节能变压器的制作方法

本发明涉及一种节能变压器。

背景技术：

目前，现有技术的变压器普遍存在三相负债不平衡现象，造成了电能损耗的大量流失。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种节能变压器，它可节省铜线和硅钢片的消耗，可减少电量损耗，并具有平衡三相负载的功能。

本发明解决上述技术问题采取的技术方案是：一种节能变压器，它包括绕于各自芯柱上的a相线圈、b相线圈和c相线圈；其中，

a相线圈包括a相第一升压线圈、a相第二升压线圈、a相第一公共线圈、a相第二公共线圈、a相第三公共线圈、a相第四公共线圈、a相第五公共线圈和a相分压线圈；

b相线圈包括b相第一升压线圈、b相第二升压线圈、b相第一公共线圈、b相第二公共线圈、b相第三公共线圈、b相第四公共线圈、b相第五公共线圈和b相分压线圈；

c相线圈包括c相第一升压线圈、c相第二升压线圈、c相第一公共线圈、c相第二公共线圈、c相第三公共线圈、c相第四公共线圈、c相第五公共线圈和c相分压线圈；

a相第一升压线圈的引入端作为a相线圈输入端，a相第一升压线圈的引出端与b相第二升压线圈的引出端相连，b相第二升压线圈的引入端与a相第一公共线圈的引入端相连，a相第一公共线圈的引入端同时作为a相线圈输出端，a相第一公共线圈的引出端与b相第二公共线圈的引出端相连，b相第二公共线圈的引入端与b相第三公共线圈的引出端相连，b相第三公共线圈的引入端与a相第四公共线圈的引入端相连，a相第四公共线圈的引出端与a相第五公共线圈的引入端相连，a相第五公共线圈的引出端作为a相第一电压分接头，a相第五公共线圈的引出端并与a相分压线圈的引入端相连，a相分压线圈的引出端作为a相第二电压分接头；

b相第一升压线圈的引入端作为b相线圈输入端，b相第一升压线圈的引出端与c相第二升压线圈的引出端相连，c相第二升压线圈的引入端与b相第一公共线圈的引入端相连，b相第一公共线圈的引入端同时作为b相线圈输出端，b相第一公共线圈的引出端与c相第二公共线圈的引出端相连，c相第二公共线圈的引入端与c相第三公共线圈的引出端相连，c相第三公共线圈的引入端与b相第四公共线圈的引入端相连，b相第四公共线圈的引出端与b相第五公共线圈的引入端相连，b相第五公共线圈的引出端作为b相第一电压分接头，b相第五公共线圈的引出端并与b相分压线圈的引入端相连，b相分压线圈的引出端作为b相第二电压分接头；

c相第一升压线圈的引入端作为c相线圈输入端，c相第一升压线圈的引出端与a相第二升压线圈的引出端相连，a相第二升压线圈的引入端与c相第一公共线圈的引入端相连，c相第一公共线圈的引入端同时作为c相线圈输出端，c相第一公共线圈的引出端与a相第二公共线圈的引出端相连，a相第二公共线圈的引入端与a相第三公共线圈的引出端相连，a相第三公共线圈的引入端与c相第四公共线圈的引入端相连，c相第四公共线圈的引出端与c相第五公共线圈的引入端相连，c相第五公共线圈的引出端作为c相第一电压分接头，c相第五公共线圈的引出端并与c相分压线圈的引入端相连，c相分压线圈的引出端作为c相第二电压分接头；

当a相第一电压分接头、b相第一电压分接头、c相第一电压分接头连接在一起以及a相第二电压分接头、b相第二电压分接头、c相第二电压分接头开路时，节能变压器为第一种变压比模式；

当a相第一电压分接头、b相第一电压分接头、c相第一电压分接头开路以及a相第二电压分接头、b相第二电压分接头、c相第二电压分接头连接在一起时，节能变压器为第二种变压比模式。

进一步，a相第一升压线圈和/或a相第二升压线圈和/或b相第一升压线圈和/或b相第二升压线圈和/或c相第一升压线圈和/或c相第二升压线圈由铜箔绕制而成。

进一步，a相第一公共线圈、a相第二公共线圈、a相第三公共线圈、a相第四公共线圈、a相第五公共线圈、a相分压线圈、b相第一公共线圈、b相第二公共线圈、b相第三公共线圈、b相第四公共线圈、b相第五公共线圈、b相分压线圈、c相第一公共线圈、c相第二公共线圈、c相第三公共线圈、c相第四公共线圈、c相第五公共线圈和c相分压线圈由漆包铜线绕制而成。

进一步，a相第一升压线圈、a相第二升压线圈、a相第一公共线圈、a相第二公共线圈、a相第三公共线圈、a相第四公共线圈、a相第五公共线圈和a相分压线圈分别对应为5匝、5匝、34匝、10匝、10匝、30.5匝、56匝和140匝；

