专利名称：变压器线圈及变压器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力变压器技术，尤其涉及一种变压器线圈及变压器，属于电力电子技术领域。
背景技术：
变压器线圈的线匝通常是由多根导线并联绕制而成，然而在大容量变压器运行时，线圈的线匝会产生很大的漏磁场。因为上述漏磁场的存在，使得会在各根导线中感应出电动势，由于并联导线在漏磁场中的位置不同，因此其感应出的电动势的大小也会有所不同，这最终在导线中弓I起循环电流，导致环流损耗。为了减少环流损耗，现有技术中采用换位导线作为变压器线圈的绕线，该类换位 导线是由一定奇数目的绝缘扁线按两列顺序排列经特殊工艺连续编制，并由特定的绝缘材料绕包而成的绕线组，并对上述的绝缘扁线进行了换位处理，均衡了各根导线在漏磁场中的位置。在变压器中使用上述的换位导线，能够有效降低环流损耗，但通常换位导线的价格较高，因此该类采用换位导线制作线圈的变压器存在成本高的缺陷。
实用新型内容本实用新型提供一种变压器线圈及变压器，能够降低变压器中的环流损耗，且还会降低变压器的成本。本实用新型的第一个方面是提供一种变压器线圈，包括并联的N根以上的绕线组成的绕线组，其中N为不小于3的整数，所述绕线组包括若干个绕线段；所述N根以上的绕线在不同的绕线段之间分别进行标准交叉换位和分组换位，所述标准交叉换位的位置位于所述变压器线圈的低位处或面位处，所述分组换位的位置位于所述变压器线圈的面位处。上述的N根以上的绕线包括2NXn个绕线段，其中η为正整数；所述标准交叉换位的位置和所述分组换位的位置交错并均匀排布，所述N根以上的绕线上进行分组换位的数目为N-I次，所述N根以上的绕线上任意两个进行分组换位的位置之间间隔2η个绕线段。本实用新型的另一个方面是提供一种变压器，该变压器的原边线圈和/或所述副边线圈采用上述的变压器线圈。本实用新型提供的变压器线圈及变压器，其中的变压器线圈包括并联的N根以上的绕线，通过直接对其绕线进行换位处理，从而使得不需要再使用成品的换位导线，也能够对N根以上的绕线进行位置均衡，达到降低环流损耗。另外，由于是在线圈绕制过程中进行换位处理，从而使得可以直接地对绕线进行标准交叉换位和分组换位的位置进行调整，本实用新型中将分组换位的位置设置在变压器线圈的面位处，使得容易检测分组换位错误，同时对于检测到的分组换位错误，或者是匝间损坏的时候也容易进行修正，这些都是使用成品的换位导线所不能实现的。
[0009]图I为本实用新型实施例中3根绕线的换位示意图；图2为本实用新型实施例中5根绕线的换位示意图；图3为本实用新型实施例中5根绕线的绕制示意图。
具体实施方式
针对现有技术中的变压器为降低环流损耗，使用换位导线会造成成本升高的缺陷，本实用新型提供了一种技术方案，该技术方案通过直接在变压器线圈的绕制过程中对绕线进行换位，从而得到变压器线圈，具体的，如图I 图3所示，该变压器线圈包括并联的N根以上的绕线组成的绕线组，其中N为不小于3的整数，该绕线组包括若干个绕线段；该N根以上的绕线在不同的绕线段之间分别进行标准交叉换位和分组换位，且标准交叉换位的位置位于变压器线圈的低位处或面位处，低位处即在变压器线圈上更接近变压器线圈轴心的一侧，分组换位的位置位于变压器线圈的面位处，即在变压器线圈上更远离线圈轴心的一侧。
·[0013]本实用新型提供的变压器线圈，包括并联的N根以上的绕线，通过直接对其绕线·进行换位处理，从而使得不需要再使用成品的换位导线，也能够对N根以上的绕线进行位置均衡，以降低环流损耗。另外，由于是在线圈绕制过程中进行换位处理，从而使得可以直接地对绕线进行交叉换位和分组换位的位置进行调整，例如本实用新型实施例中，包括标准交叉换位和分组换位，其中标准交叉换位的位置位于变压器线圈的低位处或面位处，低位处即在变压器线圈上更接近变压器线圈轴心的一侧，面位处即在变压器线圈上更远离线圈轴心的一侧，分组换位的位置位于变压器线圈的面位处，即在变压器线圈上更远离线圈轴心的一侧。