專利名稱:用于變壓器的線圈組件和支承裝置及采用上述部件的變壓器及其制造方法
本發(fā)明涉及用于變壓器的線圈支承裝置，并尤其涉及到這樣一種線圈組和支承裝置在其內(nèi)部，構(gòu)成該變壓器的初級和次級繞組、或線圈的導線，同軸地繞在該變壓器的一段鐵心、或一個鐵心柱上，并被封裝成一整體結(jié)構(gòu)。
在一特種變壓器中，一對各自為復雜交叉的空心絞線，一般用銅制造，線中通以循環(huán)液體，使其冷卻;這對絞線呈圓筒形、同軸地纏繞并沿著該變壓器的一段鐵心、或一個鐵心柱，螺旋形地延伸以形成有各自徑向間隙的該變壓器的初級和次級繞組。初級和次級繞組的實際命名由這兩個繞組端子的引線所確定。對本發(fā)明來說，哪個繞組實際上為初級哪個繞組實際上為次級是不重要的。
通常將奇數(shù)根導線換位以構(gòu)成一個繞組，其目的在于減少在任何一根導線上的漏磁通。本發(fā)明適用于一個變壓器的所有繞組，不管構(gòu)成該繞組的導線是一條還是許多條，也不管構(gòu)成該繞組的導線是空心的、以使冷卻液有可能在其內(nèi)循環(huán)、還是實心的。
在這些導線被纏繞在這一鐵心柱上以后，這些導線必須得到足夠的徑向和軸向的支承，以承受并頂?shù)米∫蚰撤N故障(如二個繞組中任一繞組的端子之間發(fā)生突然短路)而產(chǎn)生使繞組中電流顯著增加的力。這樣一種故障所產(chǎn)生的力試圖使徑向里層的繞組向內(nèi)凹陷，并使徑向外層的繞組向外突起。該凹陷和/或突起力的大小，取決于該故障所產(chǎn)生的電流值，該繞組匝數(shù)，以及線圈直徑與高度之比。另外，繞組之間軸向不同心會產(chǎn)生起因于該故障的電流，從而產(chǎn)生力圖在繞組間的支承物上施加剪切作用(即大致平行于這些繞組的縱向軸線)的軸向力。該軸向、或剪切力的大小取決于繞組之間軸向不同心度，和該故障所產(chǎn)生的電流值。
此外，為使變壓器有效的工作，該支承裝置必須能夠承受熱力，這些熱力來自變壓器運行期間導體中熱損耗IR致使線圈溫度超過預期的環(huán)境溫度;鐵心中的渦流損失和磁帶損失，以及來自落到繞組的軸線兩端的漏磁通。再者，該支承裝置必須約束運行期間的振動力。在某些變壓器中，變壓器的鐵心元件是由許多鐵心片疊制成的。眾所周知，在運行期間變壓器的鐵心片受到電流，例如渦流所產(chǎn)生的、存在于鐵心片之間的振動力;那些由變壓器的磁通在鐵心片中所感應的電流產(chǎn)生的該鐵心內(nèi)部的磁致伸縮力。該支承裝置必須良好地約束、承受并頂?shù)米￠L期運行過程中所有這些力的作用，還必須容易制造，以使成本最低。
本發(fā)明所提出的這種類型的變壓器是液冷式的，舉例來說，它可用于大型電動發(fā)電機的激勵系統(tǒng)中。在一份題為《用于電動發(fā)電機的液冷式靜態(tài)激勵系統(tǒng)》的共同待批專利申請中，對這樣一個激勵系統(tǒng)及其連帶的變壓器作了說明，該專利申請有申請?zhí)?登錄號(DOCKET NO.)為ITGE-3128)，于1985年9月16日提出申請，并已轉(zhuǎn)讓給本申請的受讓人。預料，本發(fā)明可以最有利地用于額定功率約為3000千伏安到約10，000千伏安的變壓器。然而，額定功率范圍的表示，并非用來限制本發(fā)明的應用。在這一功率等級的發(fā)電機中，在冷卻水入口溫度約為45℃時，一般運行中變壓器可以經(jīng)受大約15℃的溫升。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供用于變壓器的線圈支承裝置，該裝置對構(gòu)成該變壓器的初級和次級繞組的線圈起到徑向和軸向的支承作用，足以約束和經(jīng)受住因例如某繞組的端子之間突然短路的故障所引起的力的作用。
