箔绕线圈及其制作方法和设备与流程

本发明涉及干式变压器技术领域，特别是一种变压器用的箔绕线圈。

背景技术：

现有的干式变压器制造领域，虽然已经普遍应用箔绕式线圈，但随着变压器容量的增大，箔的厚度也相应加厚。变压器横向漏磁的副作用尤为突出，横向漏磁引起的箔绕式线圈的涡流损耗亦急剧增大。统计表明，在箔的厚度达到2mm及以上时，涡流损耗所占的基本电阻损耗高达30％以上。此外，整张厚箔在绕制时的张力特别大，一般的箔绕机都难以承受，经常造成绕制的线圈松弛，尺寸达不到要求，抗短路能力变差。

技术实现要素：

本发明针对上述问题，提出了一种箔绕线圈及其制作方法、制作设备。

本发明采取的技术方案如下：一种箔绕线圈的制作方法，包括以下步骤：S1：将多个包扎匝绝缘的金属分箔挂在挂线支架上，各金属分箔经过集线挡板收拢并排成规定的宽度，制成金属箔；S2：通过张力控制器，控制金属箔的张力；S3：使金属箔进入树脂浸润槽，树脂浸润槽中内设置定位轮，金属箔经由定位轮连接箔绕机的主绕轮，树脂浸润槽对金属箔浸润挂树脂；S4：金属箔从树脂浸润槽出来后，对金属箔进行烘干，使金属箔与树脂固化为一个整体；S5：将待绕制的线轴设置在箔绕机的主绕轮上，将层间绝缘纸与金属箔叠合，箔绕机的驱动装置驱动主绕轮转动，金属箔及层间绝缘纸缠绕在线轴上制成线圈。

采用金属分箔绕制线圈，用包扎匝绝缘的金属分箔取代了传统的整张箔导体，相当于把整张的箔导体分成若干个单元，再加上各个金属分箔加包了绝缘层，就使得横向漏磁引起的涡流损耗大为降低。金属分箔之间的粘接采用边绕制边浸润树脂的方法，相互之间粘接更加牢固，线圈端部采用树脂常温常压下浇注，简单方便。线圈具有比传统箔式线圈更高的机械强度和绝缘强度，具有更高的运行可靠性。而其绕制中比同截面的整张箔的张力大为缩小，普通的箔绕机就能绕制大容量、高质量的线圈。另外，多根包扎绝缘的金属分箔只要是厚度相等，而宽度不相等的也可以并列一起使用，增加了用料的灵活性，而单根金属分箔的长度不够的时候可以一根一根的焊接，增加了材料的利用率，箔的宽度可以随机扩展，不受订货周期的限制，有益于加速变压器的生产。

一种箔绕线圈的制作方法，包括以下步骤：S1：将多个金属分箔采用自粘式浸润树脂绝缘纸包扎，金属分箔经过集线挡板收拢并排成规定的宽度，形成金属箔；S2：通过张力控制器，控制金属箔的张力；S3：将待绕制的线轴设置在箔绕机的主绕轮上，将层间绝缘纸与金属箔叠合，箔绕机的驱动装置驱动主绕轮转动，金属箔及层间绝缘纸缠绕在线轴上制成线圈。

多个金属分箔外部的绝缘纸为自粘式浸润树脂绝缘纸，在集线挡板的收拢作用线，多个金属分箔粘合为一体。

一种箔绕线圈的制作方法，包括以下步骤：S1：将多个包扎匝绝缘的金属分箔挂在挂线支架上，金属分箔经过集线挡板收拢并排成规定的宽度，形成金属箔；S2：通过张力控制器，控制金属箔的张力；S3：将待绕制的线轴设置在箔绕机的主绕轮上，将层间绝缘纸与金属箔叠合，箔绕机的驱动装置驱动主绕轮转动，金属箔及层间绝缘纸缠绕在线轴上制成线圈；S4：在真空条件下，对线圈整体浇注树脂。

