CN108922775A - 一种电力设备用双开口磁路铁心为骨架绕制线圈的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力设备用双开口磁路铁心为骨架绕制线圈的方法，先将方轴、夹板、楔形固定件夹紧并固定在“工”字形铁心柱两端，构成一个完整的刚性体，吊装在绕线机上，放置好绝缘件，将内线圈导线首头固定在夹具上，开动绕线机开始绕线；内线圈绕制完成后，按图纸安置好内外压线圈间的绝缘件，将外压线圈导线首头固定在夹具固定夹中，绕制外线圈，绕制完成后，将刚性体从绕线机上卸下，拆除夹具，形成一相电力设备器身。同理，根据上述方法可完成“U”型铁心柱上的线圈绕制。这种电力设备用双开口磁路铁心为骨架绕制线圈的方法简单，制造工序少，效率高，制成的电力设备器身具有性能更好、抗突发短路能力强、制造成本更低的特点。

Description

一种电力设备用双开口磁路铁心为骨架绕制线圈的方法

技术领域

本发明涉及电力设备领域，尤其涉及一种电力设备用双开口磁路铁心为骨架绕制线圈的方法。

背景技术

目前，在变压器和电抗器等电力设备上，普遍采用的磁路为平直叠片式结构，即将铁芯片剪裁成梯形，然后逐片叠装起来，构成电力设备的磁路铁心。这种结构使得铁心加工复杂，工序流程多，且铁心片角部有切除浪费。而线圈必须单独绕制，然后再套装再磁路铁心上。 结构的固有缺点，其所构成的变压器和电抗器的器身加工制造复杂，人工干预多，工艺繁琐，空间利用率低，材料使用浪费，体积大，成品的性能参数不好。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构简单，制造工序少，能够实现制造过程自动化、高效率的电力设备用双开口磁路铁心为骨架绕制线圈的方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种电力设备用双开口磁路铁心为骨架绕制线圈的方法，包括以下步骤：

A、先将两个“U”字形铁心柱背靠背组合成一个“工”字形铁心柱，并通过高强度打包带绑紧，“工”字形铁心柱的两端形成楔口，然后用薄绝缘纸将“工”字形铁心柱的外端铁心片包好保护；

B、将两块楔形固定件分别插入“工”字形铁心柱的两端楔口中，并在楔形固定件的端部插入方轴，接着用夹板夹住“工”字形铁心柱的端部，所述夹板通过螺栓固定在楔形固定件上，所述楔形固定件与夹板对“工”字形铁心柱的端部形成夹紧，构成一整体刚性紧固骨架结构，接着将整体刚性紧固骨架结构安装在绕线机上；

C、将撑条帘铺设在整体刚性紧固骨架结构中的“工”字形铁心柱表面，并在其四角安装护角纸板，然后用紧缩布带绑紧；

D、将线圈的导线首头用螺栓固定在夹板外侧的固定板上， 按图纸尺寸将导线首头折弯做型，构成内线圈首头，并开始启动绕线机绕制内线圈；

E、内线圈绕制过程中，不断的用木槌敲打线圈导线，使其靠紧“工”字形铁心柱；内线圈每层绕制完成后，按图纸要求检查匝数和尺寸，然后在该线圈层导线排表面喷涂速干绝缘固化漆，之后按图纸要求在该线圈层外铺设层间绝缘和油道，然后继续升层绕制，直至完成内线圈的绕制；

F、内线圈绕制完成后，按图纸要求铺设内外压线圈间的绝缘纸和油道，形成内外线圈绝缘层；然后重复步骤A-E，直至完成外线圈的绕制，形成一刚性结构体；

G、将已完成内外线圈绕制的刚性结构体从绕线机上卸下，拆除固定板、夹板、楔形固定件和方轴，再拆除“工”字形铁心柱端部的薄绝缘纸，完成“工”字型铁心柱的单相器身的制造；

