一种三相变压器的制作方法与流程

本发明属于电工技术领域、变压器的制作领域。

背景技术：

众所周知的一种三相变压器制作方法(美国专利号3283281)包括制作钢片，用于组装磁路，将磁路组装在由三根互相平行的铁芯、上下磁轭构成的平面上，并在这些铁芯上装上绕组，铁芯和磁轭采用钢片组装而成，这些钢片在配料时形成磁路，磁路的横断面为矩形，并有两个孔，所述任意一根铁芯的钢片在对角线上都切割成45度角，对角线切断面连接纵向边缘，形成上述每个磁轭的钢片对角线切断面要包含45度切断面部分和直角切断面部分，配料沿着铁芯和磁轭的切断面进行。

众所周知的一种三相变压器的制作方法(ю.莫罗佐夫斯基“新型unicore磁路制作技术”，部件和技术，第8号，2006，详见：http://www.kit-e.ru/articles/circuit/2006_8_184.php；http://ntzavod.ru/assets/files/unicore.pdf)，包括制作不同长度的钢带用来组装磁路，将钢带弯曲，制作成“门”字形，将钢带布设在各个单元内，将钢带互相连接，较长一端布置在同一方向——都纵向布置，布设六个单元后，就形成了两个大的“门”字型单元和两个小的单元，通过布设钢带，每个小的单元联两端形成阶梯形，然后将最高的一级阶梯布置在“门”字型单元内部，对于其中一个大的“门”字型单元，通过布设钢带，两端形成阶梯形，最高一级阶梯布置在“门”字型单元内部，对于第二个大的“门”字型单元，通过布设钢带，两端形成了阶梯形，最高一级的阶梯从“门”字型单元外部开始布置，然后在这些单元的基础上制作两根“山”字型的钢束，这两根钢束占磁路的一半，包含已经制作好了的磁轭和部分铁芯，在这种情况下，再使用一个大的“门”字型单元和两个小的“门”字型单元来制作每一根“山”字型钢束，小的单元布置在大的单元内部，就形成了一根“山”字型钢束，将钢束装到部分铁芯上后，再将事先已经制作好了的导线圈装配到变压器的绕组杆上，将一次绕组、二次绕组、每根钢束的部分铁芯引入绕组内部斜着(沿对角线)连接起来，然后就可以制作成三根装有绕组的铁芯，钢带接头均匀分布在铁芯上。

使用该方法制作出来的三相变压器的缺点：漏电感过高，电阻过大，内部绕组散热差，磁阻和噪音过大，有效系数不够高。

产生这样的缺点的原因在于，制作绕组时需要将线圈缠绕到骨架上，后续还要将线圈连同骨架一起安装到磁路铁芯上。所述操作不能最有效地将磁路的孔填满，且磁路的结构本身也会导致漏电感过高。只有制作绕组绝缘时，才需要用到骨架，但它却占据了磁路孔内的大部分空间。变压器的磁路的特点在于，形成了很多角形区。因为角形区的存在，才导致了额外的损失。磁路的横截面为矩形，骨架上有若干绕组线圈，整个轮廓呈矩形。这导致了漏电感过高和电阻过大。

在按所述方法操作时，骨架的孔用钢片逐步填充，填充完成后，将磁路拉紧。采用unicore技术制作变压器时，在骨架的孔内插入事先绑好的钢束带(避免散开)，将绕组连同骨架一起安装到磁路部分铁芯上。最后，将孔填充完成，且磁路带两端连接完成后，用铁丝将整个磁路系紧。有可能会存在系紧用力不均匀、粒度不够的情况，尤其是装有绕组的磁路铁芯。

采用unicore技术制作变压器时，磁路组装完成后系紧，再将绕组连同骨架一起安装到磁路的部分铁心上。此时，磁路的铁芯和安装在铁芯上的绕组不会互相作用，而原本如果铁芯和绕组能够互相作用，则可能会有助于提高绕组内部线圈的散热效果，并防止磁路带发生摆动，进而可以降低噪音。磁路带的摆动或振动是采用unicore技术制作的变压器所具备的一个必然特征。

按所述方法操作时，用来安装在磁路铁芯上的绕组可以使用漆绝缘导线缠绕而成。使用这种导线制作绕组时，必须小心谨慎，导线要一圈一圈缠绕，张紧力度不要过大，保持张紧角度不变，避免绝缘层遭到损坏。将导线缠绕到骨架上，该骨架可以起到绕组与磁路之间的绝缘作用，还能将绕组保持在规整的状态。将绕组连同骨架一起放入磁路铁芯内，然后将磁路系紧。与此同时，磁路和安装在铁芯上的绕组不会互相作用，而原本如果铁芯和绕组能够互相作用，则可能会有助于提高绕组内部线圈的散热效果，并防止钢片发生摆动，进而可以降低噪音。