如图1-3所示，其中的标准交叉换位是将所有绕线的顺序颠倒，例如图I中将三个位置的绕线I、绕线2和绕线3，经过交叉换位改为绕线3、绕线2和绕线1，该类标准交叉换位尤其是在奇数目的绕线的情况下，无法对中间的一根绕线进行换位处理，因此，本实用新型实施例中还进行了分组换位，即将其中的绕线分为不同的组再进行换位，即将三根绕线分为一根绕线和两根绕线的两组，在进行交换换位的同时，进行分组换位，例如图I所示，在第一次分组换位时将三根绕线分为绕线3，以及绕线2和绕线I的分组，第二次换位时将三根绕线分为绕线3和绕线I的分组，以及绕线2，再进行分组，上述第一次分组换位可以称为“ 1-2”换位,而第二次分组换位可以称为“2-1 ”换位,通过上述标准交叉换位和分组换位组合，可以实现各根绕线的完全换位。另外，对于上述两种换位方式，分组换位出现错误的概率较大，在变压器线圈的面位处进行分组换位，使得容易检测分组换位错误，同时对于检测到的分组换位错误，或者是匝间损坏的时候也容易进行修正，这些都是使用成品的换位导线所不能实现的。另外，本实用新型在具体的实施过程中，可以将N根以上的绕线分为2NXn个绕线段，其中η为正整数；并且标准交叉换位的位置和分组换位的位置交错并均匀排布，上述N根以上的绕线上进行分组换位的数目为N-I次，上述N根以上的绕线上任意两个进行分组换位的位置之间间隔2η个绕线段。例如当N为3时，可以将3根绕线分为6η个绕线段；当N为5时，可以将5根绕线分为IOn个绕线段，在图I所示的3根绕线的情况下，是将3根绕线分为了 6个绕线段，用A、B、C、D、E、F表示，而在图2和图3所示的6根绕线的情况下，是将5根绕线分为10个绕线段，用A、B、C、D、E、F、G、H、I、J表示，上述将绕线划分为2NXn个绕线段，并在相应的绕线段之间的位置进行分组换位和标准交叉换位，能够实现将N根以上的绕线进行完全换位。在图3所示的实施例中，给出了对5根绕线进行完全换位的技术方案，该5根绕线被划分为10个绕线段， 在A和B绕线段之间进行标准交叉换位，由于在图3中的实施例中，其中取η的值为1，在两个分组换位的位置之间只包括两个绕线段，所以这时的标准交换换位的位置都位于变压器线圈的低位处，即位于接近线圈轴心一侧，对于η的取值大于I的情况，在两个分组换位的位置之间存在多于两个的绕线段，也存在多个一个的标准交叉换位，此时既有位于低位处的标准交换换位，又有位于面位处的交叉换位；在8和C绕线段之间进行分组换位，即将5根绕线分为绕线5，绕线4和绕线3的分组，以及绕线2和绕线I的分组，然后进行换位，该换位方式可以称为“ 1-2-2”换位；然后再在C和D绕线段之间进行标准交叉换位，在D和E绕线段之间进行分组换位，此时将5根绕线分为绕线5和绕线3的分组，绕线4和绕线I的分组，以及绕线2，然后进行换位，该换位方式可以称为“2-2-1”换位，后续的在E和F绕线段之间，G和H绕线段之间，I和J绕线段之间都进行了标准交叉换位，以及在F和G绕线段之间，H和I绕线段时间都进行了分组换位。根据如下的表格计算不完全换位率P，该实施例中包括5根绕线，对应着5个位置位置I、位置II、位置III、位置IV和位置V，其中将10个绕线段按照分组换位的位置分为5个部分，即用Tl、Τ2、Τ3、Τ4、Τ5表示，其中的数值表示在各个部分，每一绕线段位于同一位置的情况的数目，例如对于绕线I在位置I处，在Tl部分和Τ5部分，都存在一个绕线段位于位置I处，绕线I中位于位置I处的绕线段的总量为2 ;而对于绕线2在位置III处的情况，在Τ5部分存在两个绕线段位于位置III处理，绕线2中位于位置III处的绕线段的总量为2，上述的总量也可以称为最不完全总量，
绕线I绕线2绕线3绕线4绕线5
位 ~~—I~Γ ---Illl---π—「I---π—「I---ΓΤ———
τ ττ ττ 总τ τ τ τ τ 总τ τ τ τ τ 总τ τ τ τ τ 总τ τ τ τ τ 总
置
I23 45 量12345 量12345 量12345 量12345 量
IIOO O1201 10 0200 11 0200 01 1211 00 02
IIOIO I0210 01 0201 00 1210 10 0200 10 12
IIIOO2 O0200 00 2220 00 0202 00 0200 02 02
