CN110323050B - 高压线圈、高压线圈制作方法与变压器 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种高压线圈、高压线圈制作方法以及变压器。高压线圈制作方法包括:使用第一浇注材料浇注形成绕线骨架;使用导线在绕线骨架上绕制绕组;将绕组装配在外壳中;使用第二浇注材料对绕线骨架与外壳之间进行浇注,使得第二浇注材料完全填充于绕线骨架和外壳。本公开提供的高压线圈制作方法可以制作具有良好绝缘特性的高压线圈。
Description
技术领域
本公开涉及高电压及绝缘技术领域,具体而言,涉及一种浇注而成的高压线圈及其制作方法与应用该高压线圈的变压器。
背景技术
在电力***中,变压器是实现电能传输的重要部件,其性能优劣对电力***的可靠性和电能的质量具有重大影响。
工频变压器,尤其是干式变压器,因防火防潮、可靠性高、体积小、重量轻等优点,在电力***中得到广泛运用。干式变压器通常采用浇注工艺对绕线进行包封,实现绝缘功能,但仍有发生局部放电的风险。以环氧浇注干式变压器、浇注式电压互感器的绝缘设计为例,来说明绕线在浇注工艺中易出现的问题。环氧浇注干式变压器的绕线骨架是由玻璃纤维布绕制,层间刷涂环氧树脂、加热固化成型,存在树脂浸润不足的风险,容易导致变压器内部产生缝隙、气孔等微观缺陷,在外加电压作用下易发生局部放电,绝缘性能降低。浇注式电压互感器的绕线骨架两端与树脂浇注层存在界面缺陷,并连通一次绕组与铁芯,造成互感器的绝缘强度降低;另外,铁芯外部包裹的缓冲层,在浇注过程中不能被环氧树脂完全浸透,形成互感器内部的气隙缺陷,导致局部放电的风险增加。
近年来,电力电子变压器由于具有体积小、重量轻、空载损耗小、功率密度高、效率高等优点,在输配电领域逐渐得到了广泛的应用。电力电子变压器主要包括高压线圈、低压线圈、磁芯等部件;从绝缘设计角度,高压线圈的结构形式、材料选择、制作方法是需重点关注的问题。随着电力电子变压器的体积减小、电压提高,高压线圈的绝缘结构承受的电应力也相应增大,对变压器材料及结构的温升、散热要求更高。类似地,如果采用浇注的方法去制作高压线圈,也会同样存在干式变压器中的上述问题。
综上所述,现有的变压器的绝缘设计至少具有以下不足:1、容易导致变压器内部产生缝隙、气孔等微观缺陷;2、浇注材料不能完全浸透包绕的玻璃纤维布、电缆纸、聚酯薄膜等材料,容易形成气隙缺陷; 3、包覆绕组的绝缘层内存在不同部件、材料之间的界面。这些不足会造成变压器的的绝缘性能降低,因此,需要一种能解决上述问题的高压线圈及其制作方法。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
为了解决变压器绝缘结构的设计问题,改善变压器因内部气隙缺陷导致局放性能降低的缺点,提高变压器整体绝缘结构的耐电强度,本公开提出了一种浇注而成的高压线圈及其制作方法,以及应用该高压线圈的变压器。
根据本公开实施例的第一方面,提供一种高压线圈制作方法,包括:
使用第一浇注材料浇注形成绕线骨架;
使用导线在绕线骨架上绕制绕组;
将绕线骨架装配在外壳中;
使用第二浇注材料对绕线骨架与外壳之间进行浇注,使得第二浇注材料完全填充于绕线骨架和外壳之间。
在本公开的一种示例性实施例中,第一浇注材料与第二浇注材料为同一种材料。
在本公开的一种示例性实施例中,第一浇注材料与第二浇注材料的热膨胀系数差值不大于20%。
在本公开的一种示例性实施例中,绕线骨架具有一容纳绕组的凹槽,凹槽的深度不小于绕组的厚度。
在本公开的一种示例性实施例中,外壳上具有一出线孔,绕组的出线端置于出线孔中。
