CN102651271B - 三维抗扭夹紧和铁心平行独立分布结构的非晶合金变压器 - Google Patents

三维抗扭夹紧和铁心平行独立分布结构的非晶合金变压器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及三维抗扭夹紧和铁心平行独立分布结构的非晶合金变压器，包括：两片拉板和铁心片组，其特征在于：还包括一上框形夹件，一下框形夹件，在上端夹件和下端夹件之间连有侧夹件；所述拉板的顶部与上框形夹件中的上夹件内侧面连接，其底部与下框形夹件中的下夹件的内侧面连接，两拉板之间留有空隙。本发明的优点：结构简单，大幅度改善产品中铁心受力状态，完善铁心受力分布，较大幅度地降低非晶合金变压器的空载损耗，并极大地改善节能指标的稳定性。同时，降低产品制造过程中对装配工艺的高要求，从而能降低产品制造的管理成本，较大幅度地提高产品成品率。

Description

三维抗扭夹紧和铁心平行独立分布结构的非晶合金变压器
技术领域
本发明涉及电力变压器的领域，尤其是三维抗扭夹紧和铁心平行独立分布结构的非晶合金变压器。
背景技术
目前，在国内和国际市场上，干式非晶变压器的结构设计中常采用的是以传统干式变压器的夹件紧固结构为基础，增配限位式铁心拉板结构来达到既紧固变压器线圈和铁心，又防止铁心过度受力的目的。这种设计结构兼顾和平衡了产品整体结构强度和避免非晶铁心受力两方面的矛盾需求，能获得预期的效果，是一种较为妥善的结构方案。但随着产品的大规模生产，其不足之处越发显现：
首先，目前所采用的结构是四边形结构，四个边由螺栓连接，实际上形成了一种“四连杆”结构，这在结构力学上属于力不稳定结构。当产品在起吊、运输、安装过程中受到外力作用和产品运行过程中不可避免的铁心震动时，这个“四连杆”构件会产生一定程度的变形和移位，从而对非晶铁心产生应力作用而损坏产品的节能性能。
其次，目前的干式非晶变压器中使用的非晶铁心，为了适合装配要求，把两排(或多排)非晶铁心用树脂整体粘接成一个刚性的整体。当这个铁心整体被夹件夹紧时，虽然有限位装置确定夹紧的程度，但铁心整体本身尺寸精度有离散性、夹件和限位装置的尺寸也有离散性，所以产品装配完成后，非晶铁心夹紧时不是过松就是过紧，内部由于装配产生的内应力不同程度地存在，这也显著影响到了产品的损耗特性，恶化了节能性能。
因此，亟待解决上述问题，设计出一种能提高节能性能的非晶合金变压器。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中所存在的上述问题，提供一种新型的三维抗扭夹紧和铁心平行独立分布结构的非晶合金变压器。
本发明是这样实现的：三维抗扭夹紧和铁心平行独立分布结构的非晶合金变压器，包括：第一拉板、第二拉板和铁心片组，其特征在于：还包括
一上框形夹件，其包括两块平行放置且间隔一定的距离上夹件、与两上夹板端部连接的上端夹件和连接两上夹件顶部的顶夹板；
一下框形夹件，其包括两块平行放置且间隔距离与两上夹件之间距离相同的下夹件、与两下夹件端部连接的下端夹件和连接两下夹件顶部的底夹板；
所述第一拉板的顶部与上框形夹件中的一上夹件内侧面连接，其底部与下框形夹件中的一对应的下夹件的内侧面连接，所述第二拉板的顶部与上框形夹件中的另一上夹件的内侧面连接，其底部与下框形夹件中的另一对应的下夹件内侧面连接；
所述铁心片组分别粘在第一拉板靠第二拉板近的侧面上和第二拉板靠第一拉板近的侧面上，两铁心片之间留有空隙；
在两拉板的侧边缘之间连接有侧夹件；
一设置在上框形夹件内并与两上夹件垂直连接的导杆，该导杆穿过两拉板。
所述铁心片组和拉板之间还有吸振材料，三者采用粘接方法连接。
在所述铁心片组的侧边缘涂有固化树脂。
所述导杆两端部分别嵌入在上夹件上设有的导孔内。
所述拉板的形状为“E”形，由板材整体切割而成。
所述“E”形拉板的开口朝上。
所述铁心片组由若干层铁心薄片组成。
本发明的优点：结构简单，大幅度改善产品中铁心受力状态，完善铁心受力分布，较大幅度地降低非晶合金变压器的空载损耗，并极大地改善节能指标的稳定性。同时，降低产品制造过程中对装配工艺的高要求，从而能降低产品制造的管理成本，较大幅度地提高产品成品率。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的左视图。
图3为本发明的俯视图。
1、拉板
2、上框形夹件
21、上夹件
22、上端夹件
23、顶夹板
3、下框形夹件
31、下夹件
33、底夹板
4、导杆
5、侧夹件
6、铁心片组
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
具体实施方法
图中，三维抗扭夹紧和铁心平行独立分布结构的非晶合金变压器，包括：第一拉板、第二拉板和铁心片组，其特征在于：还包括