本發(fā)明的另一個目的是提供能夠承受熱力的線圈支承裝置，該熱力的起因是在運行期間線圈溫度超過預期的環(huán)境溫度。
本發(fā)明還有一個目的，即提供一個線圈支承裝置，用以約束和經(jīng)受住在運行期間，作用于變壓器的鐵心片上的振動力。
根據(jù)本發(fā)明的線圈組是供變壓器用的，該變壓器有一鐵心，該鐵心至少包括有縱軸線的一鐵心柱，該線圈組包括第一繞組，該繞組呈圓形地至少環(huán)繞該鐵心柱的一部分，且彼此留有一定的間隔;包括第二繞組，該繞組呈圓形地至少環(huán)繞所述的第一繞組的一部分，且彼此留有一定的間隔;包括如同軸向延伸的絕緣棒那樣的第一支承件，該支承件被置于第一和第二繞組之間，用以制止該第一和第二繞組之間的軸向相對運動;包括第二支承件，該支承件至少被安置于所述第二繞組的圓柱外表面的一部分的周圍，用以制止第二繞組相對于第一繞組的徑向運動;包括第一、第二和第三密封件，這些密封件分別置于所述的鐵心柱和所述的第一繞組之間，所述的第一和第二繞組之間，以及圍繞第二支承件的圓柱外表面，于是便形成包括第一和第二繞組，第一和第二支承件，以及第一、第二和第三密封件的一個整體結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一方面的內(nèi)容是關(guān)于供有一鐵心的變壓器用的線圈組件的制造方法，該鐵心包含有縱軸線的一鐵心柱。本發(fā)明的制造方法包括在這一鐵心柱的周圍安裝該線圈組件的第一和第二繞組，及第一和第二支承件;并當這鐵心柱的縱軸基本上被垂直安置時，在第一繞組和這鐵心柱之間，及在第一和第二繞組之間，例如用可凝固的樹脂從該線圈組件的較低部分開始，分別安置第一和第二封裝件。玻璃纖維可以在該樹脂凝固前貫穿在該樹脂中。第三封裝件，例如用可凝固的樹脂，被置于第二繞組和第二支承件的周圍，并灌注該第二支承件。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，一種變壓器包括至少含有一鐵心柱的鐵心;第一繞組，該繞組呈圓形地至少環(huán)繞這一鐵心柱的一部分;第二繞組，該繞組呈圓形地至少環(huán)繞所述的第一繞組的一部分，且彼此之間留有一定的間隔;第一支承件，該支承件置于第一和第二繞組之間，用以制止第一和第二繞組之間的軸向相對運動;第二支承件，該支承件至少被置于該第二繞組的圓柱外表面的一部分之周圍，用以制止第二繞組相對于第一繞組的徑向運動;以及第一、第二、和第三封裝件，它們分別被置于這一鐵心柱和第一繞組之間，第一和第二繞組之間，和裝置于第二支承件的圓柱外表面的周圍;于是便形成包括這一鐵心柱，第一和第二繞組，第一和第二支承件，以及第一、第二和第三封裝件的一個整體結(jié)構(gòu)。該第一和第二繞組可能各自包括一條空心導線或許多條交叉的空心導線，以容納冷卻導線的冷卻液。該變壓器還可以進一步包括，供冷卻這一鐵心柱用的、至少與這一鐵心柱保持熱交換聯(lián)系的熱交換器。
參考結(jié)合附圖所作的詳細描述，便可充分理解本發(fā)明本身的構(gòu)造和制作方法，以及其進一步的目的和優(yōu)點。
圖1是具有根據(jù)本發(fā)明的線圈支承裝置的變壓器的立視圖。
圖2為沿圖1的2-2線的截面剖視圖。
圖3A為沿圖2的2-2線的截面剖圖。
圖3B為圖3A所示的導線37放大的橫剖視圖。
圖3C為圖3A所示的導線27放大的橫剖視圖。