在本公开的一种示例性实施例中,外壳具有第一定位孔,绕线骨架具有第二定位孔,将绕线骨架装配在外壳中包括:
利用定位杆将绕线骨架装配在外壳中,其中定位杆的两端分别卡合于第一定位孔与第二定位孔中。
在本公开的一种示例性实施例中,绕线骨架具有凸出于表面的定位柱,外壳具有第一定位孔,将绕线骨架装配在外壳中包括:
利用定位柱将绕线骨架装配在外壳中,定位柱卡合于第一定位孔中。
在本公开的一种示例性实施例中,使用第二浇注材料对绕线骨架与外壳之间进行浇注包括:
利用定位杆将外壳固定在浇注模具内,并借助浇注模具对绕线骨架与外壳之间进行浇注;
其中,第一定位孔为通孔,浇注模具有第三定位孔,定位杆具有凸出于第一定位孔的延伸部,延伸部卡合于第三定位孔中。
在本公开的一种示例性实施例中,使用第二浇注材料对绕线骨架与外壳之间进行浇注包括:
利用定位柱将外壳固定在浇注模具内,并借助浇注模具对绕线骨架与外壳之间进行浇注;
其中,第一定位孔为通孔,浇注模具有第三定位孔,定位柱具有凸出于第一定位孔的延伸部,延伸部卡合于第三定位孔中。
在本公开的一种示例性实施例中,使用第二浇注材料对绕线骨架与外壳之间进行浇注包括:
第一定位孔为非通孔,在外壳外套设浇注模具,并借助浇注模具对绕线骨架和外壳之间进行浇注。
在本公开的一种示例性实施例中,第一定位孔占外壳的表面积比例不大于2%。
根据本公开实施例的第二方面,提供一种高压线圈,包括:
外壳;
绕线骨架,由第一浇注材料浇注而成,且设置于外壳内;
绕组,由导线缠绕在该绕线骨架上制成;
填充层,由浇注于外壳与绕线骨架之间的第二浇注材料形成。
在本公开的一种示例性实施例中,第一浇注材料与第二浇注材料为同一种材料。
在本公开的一种示例性实施例中,第一浇注材料与第二浇注材料的热膨胀系数差值不大于20%。
在本公开的一种示例性实施例中,绕线骨架具有一容纳绕组的凹槽,凹槽的深度不小于绕组的厚度。
在本公开的一种示例性实施例中,外壳上具有一出线孔,绕组的出线端置于出线孔中。
在本公开的一种示例性实施例中,外壳具有第一定位孔,绕线骨架具有第二定位孔,绕线骨架通过定位杆固定在外壳中,定位杆的两端分别卡合于第一定位孔与第二定位孔中。
在本公开的一种示例性实施例中,绕线骨架具有凸出于表面的定位柱。
在本公开的一种示例性实施例中,外壳具有第一定位孔,绕线骨架通过定位柱固定在外壳中,定位柱卡合于第一定位孔中。
在本公开的一种示例性实施例中,定位柱位于绕线骨架的表面的任意两侧。
在本公开的一种示例性实施例中,绕线骨架具有一容纳绕组的凹槽,定位柱位于凹槽两侧的凸台上,并且定位柱的宽度不大于凸台的宽度。
根据本公开实施例的第三方面,提供一种变压器,包括:
如上所述的高压线圈;
低压线圈;
磁芯。
在本公开的一种示例性实施例中,高压线圈的外壳接地。
综上所述,本公开提供的方案具有以下的部分或全部的优点:
第一,绕线骨架浇注成型,避免了高压线圈的内部气隙缺陷,改善了局放性能;
第二,利用第二浇注材料完全填充于绕线骨架和外壳之间,隔离了高低压电位间的连通界面,增加了高压线圈的绝缘强度;
第三,选用热膨胀系数相近的第一浇注材料和第二浇注材料,减少了内应力,能够防止开裂。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开中高压线圈制作方法的第一实施例的流程图。
图2A至图2C依次为本公开中高压线圈制作方法的第二实施例至第四实施例的流程图。
图3A是本公开中高压线圈的第一实施例的立体结构示意图。
图3B是图3A中的高压线圈在A1~A1’处的剖面示意图。
图4A是本公开中高压线圈的第二实施例的剖面示意图。
