双饼结构及非均布多支路并联的双饼连续式线圈的制作方法

本实用新型涉及一种双饼连续式线圈，特别是涉及一种双饼结构及非均布多支路并联的双饼连续式线圈。

背景技术：

现有技术的整流变压器上通常使用双饼连续式线圈作为阀侧的低电压大电流线圈，该线圈结构通常为在高度方向均匀分布n(n≥4)个并联支路，每个支路含有上下两个串联连接的线饼，所有线饼匝数相同，载流导体的数量和规格也相同，所以绕制完的所有线饼单元都具有相同的内径、外径和高度，以保证该线圈的后续套装。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术的线圈结构在实际使用中，由于变压器的内部磁场是非均匀分布的，处于线圈上下端部磁场的磁力线会向水平方向弯曲，电流不能在n个并联支路内平均分布，通常最上部和最下部的支路会流过平均值1.5-2倍左右的电流，从而在这两个支路中产生高于其它支路的发热量，导致局部过热和绝缘寿命下降等不良影响。

技术实现要素：

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本实用新型实施例提供了一种双饼结构及非均布多支路并联的双饼连续式线圈。具体的技术方案如下：

第一方面，提供一种双饼结构，其中双饼结构包括：

第一线饼，为由多个第一单位导体沿着水平方向叠加绕制而成的第一同心圆柱，第一线饼的1倍第一单位导体并联引出；以及

第二线饼，为由多个第二单位导体沿着水平方向叠加绕制而成的第二同心圆柱，第二线饼的2倍第二单位导体并联引出；

其中，第一线饼的电气匝数是第二线饼的电气匝数的2倍，第二线饼的载流截面是第一线饼的载流截面的2倍。

在第一方面的第一种可能实现方式中，多个第一单位导体的数量与多个第二单位导体的数量相同。

在第一方面的第二种可能实现方式中，第一单位导体与第二单位导体的截面规格相同。

在第一方面的第三种可能实现方式中，第一同心圆柱与第二同心圆柱的内径、外径及高度均相同。

第二方面，提供一种非均布多支路并联的双饼连续式线圈，其中非均布多支路并联的双饼连续式线圈包括：

主线路，竖直设置；以及

n个并联支路，沿着主线路的高度方向依次并联设置，并与主线路连接，n个并联支路包括多个如上述第一方面中任意一项的双饼结构，n个并联支路中的第一个并联支路及第n个并联支路分别包括四个第二线饼，四个第二线饼沿着主线路的高度方向并排设置，并串联连接，四个第二线饼串联后的首端及尾端与主线路连接，n个并联支路中的其余并联支路别包括二个第一线饼，二个第一线饼沿着主线路的高度方向并排设置，并串联连接，二个第一线饼串联后的首端及尾端与主线路连接；

其中,n为常数，并大于等于4。

在第二方面的第一种可能实现方式中，主线路还包括：

首端线路，竖直设置，首端线路与各个并联支路的首端连接；以及

尾端线路，与首端线路对应竖直设置，尾端线路与各个并联支路的尾端连接。

在第二方面的第二种可能实现方式中，当各个并联支路的电气匝数为n时，各个第一线饼含有的电气匝数为n/2，各个第二线饼含有n/4电气匝数；其中，n为常数。

在第二方面的第三种可能实现方式中，当四个第二线饼串联连接时，第一个第二线饼、第二个第二线饼、第三个第二线饼及第四个第二线饼依次并排设置，第一个第二线饼与第二个第二线饼之间的2倍第二单位导体分成两组，并在内侧交叉换位连接，第三个第二线饼与第四个第二线饼之间的2倍第二单位导体分成两组，并在内侧交叉换位连接，第二个第二线饼与第三个第二线饼之间的2倍第二单位导体分成两组，并在外侧交叉换位连接，第一个第二线饼的外侧的2倍第二单位导体分成两组，并与主线路连接，第四个第二线饼的外侧的2倍第二单位导体分成两组，并与主线路连接。

在第二方面的第四种可能实现方式中，当二个第一线饼串联连接时，第一个第一线饼与第二个第一线饼并排设置，第一个第一线饼与第二个第一线饼之间的1倍第一单位导体在内侧连接，第一个第一线饼的外侧的1倍第一单位导体与主线路连接，第二个第一线饼的外侧的1倍第一单位导体与主线路连接。

在第二方面的第五种可能实现方式中，非均布多支路并联的双饼连续式线圈线圈在高度方向上的第一线饼及第二线饼的总数为2n+4。

本实用新型与现有技术相比具有的优点有：

1、本实用新型的非均布多支路并联的双饼连续式线圈，突破原有的将n个支路均匀设计成相同线饼的固有思路，在保持等效匝数n不变和单个线饼尺寸相同的情况下，将上下端部支路设计成4个线饼串联，首尾支路的载流截面加倍，使其电流密度降低到与其它支路相近的水平，即所有线饼的单位发热量保持相近或一致，在继承原有线圈优点的情况下，有效改善了端部发热问题。

2、本实用新型的非均布多支路并联的双饼连续式线圈的端部线圈的最热点温度降低约5k，有效改善了该种线圈的不足之处，使整体线圈及至整个变压器的绝缘寿命延长为原先的1.7倍以上。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型一实施例的双饼结构的结构示意图。

图2是本实用新型二实施例的非均布多支路并联的双饼连续式线圈的接线原理示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型的一实施例中，请参考图1，其示出了本实用新型一实施例的双饼结构1的结构示意图。双饼结构1包括第一线饼101和第二线饼102，其中：