參照圖1，所示的變壓器包括根據(jù)本發(fā)明的線圈支承裝置(為清楚和易理解起見，模子46被去除)。圖示的變壓器系具有線圈12、14和16的三相變壓器。不用說，本發(fā)明適用的變壓器所具有的線圈數(shù)可以是任意的，例如，本發(fā)明可用于單相變壓器。線圈12、14和16分別至少環(huán)繞變壓器鐵心20的鐵心柱22、24和26的一部分，且各自與其所環(huán)繞的鐵心柱有磁通相連。鐵心柱22、24和26的兩端分別與鐵心20的軛21和23相連。正如本技術(shù)領(lǐng)域：
普遍所認為的那樣，鐵心20包括許多構(gòu)成鐵心柱22、24和26，以及軛21和23的鐵心片，這些鐵心片造型合適，疊片對齊，同時要避免這些鐵心片間存在縫隙。這些鐵心片共同確定了該變壓器的主磁通路徑。將鐵心20的這些鐵心片對齊，以形成各自以鐵心柱22和24，和以24和26，以及軛21和23為界的窗孔11和13，以容納線圈12、14和16。一對夾緊用槽鋼，其中之一標為32，另一對夾緊用的槽鋼，其中之一標為34，這二對夾緊用的槽鋼各自將軛21和23夾在其中。夾緊用的槽鋼32和34被用力夾在一起，結(jié)果分別將軛21和23和鐵心片緊緊地夾在其中。在鐵心柱22、24、26和夾緊用的槽鋼32、34之間各自安置有一對支承板15、17和19。支承板15、17和19的兩端為T型，該T型端固定到夾緊用槽鋼32、34的各自的凹槽中。使得在夾緊用槽鋼32處能將整個變壓器吊起，而不搞亂這些鐵心片，線圈12、14和16，或夾緊用槽鋼34的相對定位關(guān)系。
參照圖2，所表示的是沿圖1的2-2線的截面剖視圖。雖然對于線圈16的支承裝置作了詳細的表示，但很顯然，線圈12和14的支承裝置可以用類似的方法制成。將構(gòu)成變壓器鐵心20的鐵心柱26的很多鐵心片按大小排列，且適當疊堆，以使這些鐵心片的最大金屬量被限制在一般圓柱面的界限內(nèi)。所示散布在構(gòu)成變壓器的鐵心柱26(及軛21和23)的鐵心片之間的，并與其有熱流相通的，是很多的冷卻液(如水)的密封槽28(圖中畫了其中的三個)。這些密封槽用于把冷卻液適當?shù)胤庋b在槽內(nèi)，并使鐵心20冷卻。
有內(nèi)表面41的繞線架40，呈圓形環(huán)繞鐵心柱26，且彼此之間留有一定的間隔。繞線架40可用例如玻璃纖維之類的絕緣材料制成。堵塞在鐵心柱26和繞線架40之間的間隙中的，是例如環(huán)氧樹脂/玻璃纖維合成材料的電絕緣的封裝件36。呈圓形環(huán)繞線架40外周邊的，是被安置于繞組架40周圍的導線27的一部分;它復蓋在導線27的另一部分上，以便導線27軸向螺旋形地沿著繞線架40的縱軸延伸，從而構(gòu)成初級繞組25。繞線架40可用作為卷繞導線27的型芯。諸如玻璃布之類的支承件51(不必按比例圖示)繞在繞組25上，形成許多重疊層。玻璃布51應繞緊，但不可繞得大緊，否則會過度拉伸繞在初級繞組25外周的玻璃布51。呈圓形環(huán)繞初級繞組25，且與其有一定徑向間隔的，是導線37的一部分;它復蓋在導線37的另一部分上，以便導線37軸向螺旋形地沿著初級繞組25的縱軸延伸，從而構(gòu)成次級繞組35。當然，把繞組25和35叫做“初級”和“次級”是為方便起見;而實際的初級和次級繞組是由采用變壓器線路中的該變壓器接法來確定的。呈弓形間距、軸向伸展的若干支承件，比如棒30，被置于初級繞組25和次級繞組35之間的間隙中。安插棒30，使其縱軸線基本上平行于鐵心柱26的縱軸線。棒30最好包含非導電的，或電氣絕緣的材料，比如用纖維加強的樹脂合成材料，其中，該纖維可以包括玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維或棉紗纖維，而該樹脂可包括環(huán)氧樹脂，酚醛樹脂或聚酯樹脂。初級繞組25和次級繞組35之間的間隙被例如環(huán)氧樹脂/玻璃纖維合成材料的絕緣的封裝件38所填滿。棒30和封裝件38協(xié)同為繞組25和35提供軸向支承，關(guān)于這點下面將予以詳細說明。棒30還形成類似型芯的結(jié)構(gòu)，在制造繞組35期間，其上可以盤繞導線37。