图4B是图4A中的高压线圈的局部放大图。
图4C示出了图4A的第一定位孔的另一种结构。
图5A是本公开中高压线圈的第三实施例的剖面示意图。
图5B是图5A中的高压线圈的局部放大图。
图5C示出了图5A的第一定位孔的另一种结构。
图5D是图5A中的高压线圈剖面的立体结构的示意图。
图6A是本公开中高压线圈的第四实施例的剖面示意图。
图6B示出了图6A中的绕线骨架的另一种结构。
图7A是本公开中高压线圈的第五实施例的剖面示意图。
图7B示出了图7A中的绕线骨架的另一种结构。
图8A是本公开中高压线圈的第五实施例的剖面示意图。
图8B示出了图8A中的绕线骨架的另一种结构。
图9A是本公开的一种变压器结构图。
图9B是本公开的另一种变压器结构图。
图9C是本公开的再一种变压器结构图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
此外,附图仅为本公开的示意性图解,图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。
下面结合附图对本公开示例实施方式进行详细说明。
图1是本公开中高压线圈制作方法的第一实施例的流程图。参考图 1,高压线圈制作方法可以包括:
步骤S1,使用第一浇注材料浇注形成绕线骨架;
步骤S2,使用导线在绕线骨架上绕制绕组;
步骤S3,将绕线骨架装配在外壳中;
步骤S4,使用第二浇注材料对绕线骨架与外壳之间进行浇注,使得第二浇注材料完全填充于绕线骨架和外壳之间。
绕线骨架由第一浇注材料浇注成型,所采用的工艺、设备可以消除绕线骨架内的残余气泡,减少内部缺陷。同时,由于第二浇注材料通过再次进行浇注完全填充于绕线骨架和外壳之间,形成了高低压之间(绕组和外壳之间)的固体绝缘结构,进一步提高了高压线圈的绝缘强度。
在步骤S1,可以将用于浇注绕线骨架的模具送入真空浇注或自动压力凝胶设备,继而进行干燥、真空浇注、固化、脱模、打磨整形等浇注步骤,最终制成绕线骨架。
在步骤S2,绕线骨架可以具有一容纳绕组的凹槽,以便于绕组的固定。例如,导线可以为漆包线,缠绕于该凹槽中。其中,该凹槽可以在步骤S1的打磨整形的步骤中制成,也可以在步骤S1中的真空浇注的步骤中直接制成,本公开不以此为限。优选地,可设置凹槽的深度不小于绕组的厚度,则凹槽两侧的凸台可以形成屏障,改变高压线圈的内部放电路径,以进一步降低高压线圈发生局部放电的概率。在其他一些实施例中,出于简化制作工艺的目的,绕线骨架也可以不具有凹槽。
在步骤S3,外壳可以由导电材料制成,且外壳接地,使外壳表面电位为零电位,保证用户安全。在一些实施例中,外壳还可以具有出线孔,以容纳步骤S2中的绕组的出线端,高压线圈通过出线端实现和外部电路的电连接。
在步骤S4,可以将步骤S3中完成的工件送入真空浇注设备,继而进行干燥、真空浇注、固化、脱模、打磨整形,最终制成高压线圈。其中,在一些实施例中,可选用和第一浇注材料的热膨胀系数相近的第二浇注材料,以减小由第二浇注材料所形成的填充层的内部应力,提高填充层的机械强度,防止填充层的开裂。优选地,可以限定第一浇注材料与第二浇注材料的热膨胀系数差值不大于20%,或者,设定第一浇注材料和第二浇注材料为同一种材料。例如,第一浇注材料和第二浇注材料可以同属环氧树脂、聚氨酯或苯并噁嗪等树脂材料。