我们还要说明以下内容。绕组采用圆截面或矩形截面高强度漆绝缘铜线。漆绝缘可以提高绕组的绝缘强度，但会降低磁路孔的填充率。孔填充率可以体现绕组铜线中的纯铜在没有绝缘处理的情况下占据孔的多大面积。除了导线有绝缘层外，绕组各层之间、各个绕组之间也有绝缘层。所有这些绝缘层占据了孔的很大一部分面积，同时，孔的铜填充率也不高。

磁阻过大的原因是装有相绕组的铁芯绕成的磁路中，各层钢片紧密连接在一起。对于采用unicore技术制作的变压器，绕组内部钢束带对接的位置也使得这个原因的影响更大。有效系数不够高的原因是变压器质量和尺寸过大。

技术实现要素：

发明的任务是制定三相变压器的制作方法，且该种方法能够发挥以下作用：

——降低漏电感；

——减小导线电阻；

——提高绕组内部散热效果；

——降低噪音；

——减小磁阻；

——提高有效系数。

三相变压器制作方法的关键在于，使用长度不一的钢带组装磁路，并将钢带布设在各个单元内，将钢带互相连接，较长一端布置在同一方向——都纵向布置，钢带布设完成后形成六个单元，然后将六个单元分成几束，装上绕组，磁路组装完成后，将每条钢带的两端连接好，再将钢带连接好，保持钢带在单元内的布设顺序，让磁路围绕绕组，钢束形成后，获得三根钢束，每根钢束内装上磁路铁芯，作为钢束的中间段，每个铁芯上安装绕组，包括一次绕组和二次绕组，通过无骨架线圈将导线安装在铁芯对应的每一根钢束段上，并张紧，留出能够对磁路施加束紧力的空间，此时，要采用陶瓷绝缘铝导线，每个单元由м根分束组成(м≥2)，每根分束由n根宽度相同的钢带组成(n≥1)，同一个单元中不同分束的钢带宽度也不同，钢带宽度最大的分束布置在钢束中间，各个单元中的分束相对布置，遵循钢带宽度从钢束中部到边缘逐渐减小的原则，然后形成单元组，铁芯对应钢束段的横截面与穿越钢束中心点的平面和钢带平行表面对称，铁芯对应钢束段的磁路横截面就成了矩形，轮廓接近椭圆形或圆形，选择钢束中每条钢带的长度和钢带的纵向相对位置时，要保证磁路能够紧密环绕在铁芯对应钢束段上的绕组周围。磁路组装完成后，将钢带连接好，让磁路环绕在事先安装好的绕组周围，此时，先将中间钢束的每一个单元的钢带两端与边缘钢束最近单元的钢带两端对接，从而形成了磁路段，可实现磁轭功能，两端对接的同时，要将不同位置相应钢带两端的接头与最近相邻钢带的两端接头隔开，然后边缘钢束较远单元的相应钢带两端也互相对接，从而形成了一根磁路段，可实现磁轭功能，两端对接的同时，要将不同位置相应钢带两端的接头与最近相邻钢带的两端接头隔开。

在这个相对更合适的方法中，采用约0.3毫米厚的变压器用钢板制成矩形钢带。

在这个相对更合适的方法中，要通过无骨架线圈将一次绕组和二次绕组安装在每根与铁芯对应的钢束段上，同时，一圈一圈安装导线，并将导线张紧，直至达到导线材料的屈服点，并将二次绕组再缠绕到已经缠绕好了的一次绕组上。

在这个相对更合适的方法中，通过无骨架线圈将一次和二次绕组安装到每根与铁芯对应的钢束段上之前，要将磁路组固定，以维持钢带原来的摆设位置。

在这个相对更合适的方法中，钢带连接好后，要将每一条钢带进行固定，磁路组装完成后，要使用变压器带对外面进行打箍，再通过接触焊的方式对变压器带进行焊接。

在这个相对更合适的方法中，一次绕组采用截面11.5×5.6mm2的铝导线，二次绕组采用截面15.0×5.0mm2的铝导线，陶瓷绝缘采用微弧氧化技术制作，一次绕组中，三个铁芯每一个都缠绕105圈，二次绕组中，三个铁芯中每一个铁芯上的一次绕组各自均缠绕78圈。

在这个相对更合适的方法中，通过无骨架线圈将一次和二次绕组安装到每根与铁芯对应的钢束段上时，第一排线圈要按规定角度缠绕，继而缠绕每下一排线圈时，导线在两个平面上发生变形，绕组中心线垂直面上，导线朝已经缠绕好的线圈方向弯折，绕组中心线平行面上，导线也发生弯折，弯折幅度可以保证能够沿着与上一排线圈缠绕相反的方向进行缠绕；第一排线圈的缠绕角度取值为：a＝arctg(a/ln)式中，ln表示椭圆形表面或圆形表面的周长(与装有绕组的铁芯相对应的钢束段阶梯状横截面轮廓接近椭圆形或圆形)，a表示导线宽度，即椭圆形或圆形表面平行方向上的导线横截面尺寸(与装有绕组的铁芯相对应的钢束段阶梯状横截面的轮廓接近椭圆形或圆形)。