IVOIO I0210 01 0201 00 1210 10 0200 10 12
VIOO O1201 10 0200 11 0200 01 1211 00 02定义不完全换位率P =(最不完全总量中的最大值-最不完全总量中的最小值)/平均匝数，其中平均匝数=绕线段数/绕线数。该不完全换位率P表示对各个绕线进行位置均衡的程度，其值越小表示对绕线的位置均衡越好。本实施例中，其中最不完全总量中的最大值和最不完全总量中的最小值的值均为2，平均匝数=10/5 = 2，因此P = (2-2)/2 =O。可见，本实施例中达到了良好的位置均衡效果。[0020]本实用新型的上述实施例中，对于3根导线的情况，可以先按照“1-2”换位，再按照“2-1 ”换位的方式依次进行分组换位，对于5根导线的情况，可以先按照“ 1-2-2”换位，再按照“2-2-1”换位的方式依次进行分组换位，当然，该分组换位的方式也可以进行调整，例如对5另外5根导线的情况，也可以先按照“2-2-1”换位，再按照“1-2-2”换位的方式依次进行分组换位，本实用新型还提供了 4根、6根、7根、8根、9根、10根、11根和12根绕线进行分组换位的方式4根绕线先按照“2-2”换位，再按照“2-2”换位；6根绕线先按照“1-2-1-2”换位，再按照“2-1-2-1”换位；7根绕线先按照“1-2-2-2”换位，再按照“2-2-2-1”换位； 8根绕线先按照“1-2-1-2-2”换位，再按照“2-2-1-2-1”换位；9根绕线先按照“1-2-2-2-2”换位，再按照“2-2-2-2-1”换位；10根绕线先按照“1-2-2-1-2-2”换位，再按照“2-2-1-2-2-1”换位；11根绕线先按照“1-2-2-2-2-2”换位，再按照“2-2-2-2-2-1”换位；12 根绕线先按照 “1-2-2-1-2-2-2” 换位，再按照 “2-2-2-1-2-2-1” 换位。可以理解上述给出的换位方式仅仅是列举，在具体的实施过程中可以对上述的换位方式进行适当调整，同样能够达到完全换位的效果。另外对于在本实用新型的具体实施过程中，对于将绕线划分成的绕线段的数目，可以是2NXη个绕线段，也可以是其他数目的绕线段，区别仅仅在于越接近上述数目的绕线段，越容易达到较高的换位率，从而使得减少环流损耗的效果更好。最后应说明的是以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
权利要求1.一种变压器线圈，其特征在于，包括并联的N根以上的绕线组成的绕线组，其中N为不小于3的整数，所述绕线组包括若干个绕线段；所述N根以上的绕线在不同的绕线段之间分别进行标准交叉换位和分组换位，所述标准交叉换位的位置位于所述变压器线圈的低位处或面位处，所述分组换位的位置位于所述变压器线圈的面位处。
2.根据权利要求I所述的变压器线圈，其特征在于，所述N根以上的绕线包括2NXn个绕线段，其中η为正整数；所述标准交叉换位的位置和所述分组换位的位置交错并均匀排布，所述N根以上的绕线上进行分组换位的数目为N-I次，所述N根以上的绕线上任意两个进行分组换位的位置之间间隔2η个绕线段。
3.一种变压器，其特征在于，所述变压器的原边线圈和/或副边线圈采用权利要求I或2所述的变压器线圈。
专利摘要本实用新型提供一种变压器线圈及变压器，其中的变压器线圈包括并联的N根以上的绕线组成的绕线组，其中N为不小于3的整数，所述绕线组被分为若干个绕线段；所述N根以上的绕线在不同的绕线段之间分别进行标准交叉换位和分组换位，所述标准交叉换位的位置位于所述变压器线圈的低位处或面位处，所述分组换位的位置位于所述变压器线圈的面位处。本实用新型还提供了一种原边线圈和/或副边线圈采用上述的变压器线圈的变压器。本实用新型提供的变压器线圈及变压器，能够降低变压器中的环流损耗，且还会降低变压器的成本。
文档编号H01F27/28GK202422951SQ201220007169
公开日2012年9月5日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者徐安军, 李红维 申请人:天威云南变压器股份有限公司