图2A为本公开中高压线圈制作方法的第二实施例的流程图。在本公开的一种示例性实施例中,外壳具有第一定位孔,绕线骨架具有第二定位孔,参考图2A,在一个实施例中,步骤S3的实施方式可以为:利用定位杆将绕组装配在外壳中,其中定位杆的两端分别卡合于第一定位孔与第二定位孔中;步骤S4的实施方式可以为:利用定位杆将外壳固定在浇注模具内,使用第二浇注材料借助浇注模具对绕线骨架绕组与外壳之间进行浇注,使得第二浇注材料完全填充于绕线骨架和外壳之间。其中,第一定位孔为通孔,定位杆具有凸出于第一定位孔的延伸部,浇注模具有第三定位孔,定位杆的延伸部卡合于第三定位孔中。定位杆可以由金属材料制成,也可以由绝缘材料制成。当定位杆由金属材料制成时,需要在步骤S4完成后拔除定位杆,以满足绝缘要求。
图2B为本公开中高压线圈制作方法的第三实施例的流程图。在本公开的一种示例性实施例中,外壳具有第一定位孔,绕线骨架具有凸出于表面的定位柱,参考图2B,在另一个实施例中,步骤S3的实施方式可以为:利用定位柱将绕组固定在外壳中,定位柱卡合于第一定位孔中;步骤S4的实施方式可以为:利用定位柱将外壳固定在浇注模具内,使用第二浇注材料借助浇注模具对绕线骨架绕组与外壳之间进行浇注,使得第二浇注材料完全填充于绕线骨架和外壳之间。其中,第一定位孔为通孔,浇注模具有第三定位孔,定位柱具有凸出于第一定位孔的延伸部,该延伸部卡合于第三定位孔中。
于上述实施例中,当定位杆由金属材料制成时,因需要拔除定位杆,绕线骨架会暴露于空气中;当定位杆由绝缘材料制成,虽然无需拔出定位杆,但定位杆卡合于第一定位孔中时,和外壳的材料往往不一致。因此,需要根据高压线圈外壳表面电位的安规需要,合理设置第一定位孔的大小。类似地,当采用定位柱固定外壳和绕组模具时也需要考虑第一定位孔的大小。优选地,可设置第一定位孔占外壳表面积的比例不大于 2%。
于上述实施例中,在上述步骤S4中,进一步地,可设置第三定位孔的深度不大于10mm,以便于装配。
图2C为本公开中高压线圈制作方法的第三实施例的流程图。
参考图2C,和第二实施例相比,本实施例中的步骤S4的实施方式可以为:
直接将浇注模具套设在外壳外,使用第二浇注材料借助浇注模具对绕线骨架绕组与外壳之间进行浇注,使得第二浇注材料完全填充于绕线骨架和外壳之间。其中,因为不需要定位杆或者定位柱和浇注模具进行连接,可以使第一定位孔为非通孔,相比于上述的第一定位孔为通孔的实施例,安全保证更高。
于本公开的另一些实施例中,亦可不借助浇注模具,采用其他方法实现第二浇注材料的浇注,本公开并不对此做出限制。
图3A是本公开中高压线圈的第一实施例的立体结构示意图。但本公开不限于此,高压线圈还可以有其他形状。
图3B是图3A高压线圈在A1~A1’处的剖面示意图。图3A~图3B 中所示的高压线圈可以由图1所示的制作方法制成。
参考图3B,高压线圈包括绕组31、绕线骨架32、填充层33和外壳34。绕线骨架32由第一浇注材料浇注而成,导线缠绕在该绕线骨架 32上形成绕组31,绕线骨架32在外壳34内,填充层33由浇注于外壳 34与绕线骨架32之间的第二浇注材料形成。在本实施例中,借助浇注模具35浇注形成了填充层33,当浇注完成后,再取下浇注模具35。于本发明的另一些实施例中,在制作过程中亦可以省去浇注模具,本公开并不对填充层的具体浇注方法做限制。
绕线骨架32由第一浇注材料浇注成型,所采用的工艺、设备可以消除绕线骨架内的残余气泡,减少内部缺陷。同时,由于第二浇注材料通过再次进行浇注完全填充于绕线骨架32和外壳34之间,形成填充层 33,从而形成了高低压之间(绕组31和外壳34之间)的固体绝缘结构,进一步提高了高压线圈的绝缘强度。
在一些实施例中,可选用热膨胀系数相近的第一浇注材料和第二浇注材料,以减小填充层33的内部应力,提高填充层33的机械强度,防止填充层33的开裂。优选地,可以限定第一浇注材料与第二浇注材料的热膨胀系数差值不大于20%,或者,设定第一浇注材料和第二浇注材料为同一种材料。例如,第一浇注材料和第二浇注材料可以同属环氧树脂、聚氨酯或苯并噁嗪等树脂材料。
