[發明專利]Y形鐵心三相變壓器

有效

• 申請號: 201010114682.0
• 申請日: 2010-02-26
• 公開（公告）號: CN102169753A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 劉永言
• 申請（專利權）人: 成都深藍高新技術發展有限公司
• 主分類號: H01F30/12
• 分類號: H01F30/12;H01F27/26;H01F27/245;H01F41/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是關于變壓器的結構和制造方法，涉及三相變壓器設計制造范疇，屬于變壓器技術領域。

背景技術

變壓器問世已歷經百余年，實用的三相變壓器結構已成定式。鐵心的基本形式都是使用“日”字形轉90°的形狀，在中間三個鐵心柱上套上三組線圈，而磁軛部分是“一”字形共用的結構。這種結構的制造工藝簡單，被廣泛使用。為了節省空間和提高效率，鐵心柱還采用盡量接近圓形(或運動場跑道形)截面的階梯形疊片。以及在使用取向硅鋼片后，為減少鐵心損耗，采用鐵心交疊的地方作45°裁切的工藝技術。經過這些措施后，三相變壓器的改進似乎只有改進鐵心材料，導體材料和絕緣材料一條路可走。而且這種傳統結構由于鐵心對三相線圈不對稱，造成三相有少量的不平衡，使變壓器的供電質量變壞。在這樣的歷史前提下，經過仔細研究，分析磁路結構的合理性，本發明找到一種改變結構后可以提高性能、降低成本方法，這就是采用Y形鐵心的三相變壓器結構。雖然有資料介紹類似本發明的三相變壓器結構，但所有資料的結構形式、設計思想、工藝制作過程不便于推廣和應用，完全不同于本發明的可實用方法。

發明內容

本發明Y形鐵心的三相變壓器，其結構是三相變壓器的磁軛部分形式是Y形，它與三個鐵心柱組成了完全對稱的磁路結構，與線圈一起構成理想三相變壓器。

為解決上述技術問題，本發明由上下兩個Y形鐵心軛部和三個心柱鐵心構成磁回路，配上組線圈所組成。線圈是變壓器的三相原副邊繞組，它形成的磁通通過心柱、再經過上下Y形軛部構成閉合磁路。其鐵心每個軛部由三組折彎120°的硅鋼片疊成，每組折彎120°的軛部與兩個心柱的半邊柱體相配合，形成三組完全相同的對稱的磁路，由此構成Y形三相變壓器鐵心。

Y形軛部硅鋼片與心柱硅鋼片之間的搭接，采用與一般的兩片交叉疊片法不同，而是采用3片以上的交叉疊片法，使磁路的局部損耗比兩片交叉疊片法低。軛部的硅鋼片采用非取向硅鋼片，與心柱的取向硅鋼片配合，使磁通在軛部能順利拐彎而損耗較小。并且，把軛部磁通拐彎處外側硅鋼片省下來剪去，它與Y形設計本身因中部磁密小、可以省鐵的共同作用下，大幅度地減少了硅鋼片的用量，并使鐵損耗降低。本發明變壓器鐵心的壓緊方法，采用特殊的上下壓緊板和螺釘徑向壓緊，以及片間壓緊方式，使Y形軛部結構成為工藝上可實現結構。較大的變壓器做成油浸式，為配合Y形鐵心，機箱為帶散熱片的不等邊六角柱形結構。

以上所述Y形鐵心的三相變壓器的結構，如果鐵心的軛部和心柱間增加非導磁墊塊，形成磁路的間隙，即可變成Y形鐵心三相電抗器的結構，達到比傳統三相電抗器節省用鐵量和減少鐵損耗的目的。

本發明Y形鐵心的三相變壓器結構的有益效果：

首先是變壓器的軛部由于采用了Y形結構，使得三相變壓器的磁路絕對對稱，使變壓器的三相的電磁對稱性遠好于傳統鐵心結構的變壓器。

其次是變壓器軛部的Y形結構，軛部變得緊湊，使鐵的總用量大幅度下降，鐵損耗下降，變壓器運行效率提高，變壓器成本下降。

第三是Y形結構使三相線圈分布的電磁受力情況改善，變壓器的結構簡化，體積縮小。

第四是合理的結構和詳細的制作工藝方法使本發明Y形鐵心的三相變壓器成為可以實現的結構，突破了多年來變壓器制造工程上的難題。

第五是所述Y形鐵心的三相變壓器的結構，如鐵心的軛部和心柱間如增加非導磁墊塊，形成磁路的間隙，即可變成Y形鐵心三相電抗器的結構。

附圖說明

圖1是Y形三相變壓器內部鐵心和線圈形式正視圖。圖2是Y形三相變壓器內部鐵心和線圈形式俯視圖。

圖3是Y形三相變壓器鐵心的圓柱心柱和圓筒線圈截面形式。圖4是Y形三相變壓器鐵心的類似栗圓形的心柱和線圈截面形式。

圖5是Y形三相變壓器鐵心的1/3組合示意圖。

圖6是Y形三相變壓器鐵心的1/3組合中某一階梯中，軛部硅鋼片折彎和2片交叉疊片法立體示意圖。

圖7圖8是鐵心2片交叉疊片法示意圖。圖9、圖10、圖11是鐵心3片交叉疊片法示意圖。圖12、圖13、圖14、圖15、圖16是鐵心5片交叉疊片法示意圖。

圖17是Y形三相變壓器主要部分整體組裝正視圖。圖18是Y形三相變壓器主要部分整體組裝俯視圖。

圖19是Y形三相變壓器主要部分整體組裝立體圖。圖20是Y形三相變壓器主要部分整體組裝去掉上部壓緊板的俯視圖。圖21是壓緊板對鐵心施加壓力的局部圖

圖22是Y形三相變壓器油箱正視圖。圖23是油箱內裝有變壓器主體的俯視圖。圖24是油箱內裝有變壓器主體，未裝上蓋的立體圖。圖25是油箱底部安裝使用的導向定位管和主體拉緊螺桿的定位關系圖。