在这个相对更合适的方法中，通过无骨架线圈将一次和二次绕组安装到每根与铁芯对应的钢束段上时，所使用的导线的横截面有一个特点，即横截面的轮廓上形成了两个互相对立且平行的平面，导线缠绕在钢束表面上——即椭圆形表面或圆形表面，对与钢束表面大致平行的导线横截面轮廓上形成的平面进行排列布置，转向下一排线圈时，导线会发生变形，使得导线变细10～20微米，包括所述值，然后铺设绝缘材料，采用云母渣子作为绝缘材料。

在这个相对更合适的方法中，通过无骨架线圈将一次和二次绕组安装到每根与铁芯对应的钢束段上时，要另外在电解质中对缠绕线圈时铝导线上可能被损坏的陶瓷绝缘层进行氧化处理和修复处理，或者通过无骨架线圈将一次和二次绕组安装到每根与铁芯对应的钢束段上时，在以下环境中进行：电绝缘漆——聚酰亚胺漆或硅氮烷漆；或无机溶剂——聚磷酸盐溶液，或六氟硅酸钠液体玻璃溶液；或电绝缘物质熔融物——易熔玻璃或地蜡；通过无骨架线圈将一次和二次绕组安装到每根与铁芯对应的钢束段上后，为了提高导热性能，将绕组浸润以下物质：电绝缘漆——聚酰亚胺漆或硅氮烷漆；或无机溶液——聚磷酸盐溶液，或六氟硅酸钠液体玻璃溶液；电绝缘物质熔融物——易熔玻璃或地蜡。

在这个相对更合适的方法中，一个单元由m根分束组成(м≥2)，即м＝25，每一根分束都由n条钢带组成(n≥1)，即n＝6，同一个单元不同分束的钢带宽度为25.2～92.0毫米，包括所述值，对于中间钢束，各个单元不仅带宽相同，为了将中间钢束每一个单元的两端与边缘钢束最近单元相应钢带的两端相对接，中间钢束单元的长度、单元中钢带彼此之间的纵向相对方位都要相同，为了将边缘钢束每一个较近单元的相应钢带的两端与中间钢束单元相应钢带两端相对接，同时，也为了对边缘钢束每一个较远单元的相应钢带的两端进行对接，边缘钢束单元每一根钢带的长度应各不相同，在选择钢带长度时，要考虑整根边缘钢束向同一侧弯曲的情况。

附图说明

图1а示意性展示了磁路钢束纵向视图(包含制作成钢束中段的中间铁芯)。

图1в示意性展示了磁路钢束横截面，包含制作成钢束中段的中间铁芯，每个单元的铁芯包含10根分束(м＝10)，每根分束中包含1根钢带(n＝1)。

图2示意性展示了磁路中间钢束，钢束内包含制作成钢束中段的中间铁芯，钢束中间段上装有一次和二次绕组。

图за示意性展示了三相变压器的组装情况。

图зв示意性展示了比例放大后的细节详图，图中显示了不同钢束各单元相应钢带的连接情况、各个执行磁轭功能的磁路段以及绕组内部抽出来的磁路钢带对接点的详细情况。

图4详见表1，表1举例说明了制作变压器时实际的配套程度和按照对应宽度实际采用的单元内钢带的尺寸，用于组装磁路的钢束，钢束横截面呈梯形、轮廓接近圆形。

具体实施方式

通常，在计算匝数和确定达到给定电感所需导磁体的几何形状之前，产生变压器。当达到给定电感时，可以区分两种极限情况：首先，使用少量匝数和大尺寸导磁体，其次，使用大量匝数和小尺寸导磁体。相应地，在第一种情况下，获得高效率和高造价的变压器，在第二种情况下，获得低效率和造价不高的变压器。我们注意到，目前还存在允许功率损耗的不确定性，导磁体的选择是任意的。允许损耗的定义规定了变压器的具体结构。

在理想的变压器的情况下，由初级绕组产生的磁通量完全没有损耗地被次级绕组吸收。在真正的变压器中存在损耗。基本上，这些损耗分为由变压器导磁体引起的损耗和与变压器的导线和绕组中的欧姆损耗有关的损耗。除此以外，由于寄生匝间和绕组间电容的存在，可能存在损耗，这在射频变压器中是实际存在的损耗。

漏电感是对应于与整个次级绕组连接的初级绕组的磁通量损耗的电感。漏电感数值取决于变压器的结构。漏电感的数值受变压器导磁体的类型，绕组的相对位置，它们的分段和绕法显著影响。

由初级绕组产生的磁通量集中在导磁体中，并连接初级绕组和次级绕组。磁通量以两种不同的路径闭合。首先，通过导磁体，并且大部分磁通量集中在其中。初级绕组产生的这部分磁通量由次级绕组闭合。其次，绕过磁导体，通过磁导体小孔，结果是其不够有效填充。初级绕组产生的这部分磁通量不会被次级绕组闭合。因此，发生初级绕组产生磁通量的损耗——漏电感。