另一個支承件42(沒必要按比例表示)，例如繞在繞組35徑向外圍上(但不要繞得太緊，否則會拉伸過度)形成多層重疊的玻璃布被牢固地安置在次級繞組35的外緣，以制止次級繞組35中發(fā)生故障，如次級繞組電路的短路而引起的該繞組徑向外拱。可構(gòu)成支承件42和51的這種玻璃布或其他材料應具有高的抗張強度，而且是非金屬、不導電、并分別與封裝件38和34可相適應的材料。為易于安裝和拆除起見，模殼46可以分段制造。模殼46呈圓形環(huán)繞在次級線圈35和支承件42的外圍，且彼此留有一定的徑向間隔。模殼46最好是透明的，這樣可以，在插入封裝件36、38和44期間，觀察該線圈組內(nèi)的諸間隙被均勻填滿的情況。電絕緣的封裝件44，如環(huán)氧樹脂/玻璃纖維合成材料，被置于支承件42和模子46之間的間隙之中。在封裝件36、38和44凝固和硬化后，用與封裝件44相容材料所制成的模子46，倘想拆除的話，是可以拆去的。
參照圖3A，該圖所表示的是沿圖2的3-3線的截面剖視圖。
導線27和37各自被表示為一條空心的導線。導線27和37，分別如圖3C和3B所示最好包含多條(一般為奇數(shù))交叉的導線62，其中每一條導線具有為容納冷卻液的孔64，和包在其外周上的絕緣體66。如圖3C和3B所示，導線27包括十一條捆在一起的單獨換位導線而導線37包括十三條捆在一起的單獨換位導線。如果想要的話，可以在導線27和/或37外面再包絕緣材料。
該變壓器制造期間且在鐵心柱26、繞線架40、初級繞組25、支承件30、次級繞組35、支承件42以及模子46安裝完畢以后，把處于液體或流動狀態(tài)的封裝件36填入鐵心柱26和繞線架40之間的間隙，并把處于液體或流動狀態(tài)的封裝件38填入初級繞組25和次級繞組35之間的間隙。封裝件36和38可以包括同一材料，并分別與其接觸的該變壓器的其他部件和線圈支承件相容。該封裝件36和38填滿繞組25和35之間，鐵心柱26和繞線架40之間的間隙，并填滿繞組25和35的匝間的間隙。在填滿這些間隙并填至繞組25和35的頂部后，封裝件36和38被凝固，以使其硬化成固體狀態(tài)。通過諸如使電流通過繞組25和26，或?qū)⒃摼€圈組件安置在一爐子中這樣一些加熱的方法，可以加速封裝件的凝固。凝固后，被硬化的封裝件36和38便形成一個包括鐵心柱26、初級繞組25、次級繞組35、繞線架40和支承件30的整體裝置。該整體裝置制止且頂?shù)米≡撟儔浩鬟\行期間，作用于該變壓器鐵心20的鐵心片上的振動力。
此外，該變壓器制造期間，在模子46和支承件42之間的間隙，同樣可用封裝件44(液體或可流動狀態(tài))填滿;該封裝件44可以包括環(huán)氧樹脂/玻璃纖維合成材料，并且可以是與封裝件36和/或38相同的材料。然后使封裝件44凝固和硬化?？梢允狗庋b件44與封裝件36和38同時凝固和硬化。封裝件44是與它所接觸的該變壓器的元部件和支承件相容的。再者，封裝件44灌注并浸透支承件42，以增加對作用于繞組35上徑外向力的阻力。確定封裝件44厚度的依據(jù)包括繞組35本身阻止其徑外向運動的能力，和線圈16經(jīng)受預定的單位過載能力(即在額定電壓下運行的該變壓器的額定電流乘以一個系數(shù))，例如預定的過載能力為額定電流的十倍，突然短路不會發(fā)生繞組35的徑向運動，或?qū)Ψ庋b件36、38和/或44的任何反作用。