一上框形夹件，其包括两块平行放置且间隔一定的距离上夹件、与两上夹板端部连接的上端夹件和连接两上夹件顶部的顶夹板；
一下框形夹件，其包括两块平行放置且间隔距离与两上夹件之间距离相同的下夹件、与两下夹件端部连接的下端夹件和连接两下夹件顶部的底夹板；
所述第一拉板的顶部与上框形夹件中的一上夹件内侧面连接，其底部与下框形夹件中的一对应的下夹件的内侧面连接，所述第二拉板的顶部与上框形夹件中的另一上夹件的内侧面连接，其底部与下框形夹件中的另一对应的下夹件内侧面连接；所述铁心片分别粘在第一拉板靠第二拉板近的侧面上和第二拉板靠第一拉板近的侧面上，两铁心片之间留有空隙。因为当非晶铁心安装时，上框形夹件在夹紧时其内框尺寸不可避免地的存在偏差，当内框尺寸偏小时，可能会对两排非晶铁心产生压紧力而导致损耗性能恶化，因此在设计时两排并列布置的非晶铁心两内侧拉板之间应留有稍许空隙，以补偿装配误差从而避免对非晶铁心产生压力。
在两拉板的侧边缘之间连接有侧夹件；
一设置在上框形夹件内并与两上夹件垂直连接的导杆，该导杆穿过两拉板两端部分别嵌入在上夹件上设有的导孔内，穿过后起承担部分铁心重量和平衡铁心重心的效果。
所述铁心片组和拉板之间还有吸振材料，三者采用粘接方法连接。
在所述铁心片组的侧边缘涂有固化树脂。
非晶合金变压器优异的节能特性来自于作为导磁材料的非晶合金材料，非晶合金对应力特别敏感。在非晶合金变压器的制造、运输、安装和运行等所有过程中，如果非晶合金受到力的作用，非晶合金变压器的节能特性均会受到不同程度的影响。
所以在本实施例中提出两个新的结构特点。
其一是结构稳定的具备三维抗扭特性的立体框架式夹紧装置。其作用均是保证在产品的整个制造和使用过程中对非晶铁心受力的控制。
三维抗扭特性的立体框架式夹紧装置由上、下框形夹件组成。上框形夹件包括两平行分布的上夹件，在两端由上端夹件连接后组成一个四边形框，顶夹板与之连接后，在结构力学上，等于把这四边形的对角线刚性连接，实现了“四连杆向三连杆”的转变，达到了结构稳定的要求。同理，下框形夹件包括下夹件和对应于下端夹件以及底夹件也组合成一个内含“三连杆”稳定度的四边框形。这样的结构满足了在X-Z平面(即水平方向上)的抗扭要求。
每排非晶铁心直接粘接在一块整体制成的“E”形的拉板上，拉板和非晶铁心间采用复合式的非晶铁心粘接方法，把非晶铁心片、吸振材料和受力支撑件在铁心加工成型时就制成一体，该拉板直接与上、下夹件刚性连接，由于拉板整体切割制成，在X-Y平面(即垂直方向上)实现了结构稳定度，具备了抗扭抗移位特性。
上、下端夹件和特别配置的侧夹件连接后，在Y-Z平面(即深度方向上)也实现了稳定的抗扭结构。如此，由诸多夹件和拉板组成了一个立体的框架结构，此结构在三个维度上均能达到抗扭矩和移位的稳定结构，这为保证置于其内的非晶铁心的受力特性提供了最好的保障。
其二是非晶铁心的分列式平行独立分布结构。
本非晶铁心组与常规的粘接成一个整体的结构有所不同，而是采用单独制造的方式，即分别把两个非晶铁心组分别直接粘接在两个拉板上，各为独立结构，相互不干涉，拉板与上、下夹件刚性连接，两排非晶铁心组间设计留有间隙。当端夹件连接两个上夹件(下夹件)时，夹紧力的大小与非晶铁心无关，不管夹紧力过大或过松时，非晶铁心的位置能随着导杆滑动，呈自由状态，如此非晶铁心的受力情况同装配精度无关，能保证非晶铁心免受装配精度误差带来的额外受力。
三维抗扭夹紧装置和分列式非晶铁心平行独立分布结构其作用均是保证在产品的整个制造和使用过程中对非晶铁心受力的控制。
安装时，工作人员直接提拉非晶铁心上的受力支撑件拉板，使得非晶铁心在器身中定位后不受任何外力的作用，铁心自身的重量全部由铁心片侧边缘的固化树脂承担，最大限度地减小了非晶铁心的受力强度，而且铁心自身重量被数百层的铁心薄片侧面均匀承担后，每个铁心片的受力状态十分均匀，使得铁心的应力达到极小值。拉板把铁心的重量传递给整个具备三维防扭功能的立体框形夹件结构承担。线圈由下夹件提供支撑，线圈上端与上夹件之间由可调节距离的压钉紧固，形成垂直方向的支撑和压紧作用。如此，从受力角度看，铁心的重量和线圈的重量均由立体框形夹件结构承担，在保证整体器身坚实紧固的同时，铁心除了数百片铁心片侧面共同分担铁心自重外，不承担任何其它力的作用。本创新结构中同其它传统结构相比，铁心的受力是最小最均匀的，而且不受加工装配精度的影响，预示着将获得最佳和最稳定的低损耗性能。
以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
本发明的优点：结构简单，大幅度改善产品中铁心受力状态，完善铁心受力分布，较大幅度地降低非晶合金变压器的空载损耗，并极大地改善节能指标的稳定性。同时，降低产品制造过程中对装配工艺的高要求，从而能降低产品制造的管理成本，较大幅度地提高产品成品率。