通常，绕组在导磁体上的安装与框架一起进行。另外，导线绝缘、层间绝缘和绕组间绝缘是影响导磁体小孔填充效果的因素。这些因素导致漏电感的发生，因为它们会引起初级绕组产生磁通量的损耗。小孔的填充系数显示小孔的那部分区域被绕线的导电材料直接占据。导线的导电材料占据的面积越大，磁通量的损耗越小，漏电感数值越小。因此，为了减少后者的损耗，需要提高导磁体小孔的填充效率。出于这些目的，在所提出的制造三相变压器的方法中，采用以下内容。

首先，无框缠绕并将绕组安装在导磁体的铁芯上(参见图1a和1b，图2)。通过缠绕，将初级绕组和次级绕组，安装在适应于铁芯的每个区域上。导线以张力缠绕在铁芯上，并且可以在导磁体上施加拉力。

其次，导磁体由变压器钢带制成，应选择每组中每个钢带的长度和各钢带纵向彼此相对的位置，确保铁芯对应区域安装绕组的导磁体可以紧密缠绕(参见图3a和3b)。为此，为每个钢带，单独进行长度计算。

漏电感取决于变压器的尺寸(q)，绕组匝数比的平方(n2)，变压器的几何参数(k)和l漏电～qn2k。几何参数(k)取决于导磁体的类型和结构及其特性、绕组结构和制造工艺。对于圆形线圈，k＝[△+(b1+b2)/3]/h，其中b1、b2是初级绕组和次级绕组的厚度，△是绕组之间的距离，h是线圈的高度。通过紧密放置导线，减少线圈的整体尺寸和几何参数。

为每个钢带，单独进行长度计算，不仅是为了通过导磁体实现绕组的紧密缠绕，而且还实现了将钢带的端部连接到对接接头而没有间隙的可能性。还应注意的是，需要在不同的地方定位最近的相邻钢带的端部的连接。在组装的导磁体中，通过连接钢带，形成执行磁轭功能的磁导体区域。因此，与使用unicore工艺制造的变压器不同，组装导磁体的钢带的对接不是通过其安装有绕组的铁芯来实现的，而是通过其磁轭来实现的。与unicore工艺不同，安装和组装操作在时间上是分别进行的。当按照unicore工艺进行组装时，绕组在导磁体上的安装及其组装同时进行。在所提出的方法中，首先，安装绕组，然后，组装导磁体。导磁体钢带的接头的位置，由绕组的内部容积构成，这是使用unicore工艺不可能实现的。变压器制造的上述特征对磁阻的减小具有显著影响，并且防止损耗。

除了解决减小漏电感的问题之外，还解决了降低导线电阻的问题。

传统的导磁体具有矩形横截面，并且绕组的线匝，以相同的形状缠绕。在所提出的设计中，导磁体的特征在于阶梯形状的横截面，该横截面形状尽可能地靠近椭圆形或圆形(参见图1)，并且它上面无框绕组的线匝的缠绕是圆形的。这可确保通过以下方式降低电阻。

比较具有矩形横截面特征的导磁体，其中包括，在已知的类似物中，侧面尺寸为2r的方形横截面(在极限情况下)的导磁体，和形状接近于圆形(在极限情况下)的尺寸为2r的阶梯形状的导磁体，在所提出的设计中，可以看到方形线圈上的导线长于圆形线圈上的导线。通过圆形线圈和没有框架的结合，缩短线圈上的导线，也可以减少线圈上导线的电阻。相应地，在所提出的三相变压器中使用的导磁体的电阻将更小。在用于已知设计的矩形截面的情况下，相同的推理是合适的，并且相应地，图中接近于椭圆形的阶梯形状的截面，用于所提出的设计。

除此以外，上面提及了磁阻的减小可依靠导磁体的组装特性而实现。减小磁阻可以减少线圈的匝数，从而缩短导线并降低其电阻。降低导线的电阻可以提高效率。

通过以下方式，确保排除阻碍内排绕组散热改善和噪声级降低的原因。

在所提出的制造变压器的方法中，如已经提到的那样，初级绕组和次级绕组通过缠绕的方式，安装在与铁芯相对应的每个导线区域上，导线应具有张力，并且可以在导磁体上施加拉力，即，使用无框缠绕法，并且将缠绕导线的绕组相对于一组导磁体安装。导线张紧缠绕，并且可以在导磁体上施加拉力。在不使用框架和张力的情况下，这种操作可致使内排绕组的散热得到改善，因为改善了热接触。

依据绕组的制造特点，初级绕组和次级绕组通过缠绕的方式，安装在与铁芯相对应的每个导线区域上，导线应具有张力，并且可以在导磁体上施加拉力，绕组的这种制造特点可确保降低噪声。负责变压器噪声的发生是磁致伸缩的现象。如果用于制造导磁体的电工钢板受到磁场的影响，则钢板将主动弯曲。在磁场影响终止时，钢板将返回初始状态。变压器的磁系统在交流电经过时励磁，相应地，在磁场的作用下，导磁体的钢板(钢片、钢带)受到拉伸和压缩。拉伸和压缩不是同时进行的，而是依次作用于钢板。导磁体由大量变压器钢带(钢片、钢板)组成。尽管在实际测量中变形非常微不足道，并且它们无法用肉眼识别，但它们会导致振动的发生，从而导致噪声的发生。使用缠绕导线，对着导磁体施加拉力，可防止变压器钢带的振荡运动，从而，确保降低变压器的噪声。

