专利名称：三根并联导线单列螺旋式线圈换位方法
技术领域：
本发明属于变压器技术领域，特别涉及一种变压器的三根并联导线单列螺旋式线 圈换位方法。
背景技术：
目前，公知的三根并联导线单列螺旋式线圈换位方法是采用一次标准换位法，见 图1。其方法为在单列螺旋式线圈总匝数N的1/2处，按顺序对每一根导线进行一次换位， 使并联导线的位置完全对称地进行互换。该方法对于二根并联导线单列螺旋式线圈可达到 每根导线的漏磁感应电动势相同，且导线的长度完全相等，换位可以认为是完全的，两根导 线之间没有循环电流，线圈中不会产生附加损耗。但该方法对于三根并联导线单列螺旋式 线圈，由于每根导线所占的漏磁位置不相同，导线的漏磁感应电动势也不相同，导线的长度 大致相等，换位是不完全的，三根导线之间有循环电流，这样线圈中就会产生相应的附加损 耗，使线圈的温度额外升高，既不利于节能，也影响变压器的使用寿命。
发明内容
本发明提供了一种三根并联导线单列螺旋式线圈的换位方法，该方法可以使三根 并联导线的漏磁感应电动势相同，且导线的长度完全相等，换位是完全的，三根导线之间没 有循环电流，线圈中不会产生附加损耗。实现本发明目的的技术方案如下三根并联导线单列螺旋式线圈换位方法，该方法为至少一层换位方法，每层包括 三根由内而外依次排列的导线，其步骤如下，a、将三根导线分成两组，相邻的两根导线分成第一组F1，另外一根导线为第二组 F2 ；b、在线圈总匝数的三分之一位置处，将步骤a中第一组Fl的导线与第二组F2的 导线的位置整体互换，完成第一次换位，第一组Fl中的两根导线相对位置不变；C、将变换后第二组F2导线以及与其相邻的第一组Fl中的那根导线组成第一组 Tl，第二组F2中的另一根导线组成第二组T2 ；d、在线圈总匝数的三分之二位置处，将步骤c中的第一组Tl的导线与第二组T2 的导线进行位置整体互换，完成第二次换位，第一组Tl中的两根导线相对位置不变。该换位方法的线圈包括一层。该换位方法的线圈包括两层。本发明的有益效果在于通过该方法绕制的变压器线圈的每根导线所交链的漏磁 链相同，因此每根导线上所产生的漏磁的感应电动势相同，使三根导线之间没有循环电流， 线圈中不会产生附加损耗，使线圈的温度不额外升高，节能环保，延长了变压器的使用寿 命。
图1现有技术中变压器线圈三根导线并联的绕线结构示意图；图2为本发明第一实施方式示意图；图3为本发明第二实施方式示意图；图4为本发明第三实施方式示意图；图5为本发明第四实施方式示意具体实施例方式三根并联导线单列螺旋式线圈换位方法，该方法为至少一层换位方法，每层包括 三根由内而外依次排列的导线，其步骤如下，a、将三根导线分成两组，相邻的两根导线分成第一组F1，另外一根导线为第二组 F2 ；b、在线圈总匝数的三分之一位置处，将步骤a中第一组Fl的导线与第二组F2的 导线的位置整体互换，完成第一次换位，第一组Fl中的两根导线相对位置不变；C、将变换后第二组F2导线以及与其相邻的第一组Fl中的那根导线组成第一组 Tl，第二组F2中的另一根导线组成第二组T2 ；d、在线圈总匝数的三分之二位置处，将步骤c中的第一组Tl的导线与第二组T2 的导线进行位置整体互换，完成第二次换位，第一组Tl中的两根导线相对位置不变。