為獲得本發(fā)明另一個希望有的特征，拆卸件包括繞線架40的內(nèi)表面41，其中表面41涂以例如聚四氟乙烯之類對封裝件36沒有親合力的材料，該材料可以買到，其注冊商標為《Teflon》或《Poly Vinyi Flouride》;《Tedlar》。如果有必要拆卸初級和次級繞組25和35或線圈16的支承裝置的其他部件，則該涂層可使初級和次級繞組25和35，支承件30和42，封裝件38和44和繞線架40從封裝件36和鐵心柱26中取出成為可能，而不會破壞線圈16的結(jié)構(gòu)。該拆卸件還可以包括一片插在封裝件36和繞線架40之間的薄的材料板(圖中未示)，該材料板對封裝件36沒有親合力。
緊固環(huán)33疊在初級繞組25的導線27的最上面一匝和次級繞組35的導線37的最上面一匝之上，并軸向分別把初級繞組25和次級繞組35的導線27和37壓在一起，例如將如螺母之類的緊固件31夾緊在支承件30的帶螺紋的延長部分上，緊固環(huán)33便軸向分別壓緊導線27和37。此外，為了使支承件30有合適的表面以粘附和緊貼封裝件38，支承件30的外周是拉毛的，例如支承件30有外螺紋，或沿著其軸長有軸向間距的環(huán)形溝槽。由于封裝件38在其凝固前，是可以分別在繞組25和35的導線27和37的匝間流動的，所以封裝件38和支承件30粘合在一起可阻止在封裝件38凝固后，繞組25相對于繞組35的軸向運動。
在該變壓器裝配時，可將鐵心柱26的鐵心片安置在繞線架40之內(nèi)，使得繞線架40可避免有縫隙。用繞線架40作為芯子，導線27繞在其上，以構(gòu)成繞組25，且棒30被組裝。支承件51安置于繞組25的周圍。利用棒30作為導架或芯子，導線37繞在其上，以構(gòu)成繞組35。支承件42安置于繞組35的周圍;而模子46安置于支承件42的周圍，彼此留有一定的徑向間隔。
繞線架40和鐵心柱26之間，繞組25和35之間，以及支承件42和模子46之間的諸間隙中，填入散裝的固體碎玻璃纖維，為增強該可凝固的樹脂的強度，最好用長度約為八分之一英寸、直徑約為0.010英寸的碎玻璃纖維分別填入這些間隙，以分別構(gòu)成封裝件36、38和44。這樣在就地形成的封裝件36、38和44，包括被樹脂浸潤的玻璃纖維。這種被樹脂浸潤的玻璃纖維最好形成均勻的混合物，其中玻璃纖維均勻散布在該樹脂之中。該樹脂還灌注支承件42和51，并粘附于支承件30。該玻璃纖維通常在該被凝固的樹脂中取向沒有規(guī)則。希望該樹脂具備的特性包括與玻璃纖維和與該支承裝置的諸部件的相容性;凝固時體積收縮小;以及凍膠即凝固時間適中，以便在其硬化之前，可使該線圈的支承裝置和玻璃纖維被其徹底浸透。另一方面，可以在該樹脂注入該線圈組件之前，將玻璃纖維與該樹脂混合，不過，對某些應用而言，其結(jié)果使所得到的混合物太稠密，而不能適當流動和/或其結(jié)果造成，凝固期間玻璃纖維離析。
根據(jù)本發(fā)明，對變壓器的繞組和其他部分進行封裝，并由此造就了這個整體裝置，又因為任何合用的封裝件36、38和44，預期的熱傳導能力比較低，所以可以預料，在大多數(shù)變壓器應用過程中，至少在鐵心20的鐵心柱22、24和26處需要進行內(nèi)部冷卻。不過，本發(fā)明也可用于無論何時都不必要對其鐵心的至少一部分進行內(nèi)部冷卻的變壓器。
至此，已說明和描述了用于變壓器的一種線圈支承裝置，其中該線圈支承裝置對構(gòu)成該變壓器繞組的這些導線，提供徑向和軸向支承，而且，其中這種支承足以約束和阻止由故障所造成的力。此外，已表示和描述了，用于變壓器的一種支承裝置能夠承受熱力，且能約束和阻止該變壓器鐵心的鐵心片的振動力。