H、按上述A-G步骤，可用一大一小两个“U”字形铁心柱组合成一个大“U”字形铁心柱，并绕制成“U”字形铁心柱式器身。

优选的，所述内线圈为金属箔式材料做导体绕制的箔式线圈，该内线圈的导线首头为铜排结构。

优选的，所述“工”字形铁心柱和大“U”字形铁心柱的两侧安装有相互对称的铁心拉板，所述“工”字形铁心柱和大“U”字形铁心柱与对应的铁心拉板之间通过高强度打包带多处间隔扎紧，所述楔形固定件与铁心拉板以及方轴之间通过螺栓固定在一起。

优选的，所述楔形固定件呈“T”字型结构。

优选的，所述高强度打包带为环氧无纬玻璃丝粘带。

优选的，所述楔形固定件的端面设置有能够与方轴的端部插接式配合的轴孔。

一种电力设备用双开口磁路铁心为骨架绕制线圈的方法，其特征是，将“工”字形铁心柱（1）或大“U”字形铁心柱的一端临时折直，插入到预先绕制好的线圈中，再在线圈和铁心柱之间撑紧，然后将铁心柱端部折回原型状，形成一相器身。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：这种电力设备用双开口磁路铁心为骨架绕制线圈的方法，利用铁心柱作为线圈绕制的骨架，克服了传统铁心叠片插片所产生的片损坏，特别是上铁轭重复拆装造成的影响性能的缺点；也克服了铁心的加工剪裁的片宽种类多，机械加工过程复杂和材料性能损失大的缺陷；高低压线圈直接绕制在铁心柱上的方法，有效地克服了传统的叠片式铁心的线圈必须单独绕制，再套入铁心的复杂工艺过程，完全取消了套装工艺间隙，使得电力设备内部的空间利用率大为提高，有效地降低了铁心材料和线圈材料的消耗，减少了电力设备材料成本，同时由于磁路接缝少，也显著的提高了电力设备的空载性能和负载性能；由于没有线圈的套装过程，取消了不必要的套装间隙，使得直接绕制在铁心上的线圈与铁心结合紧凑，电力设备的机械强度得到显著加强，抗突发短路能力得到极大提升，大幅提高了电力设备运行可靠性；基于上述原因，使得电力设备器身的结构得到极大的简化，材料使用和加工成本均可大幅下降，以此法制成的双开口磁路电力设备器身具有性能更好、抗突发短路能力强、制造成本更低的特点。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明中“工”字形铁心柱的结构示意图；

图2是本发明中带铁心拉板的“工”字形铁心柱结构示意图；

图3是本发明中不带铁心拉板的“工”字形铁心柱结构示意图；

图4是本发明中带铁心拉板的“工”字形铁心柱夹紧方式示意图；

图5是本发明中不带铁心拉板的“工”字形铁心柱夹紧方式示意图；

图6是本发明中以线圈为导线的绕线机装配示意图；

图7是本发明中以金属箔做导体的绕线机装配示意图；

图8是本发明中“工”字形铁心柱线圈绕制结束后的结构示意图；

图9是本发明中大“U”字形铁心柱线圈绕制结束后的结构示意图；

图10是本发明中护角纸板结构示意图。

图中：1、“工”字形铁心柱；2、“U”字形铁心柱；3、铁心拉板；4、高强度打包带；5、楔口；6、楔形固定件；7、夹板；8、方轴；9、固定板；10、轴孔；11、线圈；12、绕线机；13、撑条帘；14、护角纸板；15、导线首头；16、内线圈；17、外线圈；18、内外线圈绝缘层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。

方法一

一种电力设备用双开口磁路铁心为骨架绕制线圈的方法，包括以下步骤：

A、如图1所示，先将两个“U”字形铁心柱2背靠背组合成一个“工”字形铁心柱1，并通过高强度打包带4绑紧，详见附图3；所述高强度打包带4为环氧无纬玻璃丝粘带，“工”字形铁心柱1的两端形成楔口5，然后用薄绝缘纸将“工”字形铁心柱1的外端铁心片包好保护；