实施事例一，本发明可以为一层线圈，其绕线如图2所示，三根导线分别为导线1、 导线2、导线3分别一次由内而外设在铁芯4上，首先，第一步，将导线2与导线3分成第一 组F1，将导线1分成第二组F2，第二组F2在第一组Fl之下；第二步，在线圈总匝数的三分 之一位置处，将第一步中第一组Fl的导线2、导线3与第二组F2的导线1的位置整体互换， 完成第一次换位，第一组Fl中的两根导线相对位置不变，由内而外形成导线2、导线3、导线 1排列；第三步，将变换后第二组F2的导线1以及与其相邻的第一组Fl中的导线3组成第 一组Tl，第二组F2中的另一根导线2组成第二组T2 ；第四步，在线圈总匝数的三分之二位 置处，将第一组Tl的导线1、导线3与第二组T2的导线2进行位置整体互换，完成第二次换 位，第一组Tl中的两根导线相对位置不变，形成由铁芯4向外导线3、导线2、导线1依次排 列。所述的换位方法的各并联导线在幅向方向的排列及纵向漏磁密分布。在线圈起始 端各并联导线的号码为1、2、3，并且和漏磁密的对应位置为①、②、③，设位置①、②、③所包 围的漏磁通分别为ΦΙ、Φ2、Φ 3，设最大漏磁密为to，线圈总匝数为N。线圈三根并联导线在总匝数的1/3和2/3位置处进行换位，导线1的起始1/3N匝 在位置①，中间1/3N匝在位置③，最后1/3N匝在位置②，导线1所交链的漏磁链Ψ1 = (1/3)ΝΦ1+(1/3)ΝΦ3+(1/3)ΝΦ2 = (1/3)Ν(Φ 1+Φ2+Φ3)导线2的起始1/3Ν匝在位置②，中间1/3Ν匝在位置①，最后1/3Ν匝在位置③，导 线2所交链的漏磁链Ψ2 = (1/3)ΝΦ2+(1/3)ΝΦ1+(1/3)ΝΦ3 = (1/3)Ν(Φ 1+Φ2+Φ3)导线3的起始1/3Ν匝在位置③，中间1/3Ν匝在位置②，最后1/3Ν匝在位置①，导 线2所交链的漏磁链
三根导线的漏抗电压为可见三根并联导线的漏磁感应电动势相同，换位是完全的，三根导线之间没有循 环电流，线圈中不会产生附加损耗。实施事例二，如图3所示，一层线圈，三根导线分别为导线1、导线2、导线3分别一 次由内而外设在铁芯4上，首先，第一步，将导线1与导线2分成第一组F1，将导线3分成第 二组F2，第二组F2在第一组Fl之上；第二步，在线圈总匝数的三分之一位置处，将第一步 中第一组Fl的导线1、导线2与第二组F2的导线3的位置整体互换，完成第一次换位，第一 组Fl中的两根导线相对位置不变，形成导线3、导线1、导线2依次排列；第三步，将变换后 第二组F2的导线3以及与其相邻的第一组Fl中的导线1组成第一组Tl，第二组F2中的另 一根导线2组成第二组T2 ；第四步，在线圈总匝数的三分之二位置处，将第一组Tl的导线 3、导线1与第二组T2的导线2进行位置整体互换，完成第二次换位，第一组Tl中的两根导 线相对位置不变，形成由铁芯4向外导线2、导线3、导线1依次排列。所述的换位方法的各并联导线在幅向方向的排列及纵向漏磁密分布。在线圈起始 端各并联导线的号码为1、2、3，并且和漏磁密的对应位置为①、②、③，设位置①、②、③所包 围的漏磁通分别为ΦΙ、Φ2、Φ 3，设最大漏磁密为to，线圈总匝数为N。线圈三根并联导线在总匝数的1/3和2/3位置处进行换位，导线1的起始1/3N匝 在位置①，中间1/3N匝在位置②，最后1/3N匝在位置③，导线1所交链的漏磁链Ψ1 = (1/3)ΝΦ1+(1/3)ΝΦ2+(1/3)ΝΦ3 = (1/3)Ν(Φ 1+Φ2+Φ3)导线2的起始1/3Ν匝在位置②，中间1/3Ν匝在位置③，最后1/3Ν匝在位置①，导 线2所交链的漏磁链Ψ2 = (1/3)ΝΦ2+(1/3)ΝΦ3+(1/3)ΝΦ1 = (1/3)Ν(Φ 1+Φ2+Φ3)导线3的起始1/3Ν匝在位置③，中间1/3Ν匝在位置①，最后1/3Ν匝在位置②，导 线2所交链的漏磁链Ψ3 = (1/3)ΝΦ3+(1/3)ΝΦ1+(1/3)ΝΦ2 = (1/3)Ν(Φ 1+Φ2+Φ3)三根导线的漏抗电压为