雖然通過圖解說明，已經(jīng)指出了本發(fā)明的某些最佳的特點，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會想到很多修正和變更。理所當然，所附的權(quán)利要求
意圖是包羅符合本發(fā)明的精神實質(zhì)和屬于本發(fā)明范圍之內(nèi)的所有這些修改和變更。
權(quán)利要求
1.一個用于變壓器的線圈組件，該變壓器有一個鐵心，該鐵心至少包括有縱軸線的一個鐵心柱，該線圈組件的特征在于包括第一繞組，該繞組呈圓形地至少環(huán)繞鐵心柱的一部分，且彼此留有一定的間隔；第二繞組，該繞組呈圓形地至少環(huán)繞第一繞組的一部分、且彼此留有一定的間隔；第一支承裝置，該支承裝置被置于第一和第一繞組之間，以制止第一和第二繞組之間的軸向相對運動；第二支承裝置，該支承裝置至少被置于第二繞組的圓柱外表面的一部分之周圍，以制止第二繞組相對于第一繞組的徑向運動；第一封裝件，該封裝件被置于鐵心柱和第一繞組之間；第二封裝件，該封裝件被置于第一和第二繞組之間；和第三封裝件，該封裝件被置于第二支承件的圓柱外表面的周圍，其結(jié)果形成包括第一和第二繞組，第一和第二支承裝置，以及第一、第二和第三的封裝件的一個整體裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的線圈組件，其特征在于其中第一支承裝置包括許多非導電的棒，這些棒有縱軸線和被拉毛的圓柱表面，以保證其緊貼于第二封裝件，保證其縱軸線安置與鐵心柱的縱軸線基本上平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的線圈組件，其特征在于被拉毛的圓柱表面包括外螺紋。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2的線圈組件，其特征在于被拉毛的圓柱表面包括許多軸向間隔的環(huán)形溝槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1的線圈組件，其特征在于第一和第二繞組各自包括一導線的第一部分，該第一部分疊在該導線的第二部分上，且彼此留有一定的間隔，以使導線沿著鐵心柱的縱軸線螺旋型伸展;而且第二封裝件至少有一部分進一步被安置在該導線的第一和第二部分之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1的線圈組件，其特征在于第二支承件包括多層玻璃布。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1的線圈組件，其特征在于第一、第二和第三封裝件各自包括被一種為樹脂浸潤的玻璃纖維。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7的線圈組件，其特征在于該樹脂包括環(huán)氧樹脂。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1的線圈組件，其特征在于還包括繞線架，該繞線架插在第一繞組和第一密封件之間，以呈圓形環(huán)繞鐵心柱，且彼此留有一定的間隔。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9的線圈組件，其特征在于繞線架包括一個用于接觸第一封裝件的表面，所述表面對第一封裝件的親合力是小的。
11.根據(jù)權(quán)利要求