第一线饼101为由多个第一单位导体沿着水平方向叠加绕制而成的第一同心圆柱，至于多个第一单位导体的数量可以根据实际情况进行选择。第一线饼101的1倍第一单位导体并联引出，用于多个第一线饼101之间的相互连接及与主线路201的连接，本实施例中的1倍第一单位导体是指第一线饼101中的每个电气匝数内含有的导体根数。

第二线饼102为由多个第二单位导体沿着水平方向叠加绕制而成的第二同心圆柱，至于多个第二单位导体的数量可以根据实际情况进行选择。第二线饼102的2倍第二单位导体并联引出，用于多个第二线饼102之间的相互连接及与主线路201的连接，本实施例中的2倍第一单位导体是指第二线饼102中的每个电气匝数内含有的导体根数。

第一线饼101的电气匝数是第二线饼102的电气匝数的2倍，第二线饼102的载流截面是第一线饼101的载流截面的2倍。

当第二线饼102应用于线圈端部、第一线饼101应用于线圈中部时，由于第二线饼102的载流截面是第一线饼101的载流截面的2倍，进而使第二线饼102的电流密度降低到与第一线饼101相近的水平，即所有线饼的单位发热量保持相近或一致，可以有效改善了端部发热问题。

在一优选实施例中，多个第一单位导体的数量与多个第二单位导体的数量相同，第一单位导体与第二单位导体的截面规格相同，第一同心圆柱与第二同心圆柱的内径、外径及高度均相同，既可以节省原料的准备时间，方便操作生产，又可以保证由其制备的线圈的结构与原有的线圈的结构相同，进而可以保留原有线圈结构的优点，保证该线圈的后续套装。

本实用新型的二实施例中，请参考图1，其示出了本实用新型一实施例的非均布多支路并联的双饼连续式线圈2的接线原理示意图。非均布多支路并联的双饼连续式线圈2包括主线路201和n个并联支路202，其中：

请再次参考图2，主线路201呈竖直设置，本实施例中的竖直设置是指沿着双饼连续式线圈2的高度方向设置。本实施例公开的主线路201还包括首端线路21和尾端线路22，首端线路21竖直设置，首端线路21与各个并联支路202的首端连接，尾端线路22与首端线路21对应竖直设置，尾端线路22与各个并联支路202的尾端连接，但并不以此为限。

n个并联支路202沿着主线路201的高度方向依次并联设置，并与主线路201连接，n为常数，并大于等于4。

n个并联支路202包括多个如上述一实施例中所示的双饼结构1，n个并联支路202中的第一个并联支路202及第n个并联支路202分别包括四个第二线饼102，四个第二线饼102沿着主线路201的高度方向并排设置，并串联连接，四个第二线饼102串联后的首端及尾端与主线路201连接。

在一优选实施例中，请再次参考图2，四个第二线饼102的串联连接方式可以是，第一个第二线饼102、第二个第二线饼102、第三个第二线饼102及第四个第二线饼102依次并排设置，第一个第二线饼102与第二个第二线饼102之间的2倍第二单位导体分成两组，并在内侧交叉换位连接，第三个第二线饼102与第四个第二线饼102之间的2倍第二单位导体分成两组，并在内侧交叉换位连接，第二个第二线饼102与第三个第二线饼102之间的2倍第二单位导体分成两组，并在外侧交叉换位连接，第一个第二线饼102的外侧的2倍第二单位导体分成两组，并与主线路201连接，第四个第二线饼102的外侧的2倍第二单位导体分成两组，并与主线路201连接，但并不以此为限。

n个并联支路202中的其余并联支路202别包括二个第一线饼101，二个第一线饼101沿着主线路201的高度方向并排设置，并串联连接，二个第一线饼101串联后的首端及尾端与主线路201连接。

在一优选实施例中，请再次参考图2，二个第一线饼101的串联连接方式可以是，第一个第一线饼101与第二个第一线饼101并排设置，第一个第一线饼101与第二个第一线饼101之间的1倍第一单位导体在内侧连接，第一个第一线饼101的外侧的1倍第一单位导体与主线路201连接，第二个第一线饼101的外侧的1倍第一单位导体与主线路201连接，但并不以此为限。

本实用新型的非均布多支路并联的双饼连续式线圈2，突破原有的将n个支路均匀设计成相同线饼的固有思路，将上下端部支路设计成4个线饼串联，首尾支路(第一个并联支路202及第n个并联支路202)的载流截面加倍，使其电流密度降低到与其它支路(其余并联支路202)相近的水平，即所有线饼的单位发热量保持相近或一致，在继承原有线圈优点的情况下，有效改善了端部发热问题。

在一优选实施例中，当各个并联支路202的电气匝数为n时，n为常数，各个第一线饼101含有的电气匝数为n/2，各个第二线饼102含有n/4电气匝数，进而保证各个并联支路202的等效匝数n不变，但并不以此为限。

在一优选实施例中，非均布多支路并联的双饼连续式线圈2线圈在高度方向上的第一线饼101及第二线饼102的总数为2n+4。

本实用新型的非均布多支路并联的双饼连续式线圈2的端部线圈的最热点温度经测试，其与现有技术的双饼连续式线圈2相比降低约5k，有效改善了现有技术的线圈的不足之处，使整体线圈及至整个变压器的绝缘寿命延长为原先的1.7倍以上。

上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。