一种三叠多并层式线圈的绕制方法及其制成的层式线圈

摘要

本发明公开的一种三叠多并层式线圈的绕制方法及其制成的层式线圈，在辐向将三根导线叠在一起为一组，若干组导线在轴向并排在一起并环绕立体卷铁心进行线圈绕制，由于线圈在辐向上有三根导线，每根导线所处的漏磁场位置不同，故在绕制过程中，导线须进行换位操作，按照所述的三叠多并层式线圈的绕制方法进行换位操作，能够实现三根并绕导线的漏磁场感应电动势基本相等，导线长度基本相等，绕线工艺步骤容易操作，能够保留层式线圈优势的同时，增加导线并联绕制的根数，基于该绕制方法而制成的层式线圈能够满足更大容量的变压器的需求。

说明书

技术领域

本发明涉及变压器线圈的绕制方法，尤其是一种新型三叠多并层式线圈的绕制方法及基于该方法而制成的层式线圈。

背景技术

线圈是实现变压器功能的重要部件，线圈的结构和导线的排列方式、线圈的制造工艺将大大影响变压器的性能。

层式线圈的绕制工艺和引线结构比连续式线圈或螺旋式线圈都更为简单，引线引起的杂散损耗也更小，但常规的层式线圈导线并绕根数少，无法满足大容量变压器的需求。普通的层式线圈的导线排列为两叠多并，如果将导线排列的组合变为三叠多并，将有效扩大层式线圈的应用范围，可以适用于更大容量的变压器，但是这样将带来线圈制造上的问题，在多根导线并联绕制的时候，由于线圈的辐向处于绕组漏磁场的垂直方向，磁场会在不同的导线中感应出不同的电压，且轴向并联根数太多绕制困难，操作费时，同时端部绝缘制作难度也相应增加。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种新型三叠多并层式线圈的绕制方法，绕线工艺步骤容易操作，能够保留层式线圈优势的同时，增加导线并联绕制的根数，基于该绕制方法而制成的层式线圈能够满足更大容量的变压器的需求。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种三叠多并层式线圈的绕制方法，包括，

步骤一，在辐向将三根导线叠在一起为一组，若干组导线在轴向并排在一起并环绕立体卷铁心进行线圈绕制；

步骤二，绕至第一层线圈的中部位置时，各组中的三根导线进行换位操作，具体是同一组中辐向内侧的导线和辐向外侧的导线交换位置，中间的导线位置不变；

步骤三，绕至第二层线圈的中部位置时，各组中的三根导线进行第二次换位操作，即同一组中辐向内侧的导线和辐向外侧的导线交换位置，中间的导线位置不变；

步骤四，每绕制完成一层线圈后，放置绝缘件隔开并开始下一层线圈的绕制；

步骤五，各组导线换位的次数与线圈的层数相同，即每绕一层线圈就相应地将各组的导线换位一次，直至绕完整个线圈。

由于导线所处的辐向漏磁场均匀变化，辐向中间的导线的漏磁场感应电动势将等于内侧与外侧导线的漏磁场感应电动势总和的一半，因此按照上述的线圈的绕制方法进行换位操作，能够实现三根并绕导线的漏磁场感应电动势基本相等，导线长度基本相等。

在整个线圈绕制完成后，将导线首尾两端伸出线圈的部分形成引线，各层线圈引线的引出位置均在线圈的端部。

在引出引线时，利用绕线工具将线圈的引线折弯垂直向上引出，方便引线与变压器的外部电路连接。

所述的绝缘件为绝缘撑条，将绝缘撑条沿轴向环绕排布使各层线圈之间隔开形成油道。

一种基于上述三叠多并层式线圈的绕制方法而制成的层式线圈，包括立体卷铁心以及绕制在立体卷铁心上的线圈，所述线圈包括至少有两层，每层线圈由沿轴向并排的若干组导线绕制而成，每组导线由辐向并列的三根导线组成，各层线圈之间设有绝缘件，每层线圈的中部位置设置有换位结构，所述换位结构为每组导线中辐向内侧的导线与辐向外侧的导线交叉换位，其中中间的导线位置不变。

优选的，所述绝缘件为绝缘撑条，绝缘撑条沿轴向环绕排布使各层线圈之间隔开形成油道。

优选的，所述导线首尾两端伸出线圈的部分形成引线，各层线圈引线的引出位置均在线圈的端部。

本发明的有益效果：上述的三叠多并层式线圈的绕制方法，适用于在辐向上有三根导线并联的结构，由于每根导线上的漏磁场不同，辐向中间的导线的漏磁场感应电动势将等于内侧与外侧导线的漏磁场感应电动势总和的一半，因此在绕制过程中进行换位操作就能够实现辐向三根并绕导线的漏磁场感应电动势基本相等，使导线长度基本相等，所提出的绕制方法在未增加工艺复杂性和保证常规层式线圈所能达到的性能的基础上，解决线圈导线并绕根数增多带来的绕制问题，基于该绕制方法而制成的层式线圈能够满足更大容量的变压器的需求，成本得到降低，应用范围更广。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

