变压器，该变压器包括 -线圈，具有包括多个匝的至少一个绕组；以及 -连接模块，包括多个连接抽头，其中所述连接模块在所述线圈 的外表面处可操作地连接到所述线圈的外表面，在所述连接模块上 布置有所述抽头，乂人而使得它们适合于与所述多个匝中的对应匝配 合。
参照下文描述、所附权利要求书和以下附图将更好地理解本发 明的特征、方面和优点，其中
图1是示出了根据本发明的多点连接模块的透视图； 图2是图1中所示多点连接模块的部件的平面图；图3是图1中连接到变压器线圏的多点连接模块的透视图。 具4本实施方式
应当注意，在下文具体描述中，相同部件无论它们是否在本发 明的不同实施例中示出都具有相同标号。也应当注意，为了清楚和 简洁地/>开本发明，附图可以不必按比例绘制，并且可以用略微示 意性的形式示出本发明的某些特征。
图1图示了从装配侧观察的根据本发明的多点连接模块，其总 体上由标号l表示，而图3示出了从相反侧观察的、并且与具有多
个匝101的变压器线圈100连接的连接模块1。应当注意，图3示出 了包括所谓盘绕型绕组的变压器线圏100,并且下文将通过具体参照 这样一 类型的线圈绕组来描述本发明，而并非意在以任何方式限制 不同类型的线圈对本发明的更多可能应用。另外，本发明应当理解 为适用于具有一个或者多个线圈的任何适当类型的工业变压器，其 中各线圈包括由多个绕组形成的一个或者多个绕组。变压器的构造、 部件、组装和工作在本领域中众所周知，并且易于为本领域普通技 术人员所用，因此除了对变压器线圏100的说明之外，这里没有进 一步具体地说明变压器，且这种说明的程度对于理解本发明而言是 必需的。
如图1中所示，从装配侧示出的根据本发明的多点连接模块1 包括具有多个电抽头3的支撑板2和可操作地连接到支撑板2的连 接器4。
支撑板2包括由塑料材料制成的在所示实施例中例如为矩形 的成形体。板2具有适合于接纳连接器4的中心通孔5和具有一个 或者多个横壁7的多个隔室6。隔室6各自容纳对应抽头3的至少一 部分。另夕卜，隔室6提供附加表面区以便减少漏电(electrical tracking ) 或者电弧并且消除抽头3的各部分在它们旋转的情况下可能与任何 其它带电连接意外接触的可能性。
连接器继而允许支撑板2以下文将更具体描述的方式在线圈
7100 (比如图3中所示线圏100)本身的外表面机械连接到线圏。在 图2中所示实施例中，连接器4包括例如由玻璃纤维材料制成的单 件体。单件成形体4具有基本上平行六面体的中心部分8，该中心部 分至少部分地插入到在支撑板2上提供的通孔5中。另外，成形体4 包括在通孔5的外部突出并且具有缝11的第一端部部分9和与第一 端部部分9相对从通孔5突出的第二端部部分12。第二端部部分12 相对于基本上六面体中心部分8横向地延伸，从而它的移位部分12a、 12b在单件成形体插入到通孔5中时与开口 5本身的边界邻接。第二 端部部分12继而锁定到线圏100的部件(例如通常称为间隔梳状物 (spacer comb )的3皮璃纤维间隔物)中。
如图中所示，抽头3布置于支撑板2上，即考虑它们的结构、 和/或形状、和/或配置、和/或定位、和/或材料组成，从而使它们适 合于在支撑板2连接到线圈100时可操作地与多个匝101中的对应 臣101配合。
优选地，抽头3被布置成从线圏100的外表面直接地连接到对 应匝101。如图3中更好地所示，在根据本发明的模块1中，多个抽 头3中的至少第一抽头3a和第二抽头3b相对于基本上垂直于支撑 板2本身的参考轴10而基本上相互对称地布置于支撑板2上。更优 选地，抽头3沿着至少第一行和第二行基本上对准地放置于支撑板2 上，并且相对于参考轴10,沿着第一行对准的抽头中的各抽头3a与 沿着第二行放置的对应抽头3b基本上对称地定位。另外，成对的对 称抽头也基本上4皮此相同。