初级绕组和次级绕组的安装，不是事先缠绕到心轴上和框架上，而是在它们安装时，通过无框缠绕的方式，安装在与铁芯相对应的每个导线区域上，导线应具有张力，并且可以在导磁体上施加拉力，只有当导线上具有相应绝缘的情况下，才可以进行这种操作。属于这种绝缘的有陶瓷绝缘，它不会随着压力时间而流动。传统铜线所使用的搪瓷绝缘，随着时间的推移会受到流动性的影响。因此，为了改善来自内排绕组的散热并降低绕组中的噪声级，使用具有陶瓷绝缘的导线。

最后，关于提高效率。

以下因素确保了效率的提高。在缠绕绕组的导线上执行绝缘功能的陶瓷涂层的存在允许采用最紧密的缠绕，而不需要形成用于冷却的通道。涂层具有良好的导热性，通过内部的缠绕层，提供良好的散热。采用无框绕组。上述因素可以减小线圈的平均长度、导线的总长度和电阻。减少欧姆损耗，增加效率。此外，磁阻降低的效果会对效率的增加做出贡献。

在制造的变压器中，使用铝代替传统的铜。因此，绕组由铝线和陶瓷绝缘材料制成。由于不会发生尺寸和重量的增加，作为结果，这反映在提高效率上。

因此，考虑到三相变压器制造方法的显著特征对可达到技术成果的指定影响，在实现的普遍情况下，该方法包括以下阶段。

第一阶段是实现形成导磁体组件的阶段。该阶段既是导磁体组装，也是变压器制造的初始阶段(参见图1)。

为了组装导磁体，开始必须实现形成导磁体组件。导磁体组件由一套钢带组成(参见图1)。由具有单独长度的一些钢带，获得整套钢带。下一步是将钢带铺成单元。通过钢带的相互连接，以及长边在相同方向(纵向)上的位置进行放置。结果，由已完成的钢带制成六个单元。接下来，由所获得的单元形成三个组件，同时，在形成组件的过程中，实现导磁体组件中间区域铁心的形成。

注意，为了清楚起见，这里(参见图1a和1b)给出了直钢带组件，但是，用于组装单元和组件的钢带也可以是弯曲的钢带。

每个单元，由m个分组件组成，并且м≥2。每个分组件，由n个宽度相同的钢带组成，并且n≥1。同一单元不同分组件的钢带宽度是不同的。最宽钢带的分组件位于组件的中间。各单元中的分组件相对于彼此放置，并且保持其钢带宽度从组件的中间向其边缘方向减小。

因此，在组件中，各单元在与铁心对应的组件区域，具有横截面的特性，该横截面应与经过组件中心的平面和钢带平行面相对称。在与铁心对应的组件区域，获得形状接近于椭圆形或者圆形的阶梯形状的导磁体的横截面。

选择组件中每个钢带的长度和钢带在纵向上相对于彼此的位置，可以确保使用导磁体，紧密环绕与铁心相对应的区域安装的绕组。

第二阶段是导磁体每个铁心上的初级绕组和次级绕组的安装阶段(参见图2)。

初级绕组和次级绕组，通过无框缠绕的方式，安装在与铁心相对应的导线组件的每个区域，导线具有张力，并且可以在导磁体上施加拉力。此时，使用具有陶瓷绝缘材料的铝导线。

第三阶段，即最后阶段，是导磁体组装结束的阶段，一般完成变压器的制造(参见图3a和3b)。

最后，每个钢带的端部被连接，完成导磁体的组装，连接钢带，保持它们在单元中的放置顺序并用导磁体绕过绕组。当组装导磁体时，连接钢带，用导磁体绕过它上面事先安装的绕组。从中间组件单元钢带与位置接近于中间组件的边缘组件单元的钢带相连接，开始该阶段。将中间组件每个单元钢带的端部与边缘组件最近单元相应钢带的端部对接。由此形成执行磁轭(四分之一磁轭)功能的导磁体区域。此时，将对接端部接头，并且将相应钢带端部的接头，相对于最近相邻相应钢带端部的接头，在不同位置进行定位。在中间组件钢带与边缘组件最近单元相应钢带连接后，开始连接位置与中间组件距离远的边缘组件单元的相应钢带的端部。远距离单元钢带的端部也两端相接对接连接。由此形成执行磁轭(二分之一磁轭)功能的导磁体区域。此时，也将对接端部接头，并且将相应钢带端部的接头，相对于最近相邻相应钢带端部的接头，在不同位置进行定位。