进一步，b相第一升压线圈、b相第二升压线圈、b相第一公共线圈、b相第二公共线圈、b相第三公共线圈、b相第四公共线圈、b相第五公共线圈和b相分压线圈分别对应为5匝、5匝、34匝、10匝、10匝、30.5匝、56匝和140匝；

进一步，c相第一升压线圈、c相第二升压线圈、c相第一公共线圈、c相第二公共线圈、c相第三公共线圈、c相第四公共线圈、c相第五公共线圈和c相分压线圈分别对应为5匝、5匝、34匝、10匝、10匝、30.5匝、56匝和140匝。

进一步，第一种变压比模式为输入额定电压400v，输出额定电压为380v；第二种变压比模式为输入额定电压400v，输出额定电压为390v。

采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：

1、属于串联在三相电网中的配电电器，a、b、c各相一进一出，安装连接简单方便。

2、线圈结构采用自耦形式，所有匝数中的95％均为公共线圈，公共线圈由于是原次边线圈的共用电气路径，该部分线圈中的电流为原次边二者电流之差，原次边电流本就非常接近，因此该差值非常小。利用这一原理，使该节能变压器与同容量配变相比可节省70％以上的铜线与硅钢片的消耗；串联于三相配电线路中运行，该节能变压器与同容量配变相比可减少85％以上的电量损耗，自体电能损耗几乎可忽略不计。

3、当运行处于三相负载不平衡工况时，该节能变压器除自身消耗极小部分电能外，其具有的内部自平衡的功能，从而降低线路损耗，节约电能达10％以上，节约与自耗比可达约60:1之多。

附图说明

图1为本发明的节能变压器的结构示意图；

图2为本发明的节能变压器的线圈布置图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

如图1、2所示，一种节能变压器，它包括绕于各自芯柱上的a相线圈1、b相线圈2和c相线圈3；其中，

a相线圈1包括a相第一升压线圈11、a相第二升压线圈12、a相第一公共线圈13、a相第二公共线圈14、a相第三公共线圈15、a相第四公共线圈16、a相第五公共线圈17和a相分压线圈18；

b相线圈2包括b相第一升压线圈21、b相第二升压线圈22、b相第一公共线圈23、b相第二公共线圈24、b相第三公共线圈25、b相第四公共线圈26、b相第五公共线圈27和b相分压线圈28；

c相线圈3包括c相第一升压线圈31、c相第二升压线圈32、c相第一公共线圈33、c相第二公共线圈34、c相第三公共线圈35、c相第四公共线圈36、c相第五公共线圈37和c相分压线圈38；

a相第一升压线圈11的引入端作为a相线圈输入端，a相第一升压线圈11的引出端与b相第二升压线圈22的引出端相连，b相第二升压线圈22的引入端与a相第一公共线圈13的引入端相连，a相第一公共线圈13的引入端同时作为a相线圈输出端，a相第一公共线圈13的引出端与b相第二公共线圈24的引出端相连，b相第二公共线圈24的引入端与b相第三公共线圈25的引出端相连，b相第三公共线圈25的引入端与a相第四公共线圈16的引入端相连，a相第四公共线圈16的引出端与a相第五公共线圈17的引入端相连，a相第五公共线圈17的引出端作为a相第一电压分接头1n1，a相第五公共线圈17的引出端并与a相分压线圈18的引入端相连，a相分压线圈18的引出端作为a相第二电压分接头1n2；

b相第一升压线圈21的引入端作为b相线圈输入端，b相第一升压线圈21的引出端与c相第二升压线圈32的引出端相连，c相第二升压线圈32的引入端与b相第一公共线圈23的引入端相连，b相第一公共线圈23的引入端同时作为b相线圈输出端，b相第一公共线圈23的引出端与c相第二公共线圈34的引出端相连，c相第二公共线圈34的引入端与c相第三公共线圈35的引出端相连，c相第三公共线圈35的引入端与b相第四公共线圈26的引入端相连，b相第四公共线圈26的引出端与b相第五公共线圈27的引入端相连，b相第五公共线圈27的引出端作为b相第一电压分接头2n1，b相第五公共线圈27的引出端并与b相分压线圈28的引入端相连，b相分压线圈28的引出端作为b相第二电压分接头2n2；

c相第一升压线圈31的引入端作为c相线圈输入端，c相第一升压线圈31的引出端与a相第二升压线圈12的引出端相连，a相第二升压线圈12的引入端与c相第一公共线圈33的引入端相连，c相第一公共线圈33的引入端同时作为c相线圈输出端，c相第一公共线圈33的引出端与a相第二公共线圈14的引出端相连，a相第二公共线圈14的引入端与a相第三公共线圈15的引出端相连，a相第三公共线圈15的引入端与c相第四公共线圈36的引入端相连，c相第四公共线圈36的引出端与c相第五公共线圈37的引入端相连，c相第五公共线圈37的引出端作为c相第一电压分接头3n1，c相第五公共线圈37的引出端并与c相分压线圈38的引入端相连，c相分压线圈38的引出端作为c相第二电压分接头3n2；