图4A是本公开中高压线圈的第二实施例的剖面示意图。图4A中所示的高压线圈可以由图2A所示的高压线圈制作方法制成。
参考图4A,绕线骨架42由第一浇注材料浇注而成,具有容纳导线的凹槽,导线缠绕在绕线骨架42的凹槽中形成单层绕组41,优选地,嵌入深度H不小于导线的直径,凹槽两侧的凸台可以形成屏障,改变高压线圈的内部放电路径,可进一步降低高压线圈发生局部放电的概率。于本公开的另一些实施例中,导线缠绕在绕线骨架42上亦可形成多层绕组,类似地,可设置凹槽深度H不小于绕组厚度。在本公开的一些实施例中,如图4A所示,外壳43还可以具有出线孔46,以容纳单层或多层绕组的出线端。需要说明的是,本公开并不限制外壳43的出线孔46的大小和位置,图4A仅为示例。
图4B是图4A中的高压线圈的局部放大图,请同时参考图4A及图 4B,外壳43具有第一定位孔48,绕线骨架42具有第二定位孔47。绕线骨架42可以通过定位杆45固定在外壳43中,定位杆45的两端分别卡合于第一定位孔48与第二定位孔47中。定位杆45的位置和数量可以由本领域技术人员自行设置,只要目的在于固定绕线骨架42的方案,皆在本公开保护范围之内。在本实施例中,第二定位孔47的侧壁至绕线骨架42内侧的最短距离小于绕线骨架外侧至内侧的最短距离,即w2<D。在本公开的一示例性实施例中,定位杆可以位于绕线骨架42的任意两侧,即不同面的两侧,固定性能更好。在本公开的另一示例性实施例中,可通过设置第二定位孔47的大小,保证第二定位孔47内的电场强度低于空气的击穿场强,以进一步提升高压线圈的绝缘性能,例如,可设置第二定位孔47的孔径w1≤5mm,孔深h1≤5mm。
请继续参考图4B,第一定位孔48为通孔,浇注模具44可以具有第三定位孔49,定位杆45具有延伸部,延伸部卡合于第三定位孔49中。在本公开的一种示例性实施例中,第三定位孔49的深度h2≤10mm,结构简单,便于生产装配。需要说明的是,定位杆45可以由金属材料制成,也可以由绝缘材料制成。当定位杆由金属材料制成时,待高压线圈制作完成后,需要拔除定位杆以满足绝缘要求;当定位杆由绝缘材料制成时,待高压线圈制作完成后,仍可保留定位杆于高压线圈中,并磨平定位杆凸出于外壳的部分,使高压线圈表面光滑。在本公开的一种示例性实施例中,可以根据高压线圈外壳表面电位的安规需要,设置第一定位孔48的大小,以进一步提高绝缘性能,例如,可设置第一定位孔占外壳表面积的比例不大于2%。
在本公开的另一些实施例中,第一定位孔也可以为非通孔。图4C 示出了图4A中的第一定位孔的另一种结构。参考图4C,当第一定位孔 48为非通孔时,第一定位孔48的孔深h3小于外壳43的厚度,浇注模具直接套设在外壳外,相比于第一定位孔为通孔的实施例,设置第一定位孔48为非通孔时,安全保证更高。
在图4A至图4C所示的实施例中,借助了浇注模具44对外壳43和绕线骨架42之间进行浇注以形成填充层410,待浇注完成后需取下浇注模具。
图5A是公开中高压线圈的第三实施例的剖面示意图。图5B是图 5A中的高压线圈的局部放大图。图5C是图5A中的高压线圈剖面的立体结构的示意图。其中,图5A中所示的高压线圈可以由图2B所示的高压线圈制作方法制成。参考图5A至图5C,导线缠绕在绕线骨架52上形成绕组51,绕线骨架52具有凸出于两端表面的定位柱53,定位柱宽度W不大于绕线骨架52的凸台高度E。绕线骨架52通过定位柱53固定在外壳54中,定位柱53卡合于外壳54的第一定位孔56中。图5A 至图5C中所示的定位柱为圆柱形,但本公开不以此为限。