考虑到各阶段细节，上述每个阶段可包括以下特征。

第一阶段进行以下内容。

将约0.3毫米厚的变压器钢板制成的矩形钢带作为初始的一套钢带。

每个单元，由m个分组件组成，并且м≥2，即m＝25。每个分组件，由n个钢带组成，并且n≥1，即n＝6。同一单元不同分组件的钢带宽度，从25.2毫米到92.0毫米。包括上述间隔值(参见图4)。对于中间的组件，各单元不仅在钢带宽度方面相同。对于中间组件每个单元钢带端部与边缘组件最近单元相应钢带端部的对接，各单元即在钢带长度方面，也在单元彼此相对纵向定位方面相同(参见图1a和1b)。对于边缘组件每个最近单元钢带端部与中间组件单元相应钢带端部的对接，以及对于边缘组件每个远距离单元相应钢带端部的对接，鉴于整个边缘组件钢带弯曲到一侧并获得连接，选择边缘组件单元每个钢带的长度是不同的。

在形成导磁体组件之后，在通过无框缠绕方式将绕组安装在导线组件的每个铁心上之前，固定导磁体的每个组件，以便保持钢带的放置顺序和它们相对于彼此的位置。通过将组件安装到支架的方式，或者通过拉紧卡箍的方式，进行定位。导磁体的每个组件，都缠绕几层50微米厚的聚酰亚胺薄膜和聚乙烯对苯二甲酸酯薄膜，或者使用50微米厚薄膜式的人造云母。为了使薄膜不被导磁体组件钢带的尖锐边缘挤压，应磨光边缘，或者使用高温导热化合物，用于缓和导磁体组件的阶梯形状，缓和从阶梯到阶梯的过渡。

基于以下内容，进行第二阶段，通过导线无框缠绕的方式，将绕组安装到铁心上。

第一，通过无框缠绕的方式，将初级绕组和次级绕组安装到与铁心相对应的导线组件的每个区域上，导线的张力直至达到导线材料的屈服强度，线圈与线圈紧密缠绕。

第二，通过无框缠绕的方式，将初级绕组和次级绕组安装到与铁心相对应的导线组件的每个区域上，并且次级绕组位于缠绕的初级绕组上。

第三，初级绕组使用截面为11.5×5.6平方毫米的铝线，次级绕组使用截面为15.0×5.0平方毫米的铝线。通过微弧氧化的方式，获得陶瓷绝缘。在初级绕组中，将105匝缠绕在三个铁心中的每个铁心上，在次级绕组中，将78匝缠绕在位于三个铁心中的每个铁心上的每个初级绕组上。

通过微弧氧化方式获得的陶瓷绝缘，不会随着压力时间而流动。在缠绕期间导线的张力不仅确保了在最大负载下内部线圈的温度降低，而且还有助于在极限操作模式下提高绕组耐电击穿的稳定性。

第四，当通过无框缠绕的方式，将初级绕组和次级绕组安装到与铁心相对应的导线组件的每个区域上时，第一排线圈以规定的缠绕角度a进行缠绕，在过渡到缠绕每个后一排线圈时，导线的变形，在两个平面中进行，在垂直于缠绕轴的平面中，导线在从缠绕轴的方向上弯曲，在平行于缠绕轴的平面中，导线弯曲一定量，以确保按前一排缠绕方向的相反方向缠绕。

第一排的缠绕角度a取a＝arctg(a/ln)，其中，ln为椭圆或圆表面的周长，如与铁心(在它的上面，通过缠绕的方式，完成绕组的安装)相对应组件区域上阶梯形状横截面相近的形状，а为导线的宽度，如椭圆或者圆表面平行方向导线横截面的尺寸，如与铁心(在它的上面，通过缠绕的方式，完成绕组的安装)相对应组件区域上阶梯形状横截面相近的形状。如果组件通过以下方式组装，其阶梯形状的横截面接近于圆形，那么第一排的缠绕角度a，由该圆的直径(半径)、导线(例如，矩形横截面的导线)宽度和上述圆表面一侧的尺寸确定，如a＝arctg(a/2πr)，其中，a为导线宽度，r为圆的半径。

第五，当通过无框缠绕的方式，将初级绕组和次级绕组安装到与铁心相对应的组件的每个区域上时，使用两个相对面是平面并且彼此平行形状横截面的导线。将导线缠绕到组件表面上(椭圆形或者圆形表面上)，如与铁心相对应组件区域上阶梯形状横截面相近的形状，并且导线横截面图形平面定向平行于组件的表面。

在过渡到后一排线圈时，完成导线的变形，将其额外变细10-20微米，包括上述间隔值，并且在这种情况下使用绝缘材料进行铺设。使用云母片，作为绝缘材料，在过渡到每个后一排缠绕时进行上述变形可防止绕组出现电击穿的可能性。

