CN102290230A - 一种非晶合金立体变压器铁芯的卷绕方法 - Google Patents

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孙志英
祝明
刘永刚
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Abstract

本发明公开了一种非晶合金立体变压器铁芯的卷绕方法，包括以下步骤：开料步骤，先用非晶合金直带料用料带切断机按要求的长度尺寸切断，再用数控开料机将非晶合金直带料按分两段地纵向裁剪成不同宽度的卷绕料带，使该卷绕带料的前半段为一按要求宽度的直带，后半段为宽度逐渐变窄的梯形带；卷绕步骤，将卷绕带料在立体铁芯卷绕机上以连续卷绕的方式绕制成一具有左右铁芯柱和上下铁轭并呈闭合的矩形框结构的铁芯，使铁芯的左右铁芯柱和上下铁轭的横截面呈上底与腰相等且下底等于两倍上底的等腰梯形，并使左右铁芯柱和上下铁轭的横截面下底与卷绕料带的平面构成60°夹角。

Description

一种非晶合金立体变压器铁芯的卷绕方法
技术领域
本发明涉及一种非晶合金立体变压器铁芯的卷绕方法。
背景技术
目前制造变压器铁芯的材料主要有硅钢片和非晶合金。非晶合金是采用快速急冷凝固生产工艺，其物理状态表现为金属原子呈无序非晶体排列，更利于被磁化和去磁。这种材料用于制作变压器铁芯，使变压器的磁化过程非常容易，可以大大降低变压器的空载损耗，因此非晶合金是一种更节能的材料。
然而，目前非晶合金带材主要依赖进口，并且带材的宽度尺寸规格很少，只有142cm、170cm及213cm三种，无法满足不同容量铁芯的要求，又，非晶合金比硅钢片薄很多，脆很多，且硬度几乎是硅钢带的五倍，我国现有的设备根本无法切割非晶合金带材，所以制成的铁芯截面形状只能是矩形一种，不能呈圆形或多边形。因此对于不同容量的铁芯需要不同截面时，往往只能通过改变铁芯截面的矩形形状的厚度尺寸来实现，目前各种容量的铁芯的横截面矩形的最大的长宽比已达到4。众所周知，同样截面积的形状中圆的周长最小，矩形的周长较大，而且矩形的长宽比越大周长就越大，而周长越大会使变压器线圈的平均匝长拉大，不但浪费宝贵的铜，而且会增加变压器的负载损耗和变压器的温升。
由于铁芯的截面是矩形不能呈圆形，因此线圈形状也只能是矩形而不能是圆形，无法带铁芯卷绕，因此铁芯只能做成开口式，而开口式铁芯的开口部位材料要经过多次折弯，特别是经过退火后的折弯，会增加材料的应力，使铁芯的性能下降，空载损耗上升。另外，开口式铁芯的开口部位的对接处若存在空隙并且拼合不够紧密的话，噪声要比同容量的闭口式铁芯的噪声大。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种非晶合金立体变压器铁芯的卷绕方法，用该方法卷绕的铁芯具有容量大、体积小、重量轻、损耗小及三相电流平衡的特点。
实现上述目的的技术方案是：一种非晶合金立体变压器铁芯的卷绕方法，用该方法卷绕的铁芯是由左右铁芯柱和上下铁轭构成的并呈闭合的矩形框。所述卷绕方法包括以下步骤：
开料步骤，先用非晶合金直带料用料带切断机按要求的长度尺寸切断，再用数控开料机将非晶合金直带料按分两段地纵向裁剪成不同宽度的卷绕料带，使该卷绕带料的前半段为一按要求宽度的直带，后半段为宽度逐渐变窄的单边阶梯形带；
卷绕步骤，将所述卷绕带料在立体铁芯卷绕机上以连续卷绕的方式绕制成一具有左右铁芯柱和上下铁轭并呈闭合的矩形框结构的铁芯，使所述铁芯的左右铁芯柱和上下铁轭的横截面呈上底与腰相等且下底等于两倍上底的等腰梯形，并使所述左右铁芯柱和上下铁轭的横截面下底与所述卷绕料带的平面构成60°夹角。