1的線圈組件，其特征在于第一和第二繞組包括各自的導線，該導線有一個孔以容納供冷卻導線用的冷卻液。
12.根據(jù)權(quán)利要求
1的線圈組件，其特征在于第一和第二繞組包括各自的多股換位導線，每一組多股換位導線中至少有一條導線是空心的，以容納供冷卻各自的多股導線用的冷卻液。
13.一個變壓器，其特征在于包括一個鐵心，該鐵心至少包括一個有縱軸線的鐵心柱;第一繞組，該繞組呈圓形地環(huán)繞鐵心柱的至少一部分，且彼此留有一定的間隔;第二繞組，該繞組呈圓形地至少環(huán)繞第一繞組的一部分，且彼此留有一定的間隔;第一支承件，該支承件被置于第一和第二繞組之間，以制止第一和第二繞組之間的軸向相對運動;第二支承件，該支承件至少被置于第二繞組的圓柱外表面的一部分之周圍，以制止第二繞組相對于第一繞組的徑向運動;第一封裝件，該封裝件被置于鐵心柱和第一繞組之間;第二封裝件，該封裝件被置于第一和第二繞組之間;和第三封裝件，該封裝件被置于第二個支承件的圓柱外表面的周圍，其結(jié)果形成包括鐵心柱，第一和第二繞組，第一和第二支承件以及第一、第二和第三封裝件的一個整體裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求
13的變壓器，其特征在于第一和第二繞組包括各自的有孔的導線，以容納供冷卻該導線用的冷卻液;
15.根據(jù)權(quán)利要求
13的變壓器，其特征在于第一和第二繞組包括各自的多股交叉導線，每一組多股交叉導線中至少有一條導線是空心的，以容納供冷卻該導線用的冷卻液。
16.根據(jù)權(quán)利要求
13的變壓器，其特征在于鐵心柱包括許多鐵心片，而變壓器進一步包括與鐵心柱保持熱交換聯(lián)系的熱交換器，用以冷卻該鐵心柱。
17.根據(jù)權(quán)利要求
16的變壓器，其特征在于熱交換器包括一個冷卻液的密封槽，該密封槽置于可至少與鐵心柱的諸鐵心片之一保持熱流交換的聯(lián)系之中。
18.根據(jù)權(quán)利要求
16的變壓器，其特征在于第一封裝件至少環(huán)繞鐵心柱的一部分，以制止許多鐵心片的振動。
19.根據(jù)權(quán)利要求
16的變壓器，其特征在于變壓器是三相變壓器，該三相變壓器每相至少有一個鐵心。
20.根據(jù)權(quán)利要求
13的變壓器，其特征在于進一步包括繞線架，該繞線架呈圓形地環(huán)繞鐵心柱，并插在第一繞組和第一封裝件之間，該繞線架用以引導該第一繞組的盤繞。
21.根據(jù)權(quán)利要求
20的變壓器，其特征在于，進一步包括拆卸件，該拆卸件被安置于繞線架和第一封裝件之間，以便可拆卸第一和第二繞組，第一和第二支承件，以及第二和第三封裝件，而不損壞第一封裝件和鐵心柱。
22.根據(jù)權(quán)利要求
21的變壓器，其特征在于拆卸件包括繞線架的一部分，該部分對第一封裝件親合力是小的。
23.根據(jù)權(quán)利要求
22的變壓器，其特征在于繞線架的這一部分包括一個有涂層的表面，該涂層的材料選自商標為《Teflon》和《Tedlar》的這組材料。
24.供變壓器用的線圈組件的制造方法，該變壓器有一個鐵心，該鐵心包括一個有縱軸線的鐵心柱，該制造方法，其特征在于包括以下步驟安置第一組導線，使其呈圓形地環(huán)繞該鐵心的鐵心柱的圓柱表面、且彼此留在一定的間隔，以構(gòu)成第一繞組;安置第一支承件，使其呈圓形地環(huán)繞第一繞組的圓柱外表面的周圍、且彼此留有一定的間隔;安置第二組導線，使其環(huán)繞第一支承件的圓柱表面，以構(gòu)成第二繞組;安置第二支承件，使其環(huán)繞第二繞組的圓柱表面，以制止第二繞組的徑向擴張;和封裝由前述諸步驟操作所構(gòu)成的裝置，將其封裝成一個整體裝置，由此，第一支承件便制止第一和第二繞組之間的軸向相對運動。