第六，在电解质环境中，通过无框缠绕的方式，将初级绕组和次级绕组安装到与铁心相对应组件的每个区域上，并且对铝线陶瓷绝缘材料在缠绕时的可能损坏进行额外的氧化和恢复。

第七，在电绝缘清漆(聚酰亚胺漆或者硅氨烷漆)环境中，或者在无机溶剂(聚磷酸盐溶液或者六氟硅酸钠水玻璃溶液)环境中，或者在电绝缘物质的熔化(低熔点玻璃或者精制地蜡)环境中，通过无框缠绕的方式，将初级绕组和次级绕组安装到与铁心相对应组件的每个区域上。

根据所制造的变压器的运行条件，可以使用不同的介质，完成无框缠绕。

其中包括，缠绕可以在正常大气压条件下进行。该缠绕在没有特殊防湿性要求的情况下，并且要求保持温度直至熔化和要求耐辐射的情况下使用。

缠绕可以在正常大气压和后续浸渍的条件下完成，如下所示。缠绕后的这种处理额外改善了绕组的导热性。浸渍，改善导热性，确保强烈冷却，有助于在极端温度下，大量电流通过绕组。

如上所述，缠绕可以在电解质中进行。依靠额外的氧化，能够恢复导线缠绕时绝缘涂层的可能损坏。在没有特殊防湿性要求的情况下，并且要求保持温度直至熔化和要求耐辐射的情况下使用。缠绕后，将绕组进行洗涤和干燥。

另外，如上所述，缠绕可以在电绝缘清漆中，或在无机溶剂中，或在水玻璃溶液中，或者在电绝缘物质的熔体中进行。这种缠绕在对防潮性有特殊要求，但没有耐辐射性要求的情况下使用。

在缠绕之后，为了提高绕组的导热性，在以下环境中，进行浸渍：在电绝缘清漆(聚酰亚胺漆或者硅氨烷漆)中，或者在无机溶剂(聚磷酸盐溶液或者六氟硅酸钠水玻璃溶液)中，或者在电绝缘物质(低熔点玻璃或者精制地蜡)的熔化中。

涉及导磁体组装结束和变压器制造完成的最后的第三阶段，在考虑以下内容的情况下进行。

在连接钢带之后，对每个钢带进行固定，导磁体组装结束附有外部护箍，使用变压器带，通过接触焊接的方式，对其进行焊接。

鉴于上述内容，我们给出以下实施示例。

示例1

使用厚度约为0.3毫米的由变压器钢板制成的矩形钢带，它们以彼此连接的方式放置在单元中，并且长边在相同的方向(纵向)上布置。获得六个单元，由这六个单元形成组件，获得三个组件，在每个组件中，导磁体的铁心是组件的中间区域。每个单元，由m个分组件组成，m＝25，每个分组件，由n个宽度相同的钢带组成，n＝6。同一单元不同分组件的钢带宽度是不同的。钢带宽度从25.2毫米到92.0毫米变化(参见表1)。最宽(92毫米)钢带的分组件位于组件的中间。各单元中的分组件相对于彼此放置，并且保持其钢带宽度从组件的中间向其边缘方向减小。在边缘的分组件中，钢带宽度为25.2毫米。获得组件单元，该组件单元在与铁心对应的组件区域，具有横截面的特性，该横截面应与经过组件中心的平面和钢带平行面相对称。在与铁心对应的组件区域，获得形状接近于圆形、半径为46毫米的阶梯形状的导磁体的横截面。在形成组件之后，在组装导磁体之前，应选择组件中每个钢带的长度和各钢带纵向彼此相对的位置，确保铁芯对应区域安装绕组的导磁体可以紧密缠绕。单独计算每个钢带的长度。注意必须对接钢带的端部，并且在不同的位置，对最近相邻钢带端部的接头进行连接固定。对于中间的组件，各单元不仅在钢带宽度方面相同。对于中间组件每个单元钢带端部与边缘组件最近单元相应钢带端部的对接，中间组件单元即在钢带长度方面，也在单元彼此相对纵向定位方面相同。对于每个边缘组件，单元仅在钢带宽度方面相同。对于边缘组件每个最近单元钢带端部与中间组件单元相应钢带端部的对接，以及对于边缘组件每个远距离单元相应钢带端部的对接，鉴于整个边缘组件钢带弯曲到一侧并获得连接，选择边缘组件单元每个钢带的长度是不同的。