金属箔在绕制成为线圈后整体浇注树脂，将金属箔与树脂粘合为一体。

本申请还公开了一种使用上述箔绕线圈制作方法的设备，箔绕线圈的制作设备包括：挂线支架，挂线支架用于安装金属分箔；集线挡板，集线挡板用于使各金属分箔收拢并排成规定的宽度，制成金属箔；张力控制器，从集线挡板处出来的金属箔进入张力控制器，在张力控制器的作用下控制金属箔的张力；树脂浸润槽，内部安装有定位轮，所述树脂浸润槽用于使进入树脂浸润槽的金属箔浸润树脂；

箔绕机，箔绕机具有驱动装置及用于缠绕线圈的主绕轮，驱动装置驱动主绕轮转动，带动待绕制的线轴缠绕已浸润树脂的金属箔制成线圈。

按照传统方式将箔绕线圈的模具安装在箔绕机上，然后将层间绝缘纸缠绕在模具上，然后放置线圈出线排。本发明箔绕线圈的制作设备主要指对金属分箔及金属箔的处理过程中所使用到的设备。

可选的，箔绕线圈的制作设备还包括烘干器，金属箔经树脂浸润槽浸润树脂后，在烘干器内烘干，使得金属箔与树脂固化为一体。

可选的，张力控制器包括：加压轮，加压轮设置于金属箔的上部；阻尼轮，阻尼轮设置于金属箔的下部；手轮，手轮与加压轮连接，用于控制加压轮对金属箔施加的张力；橡皮块，阻尼轮安装在橡皮块上，橡皮块用于对阻尼轮施加摩擦力。通过手轮对加压轮施加压力来调节张力的大小，压力通过金属箔传递给阻尼轮，再传递至橡皮块上。橡皮块对阻尼轮施加摩擦力使得阻尼轮处于慢转或者不转动的状态，对金属箔的行进产生阻滞，并控制金属箔的张力。

可选的，箔绕线圈的制作设备还包括导向轮，导向轮设置于树脂浸润槽与箔绕机之间，金属箔经由导向轮连接箔绕机的主绕轮。

本申请还公开了一种使用上述方法及设备生产的箔绕线圈，包括绕线圈轴缠绕的多层金属箔，每层金属箔包括多个厚度相同且依次排布的金属分箔，相邻两个金属分箔之间具有匝间绝缘。每层金属箔展开后，多个金属分箔依次并排布置。多根包扎绝缘的金属分箔只要是厚度相等，而宽度不相等的也可以并列一起使用，增加了用料的灵活性，而单根金属分箔的长度不够的时候可以一根一根的焊接，增加了材料的利用率，箔的宽度可以随机扩展，不受订货周期的限制，有益于加速变压器的生产。

可选的，相邻两层金属箔之间具有层间绝缘，层间绝缘采用预浸树脂的绝缘纸。

可选的，箔绕线圈还包括：线圈包封层，线圈包封层包括内包封层及外包封层，包封层用于防水及绝缘；线圈出线排，线圈出线排包括内出线排及外出线排，线圈出线排一端用于连接线圈的导线，另一端用于出线；排间绝缘子，排间绝缘子位于内出线排及外出线排之间；线圈封端绝缘层，包括线圈上封端绝缘层及线圈下封端绝缘层。

可选的，箔绕线圈内包封层为预浸树脂的绝缘纸。

本发明的有益效果是：采用金属分箔绕制线圈，用包扎匝绝缘的金属分箔取代了传统的整张箔导体，相当于把整张的箔导体分成若干个单元，再加上各个金属分箔加包了绝缘层，就使得横向漏磁引起的涡流损耗大为降低。金属分箔之间的粘接采用边绕制边浸润树脂的方法，相互之间粘接更加牢固，线圈端部采用树脂常温常压下浇注，简单方便。线圈具有比传统箔式线圈更高的机械强度和绝缘强度，具有更高的运行可靠性。而其绕制中比同截面的整张箔的张力大为缩小，普通的箔绕机就能绕制大容量、高质量的线圈。另外，多根包扎绝缘的金属分箔只要是厚度相等，而宽度不相等的也可以并列一起使用，增加了用料的灵活性，而单根金属分箔的长度不够的时候可以一根一根的焊接，增加了材料的利用率，箔的宽度可以随机扩展，不受订货周期的限制，有益于加速变压器的生产。