在图中所示实施例中，各抽头3包括具有至少一个如下表面的 第一部分13,该表面至少部分由将要连4妻到对应匝101的锐利齿部 14覆盖。如图1中所示，第一部分13包括例如在U形或者C形配 置中通过中心侧20而连4^的两个4黄侧19,其中4黄侧可以基本上相互 平行或者相互会聚。两个横侧还有中心侧至少部分由齿部14覆盖。
抽头3还包括垫圈形的并且优选地与第一部分13在结构上一 体化的第二部分15，以及可操作地连接到第二垫圈形(washer-shaped)部分15的第三螺柱形(stud-shaped)部分16。各部分13、 15和16由不必对于三者均相同的导电材料制成。
在实践中，当抽头3将要与支撑板2组装时，由两个部分13 和15形成的一体件至少部分地置于对应隔室6内，而螺柱形部分16 穿过支撑板2的装配壁并且进入垫圏形部分15。适当螺帽17旋拧到 螺柱形部分16上，由此使两个部分15-16相互电接触并且将各整个 抽头3紧固到支撑板2的装配壁。
当将组装的模块1与线圈100连接时，模块1利用连接器中与 线圈部件(如线圏间隔梳状物)啮合的端部部分9的缝11而可操作 地在线圈100的外表面处连接到线圏100的外表面。抽头3与对应 匝101配合，并且具体而言，抽头3从线圈100的外表面直接地连 接到对应匝101上。优选地，抽头3用夹住绕组匝表面的齿14卡紧 到对应臣101上，而无需去除匝绝缘。
连接模块1还包括用于电连接到各其它两个抽头3 (即如图3 中所示相应螺柱形部分16)的电连接元件18,例如由导电材^f制成 的扁条。由于抽头并且特别是螺柱形部分16的上述对称定位，连接 元件18允许以特定顺序连接抽头3,从而确定所连接的匝101的数 目并且因此确定由变压器生成的输出电压。以这一方式，所有必要 连接都位于支撑板2的表面。
将理解前述 一 个或者多个示例实施例的描述旨在于仅举例说 明而不是穷举本发明。普通技术人员将能够对公开的主题内容的一 个或者多个实施例进行某些添加、删除和/或修改而不脱离如所附权 利要求书限定的本发明精神或者其范围。例如，支撑板可以用不同 方式来成形，连接器4可以不同地加以成形或者可以用两个或者更 多构件来实现。抽头数目可以根据应用而变化。各抽头可以用不同 数目的部分来实现，或者可以修改一个或者多个部分的形状，只要 它们仍然适合于需要它们实现的功能。
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权利要求
1.一种用于具有多个匝的变压器线圈的多点连接模块，所述连接模块包括-具有多个抽头的支撑板；以及-连接器，可操作地连接到所述支撑板并且允许所述支撑板在所述线圈的外表面处连接到所述线圈的外表面，其中所述抽头布置于所述支撑板上，从而使它们适合于与所述多个匝中的对应匝配合。
2. 根据权利要求1所述的多点连接模块，其中所述抽头被布置 成直接在所述线圈的所述外表面上连接到所述对应匝。
3. 根据权利要求i所述的多点连接模块，其中所述多个抽头中 的至少第一抽头和第二抽头相对于与所述支撑板基本上垂直的参考 轴而基本上相互对称地布置于所述支撑板上。
4. 根据权利要求1所述的多点连接模块，其中所述抽头沿着至 少第 一行和第二行对准地放置于所述支撑板上，沿着所述第 一行对 准的各所述抽头与沿着所述第二行放置的对应抽头相对于与所述支 撑板基本上垂直的参考轴基本上对称地定位。