2 π fU1=U2=U3=--(1/3)Ν(Φ1+Φ2+Φ3)
V2可见三根并联导线的漏磁感应电动势相同，换位是完全的，三根导线之间没有循 环电流，线圈中不会产生附加损耗。实施事例三，如图4所示，线圈有两层，第一层A导线1、导线2、导线3绕线与实施 事例一中的方式一样，第二层B也与实施事例一中的方式一样，因此说明第一层、第二层中 三根并联导线的漏磁感应电动势相同，换位是完全的，三根导线之间没有循环电流，线圈中 不会产生附加损耗。实施事例四，如图5所示，有两层线圈，第一层A导线1、导线2、导线3绕线与实施
5事例一中的方式一样，第二层B与实施事例二中的方式一样，因此说明第一层、第二层中三 根并联导线的漏磁感应电动势相同，换位是完全的，三根导线之间没有循环电流，线圈中不 会产生附加损耗。在多层绕线时，只要每层绕线均如实施事例一或者实施事例二的方法相同，则每 层的三根并联导线的漏磁感应电动势相同，换位是完全的，三根导线之间没有循环电流，线 圈中不会产生附加损耗。本发明所述的一种三根并联导线单列螺旋式线圈换位方式，在变压器线圈的设计 和绕制过程中采用，适用于三根并联导线单列螺旋式线圈以及三根并联导线径向排列且轴 向并联导线为一根或多根的总并联导线为3的整数倍的层式线圈，特别适用于有3层的层 式线圈，可使线圈的首端和尾端的导线排列一致，导线长度完全相等。对于单列螺旋式线圈，先在绕线模具上绕制总匝数N的1/3倍匝数后，按照所述的 步骤a和步骤b进行分组和换位，完成第一次的分组换位，再继续绕制总匝数N的1/3倍匝 数，再按照所述的步骤c和步骤d进行分组和换位，完成第二次的分组换位，最后继续绕制 总匝数N的1/3倍匝数，线圈绕制完成。对于层式线圈，应在每层总匝数Nc的1/3倍匝数处和2/3倍匝数处进行二次分组 换位，在线圈设计时，线圈的轴向高度计算应增加2根导线高度。
权利要求
1.三根并联导线单列螺旋式线圈换位方法，其特征在于该方法为至少一层换位方 法，每层包括三根由内而外依次排列的导线，其步骤如下，a、将三根导线分成两组，相邻的两根导线分成第一组F1，另外一根导线为第二组F2；b、在线圈总匝数的三分之一位置处，将步骤a中第一组Fl的导线与第二组F2的导线 的位置整体互换，完成第一次换位，第一组Fl中的两根导线相对位置不变；c、将变换后第二组F2导线以及与其相邻的第一组Fl中的那根导线组成第一组Tl，第 二组F2中的另一根导线组成第二组T2 ；d、在线圈总匝数的三分之二位置处，将步骤c中的第一组Tl的导线与第二组T2的导 线进行位置整体互换，完成第二次换位，第一组Tl中的两根导线相对位置不变。
2.根据权利要求1所述的三根并联导线单列螺旋式线圈换位方法，其特征在于该换 位方法的线圈包括一层。
3.根据权利要求1所述的三根并联导线单列螺旋式线圈换位方法，其特征在于该换 位方法的线圈包括两层。
全文摘要
本发明属于变压器技术领域，特别涉及一种变压器的三根并联导线单列螺旋式线圈换位方法。通过将三根导线分成两组后进行两次变换位置的方法，达到漏磁链相同本发明的有益效果在于通过该方法绕线的变压器线圈产生的漏磁链相同，因此产生的漏抗电压相同，漏磁的感应电动势相同，使三根导线之间没有循环电流，线圈中不会产生附加损耗，使线圈的温度不升高，节能环保，延长了变压器的使用寿命。
文档编号H01F27/28GK102136365SQ201110001250
公开日2011年7月27日 申请日期2011年1月6日 优先权日2011年1月6日
发明者周金平 申请人:常州联力变压器有限公司