[发明专利]具有低损耗绕组的电磁感应装置

说明书

一种电磁感应装置(1)，该电磁感应装置包括具有芯柱(3)的磁芯(2)和绕着芯柱(3)缠绕的至少一个绕组(4)。绕组(4)包括：电导体，该电导体绕着轴线(A)形成多个径向重叠层(6'，6”，…6ⁿ)；电绝缘材料(7)，该电绝缘材料定位在电导体的径向重叠层(6'，6”，…6ⁿ)之间；至少一个磁性材料端部填充件(9)，该至少一个磁性材料端部填充件定位在绕组(4)的至少一个轴线端部处与电导体的层(6'，6”，…，6ⁿ)电接触，从而与电导体处于相同的电势。

技术领域

本发明涉及电磁感应装置，例如变压器。

背景技术

电磁感应装置(例如变压器)用于电力系统中以控制电压电平。具体地，变压器是一种电磁感应装置，其用于在电力系统中升高和降低电压以产生、传输以及利用电力。通常，变压器包括芯体(由例如叠片铁制成)和绕组。

箔绕组(例如铝箔绕组或铜箔绕组)由于其制造简单、改善的瞬态电压分布以及优异的短路故障承受能力而受到特别赞赏。然而，由于漏磁通在箔绕组的端部处的边缘效应导致电流分布不均，因此箔绕组的使用仅限于小额定功率变压器。图1示意性地示出了箔绕组变压器101的细节，该箔绕组变压器包括磁芯102和箔绕组103，其中示出了漏磁通线104。在箔绕组中，由于径向漏磁通，通常会在轴向方向上出现不均匀的电流分布。由于在箔中与对于厚度相比，对于高度而言趋肤深度更宽，因此该事件特定于箔。因此，与其他箔区域相比，绕组的某些部分(如果存在的话，尤其是端部和轴向间隙)被增大的电流密度覆盖。这导致箔绕组中的高涡流损失和高温发展。随着额定功率的增加，该问题由于漏磁通量高而变得更加严重。即使上述问题尤其关乎箔绕组，但是在不同类型的绕组中(例如层绕组和多层绕组)也会出现类似问题。

文献FR 1 557 420 A中公开了根据现有技术的感应装置。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种电磁感应装置，例如箔绕组变压器，其中，至少部分地减小了漏磁通的径向分量的不期望影响。

通过一种电磁感应装置来实现该目的以及其他目的，所述电磁感应装置包括具有芯柱的磁芯和绕着所述芯柱缠绕的至少一个绕组，其中，所述绕组包括：-电导体，所述电导体绕着轴线形成多个径向重叠的电导体层；-电绝缘材料，所述电绝缘材料定位在所述电导体的径向重叠的电导体层之间；-至少一个磁性材料端部填充件，所述至少一个磁性材料端部填充件定位在所述绕组的至少一个轴向端部处与所述电导体的电导体层电接触，从而与所述电导体的层处于相同的电势，其中，所述磁性材料端部填充件包括绕着所述轴线缠绕的至少一个磁条，从而形成多个径向重叠的磁条层，所述磁条的每一层被定位成与所述电导体的相应的电导体层相对应并且电接触；-至少一个电绝缘材料端部填充件，所述电绝缘材料端部填充件定位在所述绕组的所述至少一个端部处，使得所述磁性材料端部填充件轴向地定位在所述电绝缘材料端部填充件和所述电导体之间，其中，所述电绝缘材料端部填充件包括绕着所述轴线缠绕的压板条，从而形成多个径向重叠的压板条层，其中，所述压板条的每一压板条层均被径向地定位成与所述至少一个磁条的相应的磁条层相对应并与所述电导体的相应的电导体层相对应，其中，所述至少一个磁条的磁条层被轴向地定位在所述电导体的电导体层和所述压板条的压板条层之间。

附图说明

通过下面参考附图对作为示例的优选实施例的描述，根据本发明的电磁感应装置的其他特征和优点将更加明显。

图1示出了根据现有技术的变压器箔绕组中的漏磁通；

图2是电磁感应装置的示意性侧视图；

图3是根据本发明实施例的箔绕组的示意性截面视图；

图4a和图4b分别示出了根据现有技术和根据本发明的箔绕组中的电流分布；

图5a至图5c示出了根据本发明的数个实施例的包括箔绕组的变压器的可能的配置。

具体实施方式