在获得三个组件之后，在通过无框缠绕的方式，将初级绕组和次级绕组安装到与铁心对应组件的每个区域之前，固定导磁体的组件，以便保持钢带的放置顺序。

然后，在每个铁心上，通过无框缠绕的方式，将初级绕组和次级绕组安装到与铁心对应导线组件的每个区域上。张紧缠绕导线，直至达到导线材料的屈服强度，线圈与线圈紧密缠绕，并且可以对导磁体施压拉力。通过无框缠绕的方式，将初级绕组和次级绕组安装到与铁心对应导线组件的每个区域上，并且次级绕组应位于缠绕的初级绕组上。此时，使用铝线和陶瓷绝缘材料。初级绕组使用截面为11.5×5.6平方毫米的铝线，次级绕组使用截面为15.0×5.5平方毫米的铝线。通过微弧氧化的方式，获得陶瓷绝缘。在初级绕组中，将105匝缠绕在三个铁心中的每个铁心上，在次级绕组中，将78匝缠绕在位于三个铁心中的每个铁心上的每个初级绕组上。当通过无框缠绕的方式，将初级绕组和次级绕组安装到与铁心对应导线组件的每个区域上时，第一排的线圈，以规定的缠绕角度a进行缠绕。第一排的缠绕角度a取a＝arctg(a/ln)，其中，ln为椭圆或圆表面的周长，如与铁心(在它的上面，通过缠绕的方式，完成绕组的安装)相对应组件区域上阶梯形状横截面相近的形状(ln＝2πr＝289毫米)，а为导线的宽度，如圆表面平行方向导线横截面的尺寸，如与铁心(在它的上面，通过缠绕的方式，完成绕组的安装)相对应组件区域上阶梯形状横截面相近的形状(a＝11.5毫米)。第一排的缠绕角度a≈2.3°。

当通过缠绕的方式，将初级绕组和次级绕组安装到与铁心相对应的组件的每个区域上时，使用具有以下横截面形状的导线，在该形状中，两个相对面是平面，并且彼此相对平行，11.5×5.6平方毫米的矩形截面，用于初级绕组，15.0×5.5平方毫米的矩形截面，用于次级绕组。将导线缠绕到组件表面(圆形表面)上，如与铁心相对应组件区域上阶梯形状横截面相近的形状，并且导线横截面图形平面定向平行于组件的表面。在过渡到缠绕每个后一排线圈时，导线的变形，在两个平面中进行。在垂直于缠绕轴的平面中，导线在从缠绕排的方向上弯曲，达到弯曲数值，直至导线厚度。在平行于缠绕轴的平面中，导线弯曲一定量，确保按前一排缠绕方向的相反方向缠绕。在过渡到后一排线圈时，进行导线的上述变形，将其额外变细16微米，并且在这种情况下使用绝缘材料、云母片进行铺设。缠绕在电解质中进行，对事先形成绝缘涂层在缠绕时的可能损坏进行额外氧化和恢复。使用含有4克/升的koh和25克/升的水玻璃(na2o3sio2)的电解质作为缠绕用电解质。

以结束导磁体组装的方式，完成变压器的制造。

连接钢带，保持它们在单元中的放置顺序，使用导磁体，绕过事先安装的绕组。连接每个钢带的端部，结束导磁体的组装。在这种情况下，首先将中间组件每个单元钢带的端部与边缘组件最近单元相应钢带的端部对接。由于钢带端部的上述连接，形成执行磁轭(四分之一磁轭)功能的导磁体区域。此时，将对接端部接头，并且将相应钢带端部的接头，相对于最近相邻相应钢带端部的接头，在不同位置进行定位。然后，边缘组件远距离单元相应钢带的端部也两端相接对接连接。由此形成执行磁轭(二分之一磁轭)功能的导磁体区域。此时，将对接端部接头，并且将相应钢带端部的接头，相对于最近相邻相应钢带端部的接头，在不同位置进行定位。

在连接每个钢带之后，对钢带进行固定，导磁体组装结束附有外部护箍。此时，使用变压器带，通过接触焊接的方式，对其进行焊接。

示例2

以与示例1中所述相同的方式，获得三个组件，固定其中的每个组件，以便在通过无框缠绕的方式，将初级绕组与次级绕组安装到与铁心对应组件的每个区域之前，保持钢带的放置。

然后，以与示例1中所述相同的方式，在每个铁心上，通过无框缠绕的方式，将初级绕组和次级绕组安装到与铁心对应导线组件的每个区域上，但在缠绕过程中，当过渡到后一排线圈时，进行导线的上述变形，将其额外变细10微米，并且在这种情况下使用绝缘材料、云母片进行铺设。在电绝缘清漆(聚酰亚胺漆，型号ад9103пс)中，进行缠绕。

以与示例1中所述相同的方式，以结束导磁体组装的方式，完成变压器的制造。

示例3

以与示例1中所述相同的方式，获得组件，固定其中的每个组件，以便在将绕组安装到与铁心对应组件的每个区域之前，保持钢带的放置。

然后，以与示例1中所述相同的方式，在每个铁心上，通过无框缠绕的方式，将初级绕组和次级绕组安装到与铁心对应导线组件的每个区域上，但在缠绕过程中，当过渡到后一排线圈时，进行导线的上述变形，将其额外变细20微米，并且在这种情况下使用绝缘材料、云母片进行铺设。在正常大气压条件下，在后续低真空(预真空级)浸渍的户外，在电绝缘清漆(硅氨烷漆，型号мсн7-80)中，进行缠绕。

以与示例1中所述相同的方式，以结束导磁体组装的方式，完成变压器的制造。

注意，制造三相变压器，可以采用单独长度的预制钢带来组装导磁体，或者，采用市售的unicore型导磁体钢带。

工业适用性

本发明是一种制造三相变压器的方法，可用于制造变压器，特别是用于制造低压电力变压器、用于配电网络的变压器、高压变压器。