当a相第一电压分接头1n1、b相第一电压分接头2n1、c相第一电压分接头3n1连接在一起以及a相第二电压分接头1n2、b相第二电压分接头2n2、c相第二电压分接头3n2开路时，节能变压器为第一种变压比模式；

当a相第一电压分接头1n1、b相第一电压分接头2n1、c相第一电压分接头3n1开路以及a相第二电压分接头1n2、b相第二电压分接头2n2、c相第二电压分接头3n2连接在一起时，节能变压器为第二种变压比模式。

a相第一升压线圈11、a相第二升压线圈12、b相第一升压线圈21、b相第二升压线圈22、c相第一升压线圈31和c相第二升压线圈32由铜箔绕制而成。

a相第一公共线圈13、a相第二公共线圈14、a相第三公共线圈15、a相第四公共线圈16、a相第五公共线圈17、a相分压线圈18、b相第一公共线圈23、b相第二公共线圈24、b相第三公共线圈25、b相第四公共线圈26、b相第五公共线圈27、b相分压线圈28、c相第一公共线圈33、c相第二公共线圈34、c相第三公共线圈35、c相第四公共线圈36、c相第五公共线圈37和c相分压线圈38由漆包铜线绕制而成。

a相第一公共线圈13、a相第二公共线圈14、a相第三公共线圈15、a相第四公共线圈16、a相第五公共线圈17和a相分压线圈18分别对应为5匝、5匝、34匝、10匝、10匝、30.5匝、56匝和140匝；

b相第一公共线圈23、b相第二公共线圈24、b相第三公共线圈25、b相第四公共线圈26、b相第五公共线圈27和b相分压线圈28分别对应为5匝、5匝、34匝、10匝、10匝、30.5匝、56匝和140匝；

c相第一公共线圈33、c相第二公共线圈34、c相第三公共线圈35、c相第四公共线圈36、c相第五公共线圈37和c相分压线圈38分别对应为5匝、5匝、34匝、10匝、10匝、30.5匝、56匝和140匝。

第一种变压比模式为输入额定电压400v，输出额定电压为380v；第二种变压比模式为输入额定电压400v，输出额定电压为390v。

将三相线圈制作成自耦结构形式，每相线圈的绕制方式为：首先使用铜箔绕制电流较大的升压线圈“5t+5t”，共10匝(参考图2)，再用漆包铜线绕制电流较小的公共线圈“34t+10t+10t+30.5t+56t”，共140.5匝左右，然后引出电压分接头n1，其中每绕制部分匝数便引出分接线，以供后续三相之间连接。最后再使用更小漆包铜线绕制140匝引出电压分接头n2，使用无纬带绑扎线圈后，至此，单相线圈绕制完成。

三相绕制方式完全一样，接下来便是浸漆烘潮，一则是去除线圈内部水分潮气，二则是对线圈整体固化，增加线圈个体机械强度。

三相线圈套装于硅钢片制造的芯柱上，通过铁芯夹件与绝缘垫块支撑三相线圈本体，通过铁芯夹件上的拉螺杆，使铁芯、线圈、铁芯夹件、绝缘垫块等形成变压器器身整体(参考图1)，然后通过铜线焊接，使三相各内部连接线连接起来，如图2。

变压比设置为400v/380-390两档可调，三相输入额定电压400v，次边额定电压380v或390v，通过手动换挡可自由选择。当a相第一电压分接头1n1、b相第一电压分接头2n1、c相第一电压分接头3n1连接在一起以及a相第二电压分接头1n2、b相第二电压分接头2n2、c相第二电压分接头3n2开路时，节能变压器为第一种变压比模式，输入电压为400v时，输出电压是380v；当a相第一电压分接头1n1、b相第一电压分接头2n1、c相第一电压分接头3n1开路以及a相第二电压分接头1n2、b相第二电压分接头2n2、c相第二电压分接头3n2连接在一起时，节能变压器为第二种变压比模式，输入电压为400v时，输出电压则是390v；每相线圈中除“输入”“输出”“n1”“n2”四个引出线作为变电压的主电气出线外，其余引出线都是为相与相之间交换电气路径提供端口。即提取线圈中非连续的两部分匝数作为相邻线圈的电气路径一部分，如图2电气原理图所示，第一部分5匝，第二部分“10+10”匝。b相中两部分线匝通过连线，串联到a相线圈中。同理，c相中也有两部分线匝串联在b相线圈中，a相中也有两部分线匝串联在c相线圈中，形成每相线圈电气路径跨越两组芯柱的结构。

以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。