附图说明：

图1是本发明的金属分箔的结构示意图；

图2是本发明箔绕线圈绕制过程的示意图；

图3是本发明箔绕线圈的结构示意图。

图中各附图标记为：

1、金属箔；2、排间绝缘子；3、外出线排；4、内包封层；5、外包封层；6、内出线排；7、层间绝缘纸；8、上封端绝缘层；9、下封端绝缘层；11、金属分箔；12、匝绝缘；13、挂线支架；14、集线挡板；15、张力控制器；16、树脂浸润槽；17、定位轮；19、主绕轮；20、加压轮；21、阻尼轮；22、手轮；23、橡皮块。

具体实施方式：

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

如图2所示，一种箔绕线圈的制作方法，包括以下步骤：S1：将多个包扎匝绝缘12的金属分箔11挂在挂线支架13上，各金属分箔11经过集线挡板14收拢并排成规定的宽度，制成金属箔1；S2：通过张力控制器15，控制金属箔1的张力；S3：使金属箔1进入树脂浸润槽16，树脂浸润槽16中内设置定位轮17，金属箔1经由定位轮17连接箔绕机的主绕轮19，树脂浸润槽16对金属箔1浸润挂树脂；S4：金属箔1从树脂浸润槽16出来后，对金属箔1进行烘干，使金属箔1与树脂固化为一个整体；S5：将待绕制的线轴设置在箔绕机的主绕轮19上，将层间绝缘纸7与金属箔1叠合，箔绕机的驱动装置驱动主绕轮19转动，金属箔1及层间绝缘纸7缠绕在线轴上制成线圈。

采用金属分箔11绕制线圈，用包扎匝绝缘12的金属分箔11取代了传统的整张箔导体，相当于把整张的箔导体分成若干个单元，再加上各个金属分箔11加包了绝缘层，就使得横向漏磁引起的涡流损耗大为降低。金属分箔11之间的粘接采用边绕制边浸润树脂的方法，相互之间粘接更加牢固，线圈端部采用树脂常温常压下浇注，简单方便。线圈具有比传统箔式线圈更高的机械强度和绝缘强度，具有更高的运行可靠性。而其绕制中比同截面的整张箔的张力大为缩小，普通的箔绕机就能绕制大容量、高质量的线圈。另外，多根包扎绝缘的金属分箔11只要是厚度相等，而宽度不相等的也可以并列一起使用，增加了用料的灵活性，而单根金属分箔11的长度不够的时候可以一根一根的焊接，增加了材料的利用率，箔的宽度可以随机扩展，不受订货周期的限制，有益于加速变压器的生产。

一种箔绕线圈的制作方法，包括以下步骤：S1：将多个金属分箔11采用自粘式浸润树脂绝缘纸包扎，金属分箔11经过集线挡板14收拢并排成规定的宽度，形成金属箔1；S2：通过张力控制器15，控制金属箔1的张力；S3：将待绕制的线轴设置在箔绕机的主绕轮19上，将层间绝缘纸7与金属箔1叠合，箔绕机的驱动装置驱动主绕轮19转动，金属箔1及层间绝缘纸7缠绕在线轴上制成线圈。

多个金属分箔11外部的绝缘纸为自粘式浸润树脂绝缘纸，在集线挡板14的收拢作用线，多个金属分箔11粘合为一体。

一种箔绕线圈的制作方法，包括以下步骤：S1：将多个包扎匝绝缘12的金属分箔11挂在挂线支架13上，金属分箔11经过集线挡板14收拢并排成规定的宽度，形成金属箔1；S2：通过张力控制器15，控制金属箔1的张力；S3：将待绕制的线轴设置在箔绕机的主绕轮19上，将层间绝缘纸7与金属箔1叠合，箔绕机的驱动装置驱动主绕轮19转动，金属箔1及层间绝缘纸7缠绕在线轴上制成线圈；S4：在真空条件下，对线圈整体浇注树脂。

