[发明专利]具有改善的冷却的盘绕变压器

说明书

技术领域

本发明涉及变压器并且更具体而言涉及具有盘绕线圈的变压器。

背景技术

众所周知，变压器将处于一个电压上的电转换成处于另一个电压上的电，不管是更高的还是更低的值。变压器使用初级线圈和次级线圈来实现该电压转换，初级线圈和次级线圈中的每一个被缠绕在铁磁芯上并且包括大量电导体匝数。将初级线圈连接到电压源并且将次级线圈连接到负载。初级线圈中的匝数与次级线圈中的匝数的比(“匝数比”)与电压源的电压与负载的电压的比相同。使用两种主要的缠绕技术来形成线圈，即层绕和盘绕。主要由线圈中的匝数和线圈中的电流来确定用于形成线圈的缠绕技术的类型。对于具有大量所需匝数的高压绕组，典型地使用盘绕技术，而对于具有少量所需匝数的低压绕组，典型地使用层绕技术。

在盘绕技术中，在沿线圈的轴向长度串行设置的多个盘上缠绕线圈所需要的导体匝数。在每个盘中，在径向方向上缠绕匝数，一匝叠加在另一匝上面，即每层一匝。将盘连接成串联电路关系并且典型而言交替地从内到外和从外到内地缠绕，使得能够从相同的导体形成盘。在美国专利号5,167,063中显示了该交替缠绕的示例。

具有盘形绕组的变压器可以是干式的，即由与液体电介质相反的空气进行冷却。在该干式变压器中，可以使用真空室、胶凝炉等等，将该盘形绕组套上或浇铸在电介质树脂中。如果该盘形绕组浇铸在固态电介质树脂中，则出现冷却问题。为了解决这些问题，Pauley等人的美国专利申请号11/494,087(转让给本申请的受让人并且通过参考的方式并入本申请)公开了使用预制冷却管道提供冷却。本发明涉及该预制冷却管道在具有盘绕的树脂浇注变压器中的构造、安装和使用的改善。

发明内容

本发明涉及一种用于制造变压器的方法。根据该方法，使用多个预制冷却管道形成盘绕线圈。形成第一导体层，其包括在该盘绕线圈的轴向上设置的多个盘形绕组。每个该盘形绕组包括被缠绕成多个同心匝的导体。在该第一导体层上形成间隔层。该间隔层包括多个间隔物。在该间隔层上形成第二导体层。该第二导体层包括在该盘绕线圈的轴向上设置的多个盘形绕组。每个该盘形绕组包括被缠绕成多个同心匝的导体。该间隔层被形成为使得当形成该第二导体层时，在该第一导体层与该第二导体层之间形成多个轴向延伸的通路。将该预制冷却管道滑入该轴向延伸的通路，以便被设置在该第一导体层与该第二导体层之间。

根据本发明还提供了一种变压器，其包括具有第一导体层的盘绕线圈，该第一导体层包括在该盘绕线圈的轴向上设置的多个盘形绕组。每个该盘形绕组包括被缠绕成多个同心匝的导体。第二导体层设置于第一导体层上。第二导体层包括在该盘绕线圈的轴向上设置的多个盘形绕组。每个该盘形绕组包括被缠绕成多个同心匝的导体。间隔层设置在该第一导体层与该第二导体层之间。该间隔层包括多个间隔物，该多个间隔物被设置为使得在该第一导体层与该第二导体层之间形成多个轴向延伸的通路。将多个冷却管道分别设置在该轴向延伸的通路中，从而被定位于该第一导体层与该第二导体层之间。

附图说明

通过考虑下文的描述、所附权利要求和附图，本发明的特征、方案和优点将变得更好理解，其中：

图1是根据本发明所体现的变压器的示意性截面图；

图2显示了该变压器的线圈的透视图，其中切掉了一部分线圈以显示一部分线圈的横截面；

图3显示了线圈的端视图；

图4显示了线圈的盘形绕组的多个同轴对；

图5显示了盘形绕组的同轴对的端视图；

图6显示了变压器的配线示意图；

图7显示了根据本发明的第一实施方式来构造的第一冷却管道的透视图；

图8显示了根据本发明的第二实施方式所体现的第二冷却管道的正视图；

图9显示了第二冷却管道的端视图；

图10显示了适用于插入到该第一冷却管道或该第二冷却管道的末端内部的插头的正视图；

图11显示了在本发明的第一制造方法中在缠绕心轴上形成的变压器的线圈的侧面透视图；

图12显示了在本发明的第一制造方法中在心轴上形成的一部分线圈的端视图；

图13显示了部分插入到第一冷却管道内部的插入物的示意图；

图14显示了在本发明的第二制造方法中形成的线圈的端视图，其中间隔物带包覆在第一冷却管道上；

图15显示了在本发明的第二制造方法中形成的线圈的端视图，其中第二导体层包覆在该间隔物带的间隔物上；以及