请继续参考图5B,第一定位孔56为通孔,定位柱53具有凸出于外壳54的延伸部,浇注模具55具有第三定位孔57,定位柱53的延伸部卡合于第三定位孔57中。在本公开的一种示例性实施例中,第三定位孔 57的深度h不大于10mm,结构简单,便于生产装配。在本公开的一种示例性实施例中,可以根据高压线圈外壳表面电位的安规需要,设置第一定位孔48的大小,以进一步提高绝缘性能,例如,可设置第一定位孔占外壳表面积的比例不大于2%。
图5D示出了图5A的第一定位孔的另一种结构。在图5D所示的实施例中,第一定位孔56为非通孔,第一定位孔56的孔深h’小于外壳54 的厚度,浇注模具55直接套设在外壳54外,安全保证更高。
图6至图8示出了本公开的另一些实施例中绕线骨架的结构,其中,对于和上述实施例中相同的部分,下文就不再赘述了。
图6A是本公开中高压线圈的第四实施例的剖面示意图。在图6A 中,绕线骨架61的定位柱向绕线骨架的外侧凸出,并***外壳及浇注模具的定位孔中。其中,定位柱可以位于绕线骨架61的凹槽两侧的凸台上,定位柱宽度W不大于绕线骨架61的凸台宽度F,即W≤F。
图6B示出了图6A中的绕线骨架的另一种结构。在图6B中,绕线骨架62的定位柱向绕线骨架的内侧凸出,并***外壳和浇注模具的定位孔中,定位柱的个数n≥1,且多个定位柱的定位柱宽度之和不大于绕线骨架62的总宽度G,即n*W≤G。
图7A是本公开中高压线圈的第四实施例的剖面示意图。
在图7A中,绕线骨架71是通过绕线骨架外侧拐角位置凸出的定位柱固定在模具的拐角处,并卡合于外壳的第一定位孔中,定位柱宽度W ≤F,F为绕线骨架71的凸台宽度。
图7B示出了图7A中的绕线骨架的另一种结构。在图7B中,绕线骨架72是通过绕线骨架内侧拐角位置凸出的定位柱固定在模具的拐角处,并卡合于外壳的第一定位孔中,定位柱宽度W≤G/2,G为绕线骨架71的宽度。
图8A是本公开中高压线圈的第五实施例的剖面示意图。
在图8A中,绕线骨架81是通过绕线骨架一端和内侧凸出的定位柱固定在外壳和浇注模具中,其中,端部定位柱的宽度W1≤E,E为绕线骨架81的凸台高度,内侧定位柱的宽度W2≤G,G为绕线骨架81的宽度。
图8B示出了图8A中的绕线骨架的另一种结构。在图8B中,绕线骨架82是通过绕线骨架一端和外侧凸出的定位柱固定在外壳和浇注模具中,其中,端部定位柱的宽度W1≤E,E为绕线骨架81的凸台高度,外侧定位柱的宽度W2≤F,F为绕线骨架81的凸台宽度。
在本公开中,定位柱或定位杆的数量及位置还可以其他多种变形,本领域技术人员可以根据实际情况对定位柱和定位杆进行设置,本公开对此不作特殊限定。只要是可以固定绕线骨架的结构,都在本发明的保护范围内。
在本公开中,图3B至图5B,以及图5D至图8B中示出的浇注模具均可在浇注完成后取下。
本公开还提供一种使用上述高压线圈制作的变压器。
参考图9A~图9C,将高压线圈91、低压线圈92、磁芯93以不同组合形式组装,可以得到变压器成品,但本发明不以此为限。
在图9A中,高压线圈91与低压线圈92分别套在磁芯93的两个芯柱上。在图9B中,高压线圈91叠合在两个低压线圈92之间,并共同设置在同一芯柱上。在图9C中,低压线圈92套设在高压线圈91的外侧,并共同设置在同一芯柱上。
综上所述,本公开提供的方案具有以下的部分或全部的优点:
第一,绕线骨架浇注成型,避免了高压线圈的内部气隙缺陷,改善了局放性能;
第二,利用第二浇注材料完全填充于绕线骨架和外壳之间,隔离了高低压电位间的连通界面,增加了高压线圈的绝缘强度;
