[發(fā)明專利]立體三角形開口卷鐵芯

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710037981.7
• 申請日: 2007-03-12
• 公開（公告）號: CN101266875A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 齊俠
• 申請（專利權(quán)）人: 齊俠
• 主分類號: H01F27/245
• 分類號: H01F27/245;H01F41/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明型涉及一種三相電力變壓器鐵芯，它三個芯柱的截面全為橢圓形，外觀形狀為橫截面為等邊三角形的柱體。

背景技術(shù)

國內(nèi)的三相電力變壓器的鐵芯大致分為疊片式鐵芯和卷繞式鐵芯兩大類：疊片式鐵芯，它是由各種規(guī)格的單片硅鋼帶疊裝而成；卷繞式鐵芯又稱卷鐵芯，它是由一條寬度不等的硅鋼帶卷繞而成。疊片式變壓器由于在鐵芯疊裝時每層的交界處會有多處斜接縫，從而交界處的磁通密度變化過大，會導(dǎo)致產(chǎn)生了一系列技術(shù)難題，造成技術(shù)性能指標(biāo)下降以及所用硅鋼片較多。卷鐵芯有兩種結(jié)構(gòu)形式：一種是平面呈橫日形結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)三個鐵芯柱都在一個平面上，三相磁路相互閉合，但三相磁路空載電流的不平衡，導(dǎo)致空載損耗增大；另一種是立體三角形結(jié)構(gòu)，鐵芯結(jié)構(gòu)由三個結(jié)構(gòu)和大小相同且柱截面和軛截面均為半圓形的單相鐵芯按照等邊三角形結(jié)構(gòu)拼裝而成。拼裝完的鐵芯柱是由兩個單相鐵芯的芯柱拼對成的一個圓柱形鐵芯柱體，截面為近似圓形。這種結(jié)構(gòu)鐵芯三相磁回路完全相等，三相磁路空載電流平衡。但該技術(shù)本身存在軛的磁通密度與柱磁通密度不一致的問題。立體三角形鐵芯的理想結(jié)構(gòu)是每只單相鐵芯的鐵軛的截面積應(yīng)大于每只單相鐵芯的芯柱截面積的()倍(約16％)，目前能達(dá)到這一工藝安裝的要求都難以實(shí)現(xiàn)。此外，無接縫卷鐵芯也在諸多問題，如專用制造設(shè)備、生產(chǎn)能力受限、工序復(fù)雜繁瑣、維修不便、不能生產(chǎn)大容量電力變壓器等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明型提供了一種立體三角形開口卷鐵芯。開口卷鐵芯就是在卷鐵芯制造過程中，由曲線硅鋼片條料在斷開后進(jìn)行連續(xù)逐層繞制而成，從而每層中都有一個斷口，每層斷口位置按有規(guī)律的線性排列，斷口位置設(shè)在上軛或下軛。本發(fā)明型敘述的鐵芯的三個芯柱的截面形狀可以為橢圓形或多邊形(外接橢圓形)。由于該鐵芯具有開口特性，使得鐵芯的制造與維修都極其方便。

本發(fā)明型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該鐵芯用三個獨(dú)立且形狀相同的單相開口卷鐵芯以中心角120°的角度拼裝組合成立體三角形開口卷鐵芯。本發(fā)明型的鐵芯截面為橢圓形或多邊形(外接橢圓形)，對應(yīng)不同容量變壓器的鐵芯的長軸和短軸(即a和b)的比例范圍是1∶0.4～1∶0.7，長軸的尺寸范圍是20mm到500mm，短軸的尺寸范圍是10mm到350mm。卷繞每只單相鐵芯均采用厚度在0.18mm到0.35mm之間的冷軋硅鋼片條料，這三只單相開口卷鐵芯的芯柱截面為半橢圓形或多邊形(外接半橢圓形)，每只單相鐵芯軛的截面積為大于其芯柱截面積()倍。卷繞整個鐵芯所采用的三只單相鐵芯全部是硅鋼帶在切斷后連續(xù)繞制而成，而不是將繞制好的鐵芯逐層割斷，連續(xù)繞制的優(yōu)點(diǎn)便是使鐵芯更為緊密及鐵芯斷口整齊無毛刺。實(shí)現(xiàn)單相開口卷鐵芯軛截面積大于柱截面積()倍的方案：在開口鐵芯卷繞機(jī)進(jìn)行鐵芯卷繞時，繞機(jī)數(shù)控系統(tǒng)自動跟蹤，當(dāng)卷繞到事先設(shè)定好的一定厚度內(nèi)對上、下軛段進(jìn)行有規(guī)律的雙層疊繞動作。雙層疊繞動作就是卷繞在這段厚度內(nèi)時，每卷繞一圈只卷繞上、下軛和一個柱面，從而漏掉一個柱面，實(shí)際上是卷繞了3/4圈，所以上、下軛各增加一層(總計兩層)時邊柱只增加一層，在完成這段厚度的雙層疊繞動作后便恢復(fù)正常的卷繞。可以實(shí)現(xiàn)單相鐵芯軛截面積為大于柱截面積()倍。芯柱與芯柱之間的連接部分便是鐵軛，在對鐵芯的設(shè)計和生產(chǎn)過程中，在每層鐵芯都剪斷出一個斷口位置，每層斷口位置呈有規(guī)律的折線性排列，開口位置可在下軛，也可在上軛。

本發(fā)明型的有益效果是，鐵芯磁路各相自成回路，具有磁路短、三相磁路完全對稱，抗突發(fā)短路的能力強(qiáng)、節(jié)省材料、體積小、工藝性能好等特點(diǎn)，由它所配備的變壓器完全符合中國電網(wǎng)的要求。在生產(chǎn)制造過程中不需要專用的繞線設(shè)備，線圈可單獨(dú)繞制，在安裝或更換線圈時可將開口處層層打開直接更換，提高了生產(chǎn)效率。而且線圈一旦出現(xiàn)故障，可將變壓器鐵芯開口處打開進(jìn)行維修，使得維修極其方便。立體三角形開口卷鐵芯的三相磁路各相自成回路平衡，三次諧波分量在單獨(dú)框內(nèi)形成閉合回路，較大程度地減少了空載電流的諧波分量，三相磁路完全對稱相等。由于滿足了理想狀態(tài)下立體三角形鐵芯鐵軛的截面積大于其柱截面積()倍的條件，使得鐵軛的磁通密度與其柱的磁通密度一致。截面為橢圓形使得磁路變短，損耗減小。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明型進(jìn)一步說明。

圖1本發(fā)明型的平面視圖。

圖2本發(fā)明型的立體視圖。

圖3斷口位置在下軛的單相鐵芯的視圖。

圖4斷口位置在上軛的單相鐵芯的視圖。

圖5本發(fā)明型的芯柱截面為橢圓形的視圖。

圖6本發(fā)明型的芯柱截面為多邊形(外接橢圓形)的視圖。

圖7單相鐵芯每層硅鋼片的視圖。