图1是本发明的层式线圈与立体卷铁心的结构图；

图2是本发明中导线所处的漏磁场变化示意图；

图3是本发明中辐向三根导线的换位操作示意图。

具体实施方式

参照图1，本发明提供的一种新型三叠多并层式线圈的绕制方法，包括步骤一，在辐向将三根导线2叠在一起为一组，若干组导线2在轴向并排在一起并环绕立体卷铁心1进行线圈4绕制；步骤二，绕至第一层线圈4的中部位置时，各组中的三根导线2进行换位操作，具体是同一组中辐向内侧的导线2和辐向外侧的导线2交换位置，中间的导线2位置不变；步骤三，绕至第二层线圈4的中部位置时，各组中的三根导线2进行第二次换位操作，即同一组中辐向内侧的导线2和辐向外侧的导线2交换位置，中间的导线2位置不变；步骤四，每绕制完成一层线圈4后，放上绝缘件3隔开并开始下一层线圈4的绕制，采用的绝缘件3为绝缘撑条，将绝缘撑条沿轴向环绕排布使各层线圈4之间隔开形成油道；步骤五，各组导线2换位的次数与线圈4的层数相同，即每绕一层线圈4就相应地将各组的导线2换位一次，直至绕完整个线圈4。

由于线圈4在辐向上有三根导线2，每根导线2所处的漏磁场位置不同，故在绕制过程中，导线2须进行换位操作。导线2所处的漏磁场如图2所示，漏磁场的强度随着半径的增大而成比例地增大。为了简化工艺，在每层线圈4的中部进行换位。

实施例一，以三叠一并的双层线圈为例，参见图3所示，起绕时，导线a靠近立体卷铁心1侧，绕制到第一层线圈4的中部位置时进行换位，将导线a和导线c的位置交换，导线b位置不变；第一层线圈4绕制完成后放置绝缘件3，然后开始第二层线圈4的绕制，直至第二层线圈4的中部位置再次换位，将导线a和c位置交换，导线b位置不变，通过上述方式，完成三叠一层式线圈的绕制。

实施例二，以三叠二并的双层线圈为例，起绕时，A、B两组导线2沿轴向并排，A、B两组中的导线a和导线a’为靠近立体卷铁心1侧，绕制第一层线圈4的中部位置时进行换位，A组中将导线a和导线c的位置交换，导线b位置不变，B组中将导线a’和导线c’的位置交换，导线b’位置不变；第一层线圈4绕制完成后放置绝缘件3，然后开始第二层线圈4的绕制，直至第二层线圈4的中部位置再次换位，A组中将导线a和导线c的位置交换，导线b位置不变，B组中将导线a’和导线c’的位置交换，导线b’位置不变，A组导线2的换位示意图参照图3所示，B组的换位操作与A组相同，附图未示出，通过上述方式，完成三叠二层式线圈的绕制。

由于导线2所处的辐向漏磁场均匀变化，辐向中间的导线2的漏磁场感应电动势将等于内侧与外侧导线2的漏磁场感应电动势总和的一半，按照上述的三叠多并层式线圈的绕制方法进行换位操作，能够实现三根并绕导线2的漏磁场感应电动势基本相等，导线2长度基本相等，所提出的绕制方法在未增加工艺复杂性和保证常规层式线圈所能达到的性能的基础上，解决线圈4导线2并绕根数增多带来的绕制问题。

在整个线圈4绕制完成后，将导线2首尾两端伸出线圈4的部分形成引线，各层线圈4引线的引出位置均在线圈4的端部。在引出引线时，利用绕线工具将线圈4的引线折弯垂直向上引出，方便引线与变压器的外部电路连接。

基于上述的三叠多并层式线圈的绕制方法而制成的层式线圈，包括立体卷铁心1以及绕制在立体卷铁心1上的线圈4，所述线圈4包括至少有两层，每层线圈4由沿轴向并排的若干组导线2绕制而成，每组导线2由辐向并列的三根导线2组成，各层线圈4之间设有绝缘件3，每层线圈4的中部位置设置有换位结构，所述换位结构为每组导线2中辐向内侧的导线2与辐向外侧的导线2交叉换位，其中中间的导线2位置不变。

所采用的绝缘件3为绝缘撑条，绝缘撑条沿轴向环绕排布使各层线圈4之间隔开形成油道。

优选的，所述导线2首尾两端伸出线圈4的部分形成引线，各层线圈4引线的引出位置均在线圈4的端部，方便引线与变压器的外部电路连接。

按照上述实施例一的绕制方法可以得到三叠一并的双层线圈4，实施例二的绕制方法可以得到三叠二并的双层线圈4，依次类推，可以绕制呈三叠多并的层式线圈4，以满足更大容量的变压器的需求，结构实用可靠，成本也得到降低，应用范围更广。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式的结构，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。