B、如图4和图5所示，将两块楔形固定件6分别插入“工”字形铁心柱1的两端楔口5中，并在楔形固定件6的端部插入方轴8，所述楔形固定件6呈“T”字型结构，接着用夹板7夹住“工”字形铁心柱1的端部，所述夹板7通过螺栓固定在楔形固定件6上，所述楔形固定件6与夹板7对“工”字形铁心柱1的端部形成夹紧，构成一整体刚性紧固骨架结构，接着将整体刚性紧固骨架结构安装在绕线机12上；为了方便方轴8与楔形固定件6的连接，所述楔形固定件6的端面设置有能够与方轴8的端部插接式配合的轴孔10；

C、如图6和图7所示，将撑条帘13铺设在整体刚性紧固骨架结构中的“工”字形铁心柱1表面，并在其四角安装护角纸板14，详见附图10，然后用紧缩布带绑紧；

D、将线圈11的导线首头15用螺栓固定在夹板7外侧的固定板9上，按图纸尺寸将导线首头15折弯做型，构成内线圈首头，并开始启动绕线机12绕制内线圈16；

E、内线圈16绕制过程中，不断的用木槌敲打线圈11导线，使其靠紧“工”字形铁心柱1；内线圈16每层绕制完成后，按图纸要求检查匝数和尺寸，然后在该线圈层导线排表面喷涂速干绝缘固化漆，之后按图纸要求在该线圈层外铺设层间绝缘和油道，然后继续升层绕制，直至完成内线圈16的绕制；

F、内线圈16绕制完成后，按图纸要求铺设内外压线圈间的绝缘纸和油道，形成内外线圈绝缘层18；然后重复步骤A-E，直至完成外线圈17的绕制，形成一刚性结构体；

G、将已完成内外线圈17绕制的刚性结构体从绕线机12上卸下，拆除固定板9、夹板7、楔形固定件6和方轴8，再拆除“工”字形铁心柱1端部的薄绝缘纸，完成“工”字型铁心柱的单相器身的制造，详见附图8；

H、按上述A-G步骤，可用一大一小两个“U”字形铁心柱2组合成一个大“U”字形铁心柱，并绕制成“U”字形铁心柱式器身，详见附图9。

如图7所示，所述内线圈16为金属箔式材料做导体绕制的箔式线圈，该内线圈16的导线首头15为铜排结构。

如图2和图4所示，所述“工”字形铁心柱1的两侧安装有相互对称的铁心拉板3，所述“工”字形铁心柱1与铁心拉板3之间通过高强度打包带4多处间隔扎紧，所述楔形固定件6与铁心拉板3以及方轴8之间通过螺栓固定在一起；同理，大“U”字形铁心柱也可以以该结构形式装配。

方法二

一种电力设备用双开口磁路铁心为骨架绕制线圈的方法，将“工”字形铁心柱1或大“U”字形铁心柱的一端临时折直，插入到预先绕制好的线圈中，再在线圈和铁心柱之间撑紧，然后将铁心柱端部折回原型状，形成一相器身。

这种电力设备用双开口磁路铁心为骨架绕制线圈的方法，利用铁心柱作为线圈绕制的骨架，克服了传统铁心叠片插片所产生的片损坏，特别是上铁轭重复拆装造成的影响性能的缺点；也克服了铁心的加工剪裁的片宽种类多，机械加工过程复杂和材料性能损失大的缺陷；高低压线圈直接绕制在铁心柱上的方法，有效地克服了传统的叠片式铁心的线圈必须单独绕制，再套入铁心的复杂工艺过程，完全取消了套装工艺间隙，使得电力设备内部的空间利用率大为提高，有效地降低了铁心材料和线圈材料的消耗，减少了电力设备材料成本，同时由于磁路接缝少，也显著的提高了电力设备的空载性能和负载性能；由于没有线圈的套装过程，取消了不必要的套装间隙，使得直接绕制在铁心上的线圈与铁心结合紧凑，电力设备的机械强度得到显著加强，抗突发短路能力得到极大提升，大幅提高了电力设备运行可靠性；基于上述原因，使得电力设备器身的结构得到极大的简化，材料使用和加工成本均可大幅下降，以此法制成的双开口磁路电力设备器身具有性能更好、抗突发短路能力强、制造成本更低的特点。

需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种电力设备用双开口磁路铁心为骨架绕制线圈的方法，其特征是，包括以下步骤：