5. 根据权利要求1所述的多点连接模块，其中所述支撑板包括 各自容纳对应抽头的至少一部分的多个隔室，所述隔室具有用于将 所述抽头相互分离的至少一个横壁。
6. 根据权利要求1所述的多点连接模块，其中包括用于连接到
7. 根据权利要求1所述的多点连接模块，其中所述连接器包括: 成形体，其具有基本上平行六面体的中心部分，该中心部分至少部 分地插入到在所述支撑板上提供的通孔中；第一端部部分，突出到 所述通孔以外并且具有缝；以及第二端部部分，与所述第一端部部 分相对从所述通孔突出，并且相对于所述基本上平行六面体的中心 部分横向地延伸。
8. 根据权利要求1所述的多点连接模块，其中所述抽头包括第 一部分，具有至少部分由将要连接到对应匝的锐利齿部覆盖的至少一个表面；第二垫圏形部分，与所述第一部分在结构上一体化； 以及第三螺柱形部分，可操作地连接到所述第二垫圈形部分并且穿 过所述支撑板。
9. 一种变压器，包括线圏，具有包括多个匝的至少一个绕组；以及 连接模块，包括多个连接抽头，其中所述连接模块在所述线圈 的外表面处可操作地连接到所述线圈的外表面，在所述连接模块上 布置有所述抽头，从而使它们适合于与所述多个匝中的对应匝配合。
10. 根据权利要求9所述的变压器，其中所述抽头被布置成在 所述线圈的所述外表面上直接地连接到所述对应匝。
11. 根据权利要求10所述的变压器，其中所述抽头中的至少一 个抽头卡紧在对应匝上。
12. 根据权利要求9所述的变压器，其中所述连接模块包括 -承载所述多个抽头的支撑板；以及-连接器，可操作地连接到所述支撑板并且允许所述支撑板连接 到所述线圈。
13. 根据权利要求12所述的变压器，其中所述多个抽头中的至 少第一抽头和对应的第二抽头相对于与所述支撑板基本上垂直的参考轴基本上相互对称地布置于所述支撑板上。
14. 根据权利要求12所述的变压器，其中所述抽头分别沿着至 少第 一 行和第二行对准地放置于所述支撑板上。
15. 根据权利要求12所述的变压器，其中沿着所述第一行对准 的各所述抽头与沿着所述第二行放置的对应抽头相对于与所述支撑 板基本上垂直的参考轴基本上对称地定位。
16. 根据权利要求12所述的变压器，其中所述支撑板包括各自 容纳对应抽头的至少 一 部分的多个隔室。
17. 根据权利要求9所述的变压器，其中所述连接模块包括用 于连接到所述多个抽头中的各其它两个抽头的连接元件。
18. 根据权利要求12所述的变压器，其中所述连接器包括成形体，所述成形体具有基本上平行六面体的中心部分，该中心部分 至少部分地插入到在所述支撑板上提供的通孔中；第一端部部分，突出到所述通孔以外并且具有缝；以及第二端部部分，与所述第一 端部部分相对从所述通孔突出并且相对于所述基本上平^亍六面体的中心部分一黄向地延伸。
19. 根据权利要求12所述的变压器，其中所述抽头包括第一 部分，具有至少部分由将要连接到对应匝的锐利齿部覆盖的至少一 个表面；第二垫圈形部分，与所述第一部分在结构上一体化；以及 第三螺柱形部分，可操作地连接到所述第二垫圏形部分并且穿过所 述支撑板。
20. —种变压器，包括如权利要求1所述的多点连接模块。
全文摘要
一种多点连接模块，包括具有多个抽头的支撑板和连接到支撑板的连接器。连接器允许支撑板连接到具有多个匝的变压器线圈的外表面。抽头布置于支撑板上，从而使它们与线圈的对应匝配合。
文档编号H02G3/16GK101553966SQ200780042730
公开日2009年10月7日 申请日期2007年10月9日 优先权日2006年11月17日
发明者B·P·古德森, C·H·萨维尔, J·L·钱德勒 申请人:Abb技术有限公司