金属箔1在绕制成为线圈后整体浇注树脂，将金属箔1与树脂粘合为一体。

本申请还公开了一种使用上述箔绕线圈制作方法的设备，箔绕线圈的制作设备包括：挂线支架13，挂线支架13用于安装金属分箔11；集线挡板14，集线挡板14用于使各金属分箔11收拢并排成规定的宽度，制成金属箔1；张力控制器15，从集线挡板14处出来的金属箔1进入张力控制器15，在张力控制器15的作用下控制金属箔1的张力；树脂浸润槽16，内部安装有定位轮17，所述树脂浸润槽16用于使进入树脂浸润槽16的金属箔1浸润树脂；

箔绕机，箔绕机具有驱动装置及用于缠绕线圈的主绕轮19，驱动装置驱动主绕轮19转动，带动待绕制的线轴缠绕已浸润树脂的金属箔1制成线圈。

按照传统方式将箔绕线圈的模具安装在箔绕机上，然后将层间绝缘纸7缠绕在模具上，然后放置线圈出线排。本发明箔绕线圈的制作设备主要指对金属分箔11及金属箔1的处理过程中所使用到的设备。

于本实施例中，箔绕线圈的制作设备还包括烘干器，金属箔1经树脂浸润槽16浸润树脂后，在烘干器内烘干，使得金属箔1与树脂固化为一体。

于本实施例中，张力控制器15包括：加压轮20，加压轮20设置于金属箔1的上部；阻尼轮21，阻尼轮21设置于金属箔1的下部；手轮22，手轮22与加压轮20连接，用于控制加压轮20对金属箔1施加的张力；橡皮块23，阻尼轮21安装在橡皮块23上，橡皮块23用于对阻尼轮21施加摩擦力。通过手轮22对加压轮20施加压力来调节张力的大小，压力通过金属箔1传递给阻尼轮21，再传递至橡皮块23上。橡皮块23对阻尼轮21施加摩擦力使得阻尼轮21处于慢转或者不转动的状态，对金属箔1的行进产生阻滞，并控制金属箔1的张力。

于本实施例中，箔绕线圈的制作设备还包括导向轮，导向轮设置于树脂浸润槽16与箔绕机之间，金属箔1经由导向轮连接箔绕机的主绕轮19。

本申请还公开了一种使用上述方法及设备生产的箔绕线圈，包括绕线圈轴缠绕的多层金属箔1，每层金属箔1包括多个厚度相同且依次排布的金属分箔11，相邻两个金属分箔11之间具有匝间绝缘。如图1所示，每层金属箔1展开后，多个金属分箔11依次并排布置。多根包扎绝缘的金属分箔11只要是厚度相等，而宽度不相等的也可以并列一起使用，增加了用料的灵活性，而单根金属分箔11的长度不够的时候可以一根一根的焊接，增加了材料的利用率，箔的宽度可以随机扩展，不受订货周期的限制，有益于加速变压器的生产。

于本实施例中，相邻两层金属箔1之间具有层间绝缘，层间绝缘采用预浸树脂的绝缘纸。

如图3所示，于本实施例中，箔绕线圈还包括：线圈包封层，线圈包封层包括内包封层4及外包封层5，包封层用于防水及绝缘；线圈出线排，线圈出线排包括内出线排6及外出线排3，线圈出线排一端用于连接线圈的导线，另一端用于出线；排间绝缘子2，排间绝缘子2位于内出线排6及外出线排3之间；线圈封端绝缘层，包括线圈上封端绝缘层8及线圈下封端绝缘层9。

于本实施例中，箔绕线圈内包封层4为预浸树脂的绝缘纸。

于本实施例中，线圈内包封层4与线圈外包封层5在烘干炉中烘干，与相邻的金属分箔11固化粘接为一体。

于本实施例中，线圈的上封端绝缘层8和下封端绝缘层9采用常温常压下的树脂浇注，上封端绝缘层及下封端绝缘层与金属箔固化为一体。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。