[實用新型]一種提高鐵芯填充率的鐵芯結構

有效

• 申請號: 201721353755.5
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN207611666U
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 黨艷陽;崔簫;趙旭陽
• 申請（專利權）人: 特變電工股份有限公司;特變電工沈陽變壓器集團有限公司
• 主分類號: H01F27/26
• 分類號: H01F27/26;H01F27/245
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 李曉光

本實用新型涉及一種提高鐵芯填充率的鐵芯結構，鐵芯的芯柱或軛均為由多級梯形截面結構疊裝成的多邊形截面，芯柱截面或軛截面中相鄰兩級梯形的相鄰底邊長度相同；所述多級梯形截面結構平行疊裝；每一級梯形截面為整體結構或拼接結構。本實用新型采用梯形結構的單級鐵芯截面，有效提高了鐵芯填充率，可節省鐵芯材料20％，降低成本的同時，三相線圈獨立繞制后再與立體疊鐵芯的芯柱部分進行套裝，疊裝方便，減少裝配時間，提高工裝效率。

技術領域

本實用新型涉及一種鐵芯結構優化技術，具體為一種提高鐵芯填充率的鐵芯結構。

背景技術

鐵芯是電力變壓器的重要組成部分，它既是變壓器的磁通回路，又是變壓器的支撐核芯，其重量占變壓器總重量的百分之三十以上，而且產品越大，這一比例越大，所以鐵芯成本的多少對變壓器總的制造成本有著舉足輕重的影響。因此，在變壓器制造當中很重要的一個環節就是鐵芯的設計。

我國變壓器制造業通常采用企業內的標準鐵芯設計圖紙，多年來，人們一直在尋找降低鐵芯成本的捷徑，鐵芯截面優化計算是實現這一捷徑的重要方法之一。為了充分利用線圈內的空間，變壓器鐵芯常采用階梯性疊積式，即鐵芯由多級不同寬度的硅鋼片疊積而成，其輪廓為圓形，截面在圓內是上下對稱的結構。

針對變壓器鐵芯截面優化問題，一些研究者對變壓器鐵芯截面提出了多種優化方法。中國專利(授權公開號CN105845427A)提出了一種基于粒子群優化的變壓器鐵芯截面設計方法，采用此設計方法，可以快速求得變壓器鐵芯設計方案。中國專利(授權公告號CN101013624)使用一種變壓器鐵芯截面優化設計方法，輔助工具計算，可大大減化人工勞動程度。中國專利(授權公告號CN201765913U)提出一種新型電力變壓器鐵芯柱，增加油道的設計，從而使其散熱性更好，且更好地減少了因發熱而造成的銅損和鐵損。中國專利(授權公告號CN102208274A)通過編程求解最優鐵芯截面的設計。綜上，上述專利中都采用程序計算變壓器鐵芯的最優截面，解放了人工求解，提高了計算速度，卻沒有從結構上對鐵芯截面進行實質性改進，未達到理想的填充系數。

目前，電力變壓器鐵芯一般采用相同的多級矩形截面結構，而各級疊片的寬度和厚度通常在鐵芯直徑確定以后，通過查表取值而唯一確定。鐵芯的有效橫截面積，直接影響到空載損耗、鐵芯直徑、以及線圈內徑。因此，鐵芯截面優化可以有效的節約變壓器的制造成本，具有重要意義。針對以上現狀，從產品設計的節材與節能方面考慮，有必要提出一種鐵芯截面優化結構及方法，能有效降低變壓器鐵芯成本與空載損耗。而目前能夠滿足上述要求的技術方案尚未見報道。

實用新型內容

針對現有技術中鐵芯截面填充率低、鐵芯制造成本高以及空載損耗大等不足，本實用新型要解決的技術問題是提供一種提高鐵芯填充率的鐵芯結構。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：

本實用新型一種提高鐵芯填充率的鐵芯結構，鐵芯的芯柱或軛均為由多級梯形截面結構疊裝成的多邊形截面，芯柱截面或軛截面中相鄰兩級梯形的相鄰底邊長度相同。

所述多級梯形截面結構平行疊裝。

每一級梯形截面為整體結構或拼接結構。

所述多級梯形截面結構分為兩部分，各部分平行疊裝后對稱拼接為整體鐵芯。

鐵芯的芯柱或軛的截面還具有矩形，其與梯形共同組成芯柱或軛的截面。

本實用新型具有以下有益效果及優點：

1.與同容量的三相立體卷鐵芯相比，本實用新型由于采用梯形結構的單級鐵芯截面，有效提高了鐵芯填充率，經驗證，可節省鐵芯材料20％，降低了成本，同時，三相線圈可以獨立繞制，繞制完成后再與立體疊鐵芯的芯柱部分進行套裝，然后再疊插上軛，疊裝方便，減少裝配時間，提高工裝效率。