上述的非晶合金立体三相变压器铁芯的卷绕方法，其中，所述卷绕带料的前半段的宽度为所述左右铁芯柱和上下铁轭的横截面上底。
本发明的非晶合金立体三相变压器铁芯的技术方案，采用不同宽度的非晶合金带料连续卷绕的方法卷绕构成立体三相变压器铁芯的单相铁芯，并使单相铁芯的横截面呈上底与腰相等且下底等于两倍上底的等腰梯形，使立体三相变压器铁芯的横截面为一等边六边形，从而使立体三相变压器铁芯具有容量大、体积小、重量轻、损耗小及三相电流平衡的特点。
附图说明
图1为本发明的非晶合金立体三相变压器铁芯的正视图；
图2为本发明的非晶合金立体三相变压器铁芯中铁芯柱的横截面图；
图3为本发明的非晶合金立体三相变压器铁芯的横截面图；
图4为本发明的非晶合金立体三相变压器铁芯的卷绕带料的结构示意图。
具体实施方式
为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图进行详细地说明：
请参阅图1至图4，本发明的非晶合金立体变压器铁芯的卷绕方法，用该方法卷绕的铁芯1是由左右铁芯柱11和上下铁轭12构成的并呈闭合的矩形框。
卷绕方法包括以下步骤：
开料步骤：先用非晶合金直带料用料带切断机按要求的长度尺寸切断，再用数控开料机将非晶合金直带料按分两段地纵向裁剪成不同宽度的卷绕带料(见图4)，使该卷绕带料的前半段为一按要求宽度的直带，即该直带的宽度为左右铁芯柱11和上下铁轭12的横截面上底的长度尺寸，后半段为宽度逐渐变窄的单边阶梯形带；
卷绕步骤，将已开裁好的卷绕带料在立体铁芯卷绕机上以连续卷绕的方式绕制成一具有左右铁芯柱11和上下铁轭12并呈闭合的矩形框结构的铁芯1，使铁芯1的左右铁芯柱11和上下铁轭12的横截面呈上底与腰相等且下底等于两倍上底的等腰梯形(外接半圆形)(见图2和图3)，并使左右铁芯柱11和上下铁轭12的横截面下底与卷绕带料的平面构成60°夹角。
用该方法卷绕的铁芯作为构成立体三相变压器铁芯的单相铁芯，即将三个单相铁芯按照等边三角形的结构拼装成一立体三角形结构，使三相变压器的铁芯的铁芯柱位于一个等边三角形的三个角上并且横截面为一等边六边形(外接圆形)。使立体三相变压器铁芯具有容量大、体积小、重量轻、损耗小及三相电流平衡的特点。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (2)

1.一种非晶合金立体变压器铁芯的卷绕方法，用该方法卷绕的铁芯是由左右铁芯柱和上下铁轭构成的并呈闭合的矩形框，其特征在于，所述卷绕方法包括以下步骤：
开料步骤，先用非晶合金直带料用料带切断机按要求的长度尺寸切断，再用数控开料机将非晶合金直带料按分两段地纵向裁剪成不同宽度的卷绕料带，使该卷绕带料的前半段为一按要求宽度的直带，后半段为宽度逐渐变窄的单边阶梯形带；
卷绕步骤，将所述卷绕带料在立体铁芯卷绕机上以连续卷绕的方式绕制成一具有左右铁芯柱和上下铁轭并呈闭合的矩形框结构的铁芯，使所述铁芯的左右铁芯柱和上下铁轭的横截面呈上底与腰相等且下底等于两倍上底的等腰梯形，并使所述左右铁芯柱和上下铁轭的横截面下底与所述卷绕料带的平面构成60°夹角。
2.根据权利要求1所述的非晶合金立体三相变压器铁芯的卷绕方法，其特征在于，所述卷绕带料的前半段的宽度为所述左右铁芯柱和上下铁轭的横截面上底。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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