第三,选用热膨胀系数相近的第一浇注材料和第二浇注材料,减少了内应力,能够防止开裂。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和构思由权利要求指出。
Claims (15)
1.一种高压线圈制作方法,其特征在于,包括:
使用第一浇注材料浇注形成绕线骨架;
使用导线在所述绕线骨架上绕制绕组;
将所述绕线骨架装配在外壳中;
使用第二浇注材料对所述绕线骨架与所述外壳之间进行浇注,使得所述第二浇注材料完全填充于所述绕线骨架和所述外壳之间,所述第一浇注材料与所述第二浇注材料的热膨胀系数差值不大于20%;
其中,所述绕线骨架具有凸出于表面的定位柱,所述外壳具有第一定位孔,所述将绕线骨架装配在外壳中包括:
利用所述定位柱将所述绕组装配在所述外壳中,所述定位柱卡合于所述第一定位孔中。
2.如权利要求1所述的高压线圈制作方法,其特征在于,所述第一浇注材料与所述第二浇注材料为同一种材料。
3.如权利要求1所述的高压线圈制作方法,其特征在于,所述绕线骨架具有一容纳所述绕组的凹槽,所述凹槽的深度不小于所述绕组的厚度。
4.如权利要求1所述的高压线圈制作方法,其特征在于,所述外壳上具有一出线孔,所述绕组的出线端置于所述出线孔中。
5.如权利要求1所述的高压线圈制作方法,其特征在于,所述使用第二浇注材料对所述绕线骨架与所述外壳之间进行浇注包括:
利用所述定位柱将所述外壳固定在浇注模具内,并借助所述浇注模具对所述绕线骨架与所述外壳之间进行浇注;
其中,所述第一定位孔为通孔,所述浇注模具有第三定位孔,所述定位柱具有凸出于所述第一定位孔的延伸部,所述延伸部卡合于所述第三定位孔中。
6.如权利要求1所述的高压线圈制作方法,其特征在于,所述使用第二浇注材料对所述绕线骨架与所述外壳之间进行浇注包括:
所述第一定位孔为非通孔,在所述外壳外套设浇注模具,并借助所述浇注模具对所述绕线骨架和所述外壳之间进行浇注。
7.如权利要求5所述的高压线圈制作方法,其特征在于,所述第一定位孔占所述外壳的表面积比例不大于2%。
8.一种高压线圈,其特征在于,包括:
外壳,所述外壳具有第一定位孔;
绕线骨架,由第一浇注材料浇注而成,并设置于所述外壳内,所述绕线骨架具有凸出于表面的定位柱,所述绕线骨架通过所述定位柱固定在所述外壳中,所述定位柱卡合于所述第一定位孔中;
绕组,由导线缠绕在所述绕线骨架上制成;
填充层,由浇注于所述外壳与所述绕线骨架之间的第二浇注材料形成,所述第一浇注材料与所述第二浇注材料的热膨胀系数差值不大于20%。
9.如权利要求8所述的高压线圈,其特征在于,所述第一浇注材料与所述第二浇注材料为同一种材料。
10.如权利要求8所述的高压线圈,其特征在于,所述绕线骨架具有一容纳所述绕组的凹槽,所述凹槽的深度不小于所述绕组的厚度。
11.如权利要求8所述的高压线圈,其特征在于,所述外壳上具有一出线孔,所述绕组的出线端置于所述出线孔中。
12.如权利要求8所述的高压线圈,其特征在于,所述定位柱位于所述绕线骨架的所述表面的任意两侧。
13.如权利要求8所述的高压线圈,其特征在于,所述绕线骨架具有一容纳所述绕组的凹槽,所述定位柱位于所述凹槽两侧的凸台上,并且所述定位柱的宽度不大于所述凸台的宽度。
14.一种变压器,其特征在于,包括:
如权利要求8至13中任一项所述的高压线圈;
低压线圈;
磁芯。
15.如权利要14所述的变压器,其特征在于,所述高压线圈的所述外壳接地。
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