Claims (1)

1.三维抗扭夹紧和铁心平行独立分布结构的非晶合金变压器，包括：第一拉板、第二拉板和铁心片组，其特征在于：还包括
一上框形夹件，其包括两块平行放置且间隔一定的距离的上夹件、与两上夹件端部连接的上端夹件和连接两上夹件顶部的顶夹板；
一下框形夹件，其包括两块平行放置且间隔距离与两上夹件之间距离相同的下夹件、与两下夹件端部连接的下端夹件和连接两下夹件顶部的底夹板；
所述第一拉板的顶部与上框形夹件中的一上夹件内侧面连接，其底部与下框形夹件中的一对应的下夹件的内侧面连接，所述第二拉板的顶部与上框形夹件中的另一上夹件的内侧面连接，其底部与下框形夹件中的另一对应的下夹件内侧面连接；
所述铁心片组分别粘在第一拉板靠第二拉板近的侧面上和第二拉板靠第一拉板近的侧面上，两铁心片组之间留有空隙；
在两拉板的侧边缘之间连接有侧夹件；
一设置在上框形夹件内并与两上夹件垂直连接的导杆，该导杆穿过两拉板，所述铁心片组和拉板之间还有吸振材料，三者采用粘接方法连接，在所述铁心片组的侧边缘涂有固化树脂，所述导杆两端部分别嵌入在上夹件上设有的导孔内，所述拉板的形状为“E”形，由板材整体切割而成，所述“E”形拉板的开口朝上，所述铁心片组由若干层铁心薄片组成。
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