A、先将两个“U”字形铁心柱（2）背靠背组合成一个“工”字形铁心柱（1），并通过高强度打包带（4）绑紧，“工”字形铁心柱（1）的两端形成楔口（5），然后用薄绝缘纸将“工”字形铁心柱（1）的外端铁心片包好保护；

B、将两块楔形固定件（6）分别插入“工”字形铁心柱（1）的两端楔口（5）中，并在楔形固定件（6）的端部插入方轴（8），接着用夹板（7）夹住“工”字形铁心柱（1）的端部，所述夹板（7）通过螺栓固定在楔形固定件（6）上，所述楔形固定件（6）与夹板（7）对“工”字形铁心柱（1）的端部形成夹紧，构成一整体刚性紧固骨架结构，接着将整体刚性紧固骨架结构安装在绕线机（12）上；

C、将撑条帘（13）铺设在整体刚性紧固骨架结构中的“工”字形铁心柱（1）表面，并在其四角安装护角纸板（14），然后用紧缩布带绑紧；

D、将线圈（11）的导线首头（15）用螺栓固定在夹板（7）外侧的固定板（9）上，按图纸尺寸将导线首头（15）折弯做型，构成内线圈首头，并开始启动绕线机（12）绕制内线圈（16）；

E、内线圈（16）绕制过程中，不断的用木槌敲打线圈（11）导线，使其靠紧“工”字形铁心柱（1）；内线圈（16）每层绕制完成后，按图纸要求检查匝数和尺寸，然后在该线圈层导线排表面喷涂速干绝缘固化漆，之后按图纸要求在该线圈层外铺设层间绝缘和油道，然后继续升层绕制，直至完成内线圈（16）的绕制；

F、内线圈（16）绕制完成后，按图纸要求铺设内外压线圈间的绝缘纸和油道，形成内外线圈绝缘层（18）；然后重复步骤A-E，直至完成外线圈（17）的绕制，形成一刚性结构体；

G、将已完成内外线圈（17）绕制的刚性结构体从绕线机（12）上卸下，拆除固定板（9）、夹板（7）、楔形固定件（6）和方轴（8），再拆除“工”字形铁心柱（1）端部的薄绝缘纸，完成“工”字型铁心柱的单相器身的制造；

H、按上述A-G步骤，可用一大一小两个“U”字形铁心柱（2）组合成一个大“U”字形铁心柱，并绕制成“U”字形铁心柱式器身。

2.根据权利要求1所述的电力设备用双开口磁路铁心为骨架绕制线圈的方法，其特征是，所述内线圈（16）为金属箔式材料做导体绕制的箔式线圈，该内线圈（16）的导线首头（15）为铜排结构。

3.根据权利要求1所述的电力设备用双开口磁路铁心为骨架绕制线圈的方法，其特征是，所述“工”字形铁心柱（1）和大“U”字形铁心柱的两侧安装有相互对称的铁心拉板（3），所述“工”字形铁心柱（1）和大“U”字形铁心柱与对应的铁心拉板（3）之间通过高强度打包带（4）多处间隔扎紧，所述楔形固定件（6）与铁心拉板（3）以及方轴（8）之间通过螺栓固定在一起。

4.根据权利要求1所述的电力设备用双开口磁路铁心为骨架绕制线圈的方法，其特征是，所述楔形固定件（6）呈“T”字型结构。

5.根据权利要求1所述的电力设备用双开口磁路铁心为骨架绕制线圈的方法，其特征是，所述高强度打包带（4）为环氧无纬玻璃丝粘带。

6.根据权利要求1所述的电力设备用双开口磁路铁心为骨架绕制线圈的方法，其特征是，所述楔形固定件（6）的端面设置有能够与方轴（8）的端部插接式配合的轴孔（10）。

7.一种电力设备用双开口磁路铁心为骨架绕制线圈的方法，其特征是，将“工”字形铁心柱（1）或大“U”字形铁心柱的一端临时折直，插入到预先绕制好的线圈中，再在线圈和铁心柱之间撑紧，然后将铁心柱端部折回原型状，形成一相器身。