25.根據(jù)權(quán)利要求
24的方法，其特征在于該封裝步驟包括配置可凝固的樹脂，以封裝第一和第二導線組，以及第一和第二支承件;和凝固該樹脂。
26.根據(jù)權(quán)利要求
25的方法，其特征在于，該封裝步驟包括在樹脂中貫穿玻璃纖維。
27.根據(jù)權(quán)利要求
25的方法，其特征在于進一步包括在第一繞組和鐵心的鐵心柱之間安置繞線架。
28.根據(jù)權(quán)利要求
27的方法，其特征在于繞線架包括一個圍繞鐵心柱、并與其相對的表面，該表面對樹脂親合力是小的。
29.根據(jù)權(quán)利要求
26的方法，其特征在于進一步包括安置繞線架，使其在第一繞組和鐵心的鐵心柱之間。
30.根據(jù)權(quán)利要求
29的方法，其特征在于繞線架包括一個圍繞鐵心柱、并與其相對的表面，該表面對有玻璃纖維通貫其中的樹脂親合力小。
31.根據(jù)權(quán)利要求
25的方法，其特征在于第一支承件包括許多軸向伸展的棒，這些棒具有被拉毛的表面，用以緊貼樹脂。
32.根據(jù)權(quán)利要求
26的方法，其特征在于第一支承件包括許多軸向伸展的棒，這些棒具有被拉毛的表面，用以緊貼有玻璃纖維通貫其中的樹脂。
33.根據(jù)權(quán)利要求
25的方法，其特征在于樹脂的固化包括使電流通過第一組導線和/或第二組導線。
34.根據(jù)權(quán)利要求
26的方法，其特征在于安置玻璃纖維的步驟包括安置玻璃纖維在鐵心柱和第一繞組之間，和在第一和第二繞組之間的間隙之中;和用樹脂填滿在鐵心柱和第一繞組之間，和在第一和第二繞組之間的間隙，以使樹脂浸潤玻璃纖維，從而使被安置的玻璃纖維貫通在全部樹脂之中。
35.根據(jù)權(quán)利要求
25的方法，其特征在于該封裝步驟包括安置一模子，該模子呈圓形地環(huán)繞第二支承件、且彼此之間留有一定的間隔;安置另一個可凝固的樹脂，該樹脂置于模子和第二支承件之間;凝固該另一樹脂。
36.根據(jù)權(quán)利要求
35的方法，其特征在于安置另一可凝固的樹脂的步驟包括，安置玻璃纖維，使其通貫在該另一樹脂之中。
37.根據(jù)權(quán)利要求
35的方法，其特征在于，該封裝步驟進一步包括安置玻璃纖維，使其處于該模子和第二支承件之間的間隙中，和用該另一樹脂填滿該模子和第二支承件之間的間隙，以使該另一樹脂浸潤玻璃纖維和第二支承件。
38.根據(jù)權(quán)利要求
37的方法，其特征在于封裝步驟進一步包括，在該另一樹脂凝固后，拆除該模子。
專利摘要
一線圈組件包括第一繞組，呈圓形地至少環(huán)繞變壓器鐵心的鐵心柱的一部分；第二繞組，呈圓形地至少環(huán)繞第一繞組的一部分，且彼此留有一間隔；第一支承件，置于第一和第二繞組之間，以制止第二繞組相對于第一繞組的軸向運動；和第二支承件，至少被安置于第二繞組的圓柱外表面的一部分之周圍，以制止第二繞組相對于第一繞組的徑向運動。封裝材料，被安置在第一繞組和鐵心柱之間，第一和第二繞組之間，以及在第二支承件的周圍，以構(gòu)成一整體裝置。
文檔編號H01F27/30GK87100199SQ87100199
公開日1987年9月16日 申請日期1987年1月8日
發(fā)明者托馬斯·埃德溫·范沙克, 莫里斯·弗農(nóng)·范杜森, 詹姆斯·馬丁·安德森 申請人:通用電氣公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan