CN102938298A - 变压器铁芯及其制造方法 - Google Patents

Abstract

变压器铁芯，包括套装绕组的铁柱、联接各铁柱构成闭合磁路的铁轭和夹紧装置，该铁芯由三个相同的卷铁芯元件两两组合而成，每个卷铁芯元件包括依次相接的第一直部、第一弧部、第二直部和第二弧部，纵断面为上下带有双弧形的跑道形；其中各直部的高度相同，各弧部的曲率半径相同，三卷铁芯元件的六个直部分别两两结合形成三个铁柱，其六个弧部形成联接三个铁柱的上下六个铁轭。卷铁芯元件由多层开口对接式的铁芯片料叠卷而成，每个片料的开口交错设置，开/闭轭结构设置在每个片料的对接开口处。本发明采用的四维成形法占有场地和动力小，可实现成形与开轭工艺同时完成，不必开轭切割，各点应力均匀，而且工艺简单，易于卷紧控制。

Description

变压器铁芯及其制造方法

技术领域

本发明属于变压器制造技术领域，具体涉及一种新式变压器铁芯及其制造方法，特别是一种由三个双弧形卷铁芯元件合成的三维立体卷铁芯及采用四维成型法制造铁芯的技术。

背景技术

众所周知，铁芯是构成电力变压器磁路不可缺少的核心部件，它由铁芯柱和铁轭两部分组成，铁芯柱上套装有绕组，而铁轭使整个磁路形成闭合回路。现有卷绕式铁芯(简称卷铁芯)由一硅钢带连续卷绕制成，三维立体卷铁芯由3个卷铁芯元件合成，这种铁芯的具有相同的平行中心线的三个铁芯柱呈三角形布置，每个铁芯柱由2个相邻卷铁芯元件两两扣合而成，构成由三个框架组合成的三相变压器的三柱立体结构，在垂直于中心线的横截面上三个铁心柱的中心的连线为等边三角形，三相绕组套装在三个铁芯柱上，成正三角形布置。由于三个铁芯柱体的磁路对称分布，使得空载电流也是对称分布，卷铁芯比传统的叠层式铁芯具有显著的优点，整体体积更小、铁芯损失减小，而立体卷铁芯比卷铁芯具有更多的优势。目前立体卷铁芯元件的制作采用了卷绕成形法，即将一张裁剪好的铁芯片料(也叫导磁材料、带材、铁芯胚材)通过卷绕设备卷制成卷铁芯元件。下面结合四个现有技术专利举例说明卷绕成形法及用该方法制造卷铁芯存在的问题。

专利号为01215038.X的实用新型公开了一种D型卷绕式三维立体变压器，它的卷铁芯元件为采用卷绕成形法制成的由4个直部组成的矩形铁芯，由于这种铁芯结构的导磁材料在两个直部之间不可避免地形成了集中的剧烈的弯曲变形，所以应力集中在四个角的弧部，应力不均匀导致铁芯稳定性较差，且没有设置开/闭轭结构，然而无开/闭轭结构的卷铁芯元件对于后续的套装绕组工艺和更换绕组操作增添了极大的困难。专利号为97221225.6的实用新型公开了一种变压器铁芯卷绕装置，从它可进一步了解卷绕成形法各工序所动用的专用设备多，工艺操作复杂，生产效率低，制造成本昂贵，需要较大的卷绕拉力，由于多层并联的导磁材料存在的弹力给铁芯定形造成困难，较大的卷绕拉力仍不能有效压紧铁芯，并且还会使导磁材料的内部晶格发生改变需增加后续回火处理工艺予以恢复。专利号为02130844.6的发明专利公开了一种空间三角对称R型电力变压器铁心卷绕成形控制方法，它是卷绕成形法的辅助方法，该方法采用复杂的运动控制装置，以对带材在卷绕工艺中的运动进行实时检测和纠偏，使带材从准确的位置送入卷绕设备，运动控制装置还可控制步进电机的速度，以实现对带材的送进速度的实时纠偏，显然，该减小铁芯横截面和实体的成形误差的控制装置非常复杂。由于卷绕成形法卷制的卷铁芯元件不宜设置开/闭轭结构的自身闭合铁芯，所以无法在芯柱上套装已绕制成的绕组部件，为解决这一问题，01248127.0号实用新型专利提供了一种卷铁心绕线机，通过这种卷铁心绕线机，可以在自身闭合铁芯上直接绕制线绕组，但绕制箔绕组还需专门的设备。由此可见，现有技术的铁芯卷绕成形法很难制作套装箔绕组的卷铁芯，存在作业性恶化的诸多问题，这些不利影响使其发展与应用受到严重制约。

发明内容

本发明的目的是提供一种克服了上述作业性恶化的诸多问题的新式变压器立体卷铁芯，它由三个相同的卷铁芯元件框架合成，每个卷铁芯元件具有双弧形外形轮廓，铁芯应力均匀，卷铁芯元件由多层开口对接式导磁片料叠卷而成，不像R形铁芯里面是直的，而是有冷却槽，使卷铁芯温度下降至少6℃，寿命延长一倍以上，而且便于安装和更换线圈。

本发明的另一个目的是提供一种用四维成形法制造这种构成立体卷铁芯的卷铁芯元件的方法，通过将铁芯截面(二维)和外形(二维)同时定形，并利用开口对接式铁芯片料的弹力帮助压紧自身，不仅解决了现有卷绕法需要较大的卷绕拉力仍不能有效压紧铁芯的问题，且可利用短料，可减小磁阻，制造成本低。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案。

一种变压器铁芯，包括套装绕组的铁柱、联接各铁柱构成闭合磁路的铁轭和夹紧装置，所述的三个铁柱具有平行的相同的对称中心线，呈正三角形布置，所述的三个铁柱与上下六个铁轭共同构成三相三柱立体铁芯结构，该立体铁芯结构由三个相同的卷铁芯元件1两两组合而成。所述的每个卷铁芯元件1包括依次相接的第一直部11、第一弧部12、第二直部13和第二弧部14，卷铁芯元件1的纵断面为上下带有双弧形的跑道形；并且三个卷铁芯元件1的六个直部分别两两结合形成所述的三相三柱立体铁芯结构的三个铁柱，三个卷铁芯元件1的六个弧部形成联接三个铁柱的上下六个铁轭。所述的卷铁芯元件1由多层具有弹性的开口对接式的铁芯片料10叠卷而成，每个铁芯片料10的开口交错设置，开/闭轭结构设置在每个片料10的对接开口处。

其中所述的开/闭轭结构设置在卷铁芯元件1的第一弧部12或者第二弧部14上。所述的开/闭轭结构包括第一开/闭轭结构120和第二开/闭轭结构230，第一开/闭轭结构120和第二开/闭轭结构230中的至少一个为搭接式结构。

其中所述的每个卷铁芯元件1的第一直部11包括第一纵向平面111和第一纵向圆柱面112，并且第一纵向平面111与第一纵向圆柱面112相交形成的第一直部11的横截面形状为半圆形；所述的每个卷铁芯元件1的第二直部13包括第二纵向平面131和第二纵向圆柱面132，并且第二纵向平面131与第二纵向圆柱面132相交形成的第二直部13的横截面形状为半圆形；所述的第一直部11的第一纵向平面111与第二直部13的第二纵向平面131之间的夹角B为120°。

其中所述的卷铁芯元件1的第一直部11和第二直部13的高度H相同，第一弧部12和第二弧部14的曲率半径R相同，其中第一直部11的第一纵向圆柱面112、第二直部13的第二纵向圆柱面132分别为半圆形圆柱面。所述的卷铁芯元件1的第一弧部12、第二弧部14的截面形状与第一直部11、第二直部13的截面形状相同，卷铁芯元件1的第一弧部12、第二弧部14的弯曲形状为半圆弧。

第一冷却槽113设置在所述的卷铁芯元件1的第一直部11的第一纵向平面111上，并沿纵向Y伸展；第二冷却槽133设置在所述的卷铁芯元件1的第二直部13的在第二纵向平面131上，并沿纵向Y伸展，并且第一冷却槽113和第二冷却槽133在各两两结合的卷铁芯元件1所合成的铁柱内相对啮合形成一条冷却通道(113，133)，其上端或上下两端具有与变压器冷却绝缘介质连通的开口。

本发明还采用了制造如上所述的变压器铁芯的方法，包括以下步骤：

a、按工艺文件计算铁芯片料10的厚度、宽度、长度并准备铁芯片料10；

b、根据步骤a确定的铁芯片料尺寸和形状准备四维成型架模具20；

c、将铁芯片料10按层序摆放在四维成型架模具20上形成卷铁芯雏形11；

d、用固定件将卷铁芯雏形11固定，分段焊缝制成卷铁芯预形12；

e、将卷铁芯预形12从模具20中退出，形成卷铁芯成形件13；

f、将卷铁芯成形件13退火或浸漆定形，制成卷铁芯元件1。

进一步的，本发明变压器铁芯的制造方法中步骤a所述的准备铁芯片料10工序还包括以下步骤：

a1、根据每个直部高度H、直部之间的距离L、每个弧部曲率半径R、单层厚度D、层序和开轭位置I确定每层铁芯片料10的长度数据，将导磁带料分断裁剪出各层的段状的铁柱坯料10a和铁轭坯料10b；

a2、根据每个直部高度H、直部之间的距离L、每个弧部曲率半径R、单层厚度D、层序I和第一直部11、第一弧部12、第二直部13、第二弧部14的截面形状数据确定每层铁芯片料10的宽度参数，分别裁剪出铁柱坯料10a的左边界轮廓和右边界轮廓、铁轭坯料10b的左边界轮廓和右边界轮廓；

a3、边裁剪边对铁柱坯料10a和铁轭坯料10b进行轮廓边缘处理，形成铁芯片料10。

其中上述的轮廓边缘处理包括真圆型轮廓边缘处理和表面处理，以保持铁芯片料10的导磁率和减少涡流。

本发明采用的四维成形法无需卷绕成形法所必须的卷绕机、运动控制装置等专用设备，占有场地和动力小，基于模具约束原理和采用简单的模具设备上的约束结构，便可完成从铁芯片料到卷铁芯元件的成形加工，并可实现成形工艺与开轭工艺同时完成，还能实现铁芯片料的套裁和短料利用，由于容易确定每层铁芯展开的长宽厚，可大大降低制造出复杂外形结构和复杂横截面结构的铁芯的难度，突破了现有变压器制造无法制成用户所需复杂形状结构的禁区。采用本发明四维成形法制造的卷铁芯元件上带有开/闭轭结构，不必开轭切割，便于绕组的安装和更换，其纵表面为具有双弧形特点的跑道形，合成的铁芯柱的横截面为真圆形，各点应力均匀，不仅稳定性好，而且工艺简单，易于卷紧控制。

附图说明

图1至图3是本发明第一实施例的卷铁芯元件1的结构示意图，从不同截面示出了不具有冷却槽的双弧形卷铁芯元件1的结构形状，其中：图1是展示卷铁芯元件1的外观形状的主视图；图2是图1的D-D剖视图；图3是图1的C-C剖视图。

图4和图5是本发明第二实施例的卷铁芯元件1的结构示意图，图中的卷铁芯元件1具有第一冷却槽113和第二冷却槽133，其中：图4是卷铁芯元件1的主视图；图5是图4的E-E剖视图。

图6和图7是本发明的卷铁芯元件上的开/闭轭结构实施例的结构示意图，适用于卷铁芯元件的第一实施例或第二实施例，其中：图6是卷铁芯元件1的主视图；图7是图6的F-F剖视图。

图8是本发明的卷铁芯元件1的铁芯片料10的结构示意图，适用于卷铁芯元件的第一实施例或第二实施例。

图9是制造本发明的卷铁芯元件的工艺步骤流程图。

图10至图12是经本发明的制造工艺步骤C后铁芯片料10在四维成型架模具20上形成卷铁芯雏形11的状态结构示意图。其中：图10是主视图；图11是图10的G-G剖视图；图12是图11的H-H剖视图。

具体实施方式

图1-12是展示本发明的变压器铁芯及其制造方法各实施方式的图。以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但并不构成对本发明的任何限制。

本发明的变压器铁芯包括套装绕组的铁柱、联接各铁柱构成闭合磁路的铁轭和夹紧装置，所述的三个铁柱具有平行的相同的对称中心线，呈正三角形布置，所述的三个铁柱与上下六个铁轭共同构成三相三柱立体铁芯结构，该立体铁芯结构由三个相同的卷铁芯元件1两两组合而成。图1至图3是本发明第一实施例的卷铁芯元件的结构示意图，图中示出了不具有冷却槽的双弧形卷铁芯元件1的结构形状，图4和图5是本发明第二实施例的卷铁芯元件的结构示意图，第二实施例与第一实施例的主要区别在于铁柱中包含了在铁芯片料裁剪加工过程中自然生成的冷却通道。在第一实施例中，图1是卷铁芯元件1的主视图，图中以构成立体卷铁芯的3个卷铁芯元件1中的一个为例，示出了卷铁芯元件1的由其第一直部11、第一弧部12、第二直部13和第二弧部14依次相接形成的跑道形外形。每个卷铁芯元件1包括依次相接的第一直部11、第一弧部12、第二直部13和第二弧部14，卷铁芯元件1的纵断面为上下带有双弧形的跑道形(图中为左右，实际使用中为上下)，与现有的矩形或多阶形卷铁芯元件相比，双弧形的结构具有应力均匀的优点，并且适于采用四维成型架式的模具同时约束成形。其中第一直部11和第二直部13的高度H相同，第一弧部12和第二弧部14的曲率半径R相同，并且三个卷铁芯元件1的六个直部分别两两结合形成所述的三相三柱立体铁芯结构的三个铁柱，三个卷铁芯元件1的六个弧部形成联接三个铁柱的上下六个铁轭。图2是图1的D-D剖视图，图中示出了连接卷铁芯元件1的第一弧部12和第二弧部14的纵向(即Y向)截面的形状。图3是图1的C-C剖视图，示出了卷铁芯元件1的第一直部11包括第一纵向平面111与第一纵向圆柱面112，并且它们相交形成的第一直部11的横截面形状为半圆形；第二直部13包括第二纵向平面131与第二纵向圆柱面132，并且它们相交形成的第二直部13的横截面形状为半圆形。卷铁芯元件1的第一直部11的第一纵向圆柱面112、第二直部13的第二纵向圆柱面132分别为半圆形圆柱面。卷铁芯元件1的第一弧部12、第二弧部14的截面形状与第一直部11、第二直部13的截面形状相同，即为半圆形或多边形，其中半圆形截面形状的好处是可简化铁芯料10的形状。卷铁芯元件1的第一弧部12、第二弧部14的弯曲形状为半圆弧。图3中第一直部11的第一纵向平面111与第二直部13的第二纵向平面131之间的夹角B为120°，而铁芯片料10与其第一直部11的第一纵向平面111之间的夹角A1为60°，铁芯片料10与其第二直部13的第二纵向平面131之间的夹角A2为60°。

图4和图5是本发明第二实施例的卷铁芯元件的结构示意图，铁柱中包含了在铁芯片料裁剪加工过程中自然生成的冷却通道，图4和图5中示出了具有第一冷却槽113和第二冷却槽133的卷铁芯元件1的结构形状。其中：图4是卷铁芯元件1的主视图，图中以构成立体卷铁芯的3个卷铁芯元件1中的一个为例，示出了卷铁芯元件1的由其第一直部11、第一弧部12、第二直部13和第二弧部14依次相接形成的跑道形外形，第一冷却槽113设置在所述的卷铁芯元件1的第一直部11的第一纵向平面111上，并沿纵向Y伸展；第二冷却槽133设置在所述的卷铁芯元件1的第二直部13的第二纵向平面131上，并沿纵向Y伸展，不难想象，在各两两结合的卷铁芯元件1所合成的横截面为真圆的铁柱内，这两个卷铁芯元件1的第一冷却槽113和第二冷却槽133相对啮合形成一条贯通该铁芯部分或全部磁路的冷却通道113，133，其上端或上下两端具有与变压器冷却绝缘介质连通的开口。图4所示的第一冷却槽113和第二冷却槽133分别沿纵向Y伸展并贯通第一直部11、第二直部13。图5是图4的E-E剖视图，示出了卷铁芯元件1的第一直部11的第一纵向平面111、第一纵向圆柱面112、第一冷却槽113的横向(即X向)截面的形状以及第二直部13的第二纵向平面131、第二纵向圆柱面132、第二冷却槽133的横向(即X向)截面的形状。

图6和图7是本发明的卷铁芯元件1上的开/闭轭结构实施例的结构示意图，适用于卷铁芯元件1的第一实施例或第二实施例，其中：图6是卷铁芯元件1的主视图；图7是图6的F-F剖视图。本发明的卷铁芯元件1由多层开口对接式的铁芯片料10相互叠置卷紧制成，每个铁芯片料10的开口交错设置，开/闭轭结构设置在每个片料10的开口处。本发明的开/闭轭结构可以交错地直接形成在每个片料10的开口处，也可以由第一开/闭轭结构120和第二开/闭轭结构230构成，第一开/闭轭结构120和第二开/闭轭结构230中的至少一个为搭接式结构，图6中所示的第一开/闭轭结构120和第二开/闭轭结构230均为相互错开的搭接式结构。

图8是本发明的卷铁芯元件1的铁芯片料10的结构示意图，适用于卷铁芯元件1的第一实施例或第二实施例。图8中以一片铁柱坯料10a和一片铁轭坯料10b为例展示出铁芯片料10的形状结构，铁柱坯料10a对应铁芯片料10的直部区域，铁轭坯料10b对应铁芯片料10的弧部区域，图8示出了铁芯片料10的单层厚度D、铁芯片料10的铁柱坯料10a的直部高度H、直部之间的距离L和铁轭坯料10b的弧部曲率半径R，图8中还展示出分别设置在U形铁芯片料10上的第一开/闭轭结构120和第二开/闭轭结构230的开轭位置。开/闭轭结构设置在卷铁芯元件1的第一弧部12或者第二弧部14上，可将第一开/闭轭结构120设置在U形铁芯片料10上的第一直部11与第一弧部12之间，第二开/闭轭结构230设置在第一弧部12与第二直部13之间(参见图8)。每个铁芯片料10为开口对接式，其弹力有助于套装线圈，也有助于铁芯自身压紧，套装线圈后通过开/闭轭结构闭轭，再用树脂胶合成整体。每个铁柱上的卷铁芯元件1是两个合成，铁柱用环氧玻璃粘带绑扎，之后加热固化。在低压线圈和铁柱之间插入撑板或撑条固定，在低压线圈与高压线圈之间插入具有弹性的枝状或者正弦波形状的撑板或撑条固定。铁轭用型钢或钢板制成的夹件通过螺杆的上下螺母夹紧，或者采用热缩带、无纺布带、浸油布带、钢带作为夹紧带扎紧。

图9是制造本发明的卷铁芯元件的工艺步骤流程图。

图10至图12是经本发明的制造工艺步骤C后铁芯片料10在四维成型架模具20上形成卷铁芯雏形11的状态结构示意图。其中：图10是主视图；图11是图10的G-G剖视图；图12是图11的H-H剖视图。图10-12中示出了构成铁芯片料10的铁柱坯料10a和铁轭坯料10b在四维成型架模具20的成型槽内受到四维约束后的分布及定形情况，并且展示出了铁芯片料10与四维成型架模具20的柔性固定件212、刚性固定件211之间的安装关系，从中可理解本发明将卷铁芯雏形11固定成卷铁芯预形12的原理。

下面结合图9-12具体说明本发明采用四维成型架模具20制造新式变压器铁芯的方法，该方法包括以下步骤：

a、按工艺文件要求计算铁芯片料10的厚度、宽度、长度并准备铁芯片料10；

b、根据步骤a确定的铁芯片料尺寸和形状准备四维成型架模具20；

c、将铁芯片料10按层序摆放在四维成型架模具20上，并借助于片料本身的弹力，将铁芯片料10在四维成型架模具20上的四维约束结构中定形，形成卷铁芯雏形11；

d、用固定件固定，分段焊缝，将卷铁芯雏形11预定形成卷铁芯预形12；

e、将卷铁芯预形12用铁丝或带子牵拉从模具20中退出，形成卷铁芯成形件13；

f、将卷铁芯成形件13退火或浸漆固定，制成卷铁芯元件1。注意开轭处不能浸漆，如采用退火处理开轭处时，则固定件应采用金属物。

以上步骤a所述的准备铁芯片料10工序包括以下步骤：

a1、根据每个直部高度H、直部之间的距离L、每个弧部曲率半径R、单层厚度D、层序和开轭位置I确定每层铁芯片料10的长度数据，将导磁带料分断裁剪出各层的段状的铁柱坯料10a和铁轭坯料10b；

a2、根据每个直部高度H、直部之间的距离L、每个弧部曲率半径R、单层厚度D、层序I和第一直部11、第一弧部12、第二直部13、第二弧部14的截面形状数据确定每层铁芯片料10的宽度参数，分别裁剪出铁柱坯料10a的左边界轮廓和右边界轮廓、铁轭坯料10b的左边界轮廓和右边界轮廓；

a3、边裁剪边对铁柱坯料10a和铁轭坯料10b进行轮廓边缘处理，形成铁芯片料10。这里所述的轮廓边缘处理包括真圆型轮廓边缘处理和表面处理，以保持铁芯片料10的导磁率和减少涡流。

以上所述的“固定件”包括通过如橡皮锤、金属丝、带子、垫片等辅助定形工具实现的柔性固定件212和刚性固定件211。所述的“约束结构”是指在四维成型模具上的约束槽，该约束槽具有与待定形的卷铁芯元件1相同的形状。所述的“轮廓”是指展开宽度方向的形状，而“边缘”是指在厚度方向上的轮廓形状的边缘。

现有卷铁心因受多种大型制造、成型设备的作用，使铁芯的晶格在制造过程中受损，必须还要经过回火处理工序处理，而本发明已经过试验确认无需回火处理，并且本发明提供了充分利用工业化专业分工、流水线生产的方式方便分别运输，可以由现有的铁芯开料厂按工艺文件要求的尺寸形成铁芯片料，这些铁芯片料送铁芯生产厂通过本发明的四维成型模具和成型方法边多刀纵剪边进行边缘表面处理制成卷铁芯元件10，以保持高导磁率和减少铁芯涡流。现有铁芯最内圈的纵断面是矩形或者C形对接，卷绕好后最外面的四角接近圆形，这种铁芯结构的存在应力不均的问题，本发明的每个铁芯柱是由两个元件合成，上轭下轭均是半圆形，且轭柱比是固定的，每个卷铁芯元件从里圈到外圈的纵断面均具有跑道形的外形，以使应力均匀，铁柱横截面是真圆或近似圆形，优点是电场均匀。

上述各实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，例如图8和图10-12的实施例中，铁芯片料10的对接开口处增加了一个可分离的弧形铁轭10b，它们共同在四维成形模具20中实现闭轭和定形，显然，无需增加可分离的弧形铁轭10b，可将U形铁芯片料直接通过四维成形模具20在片料开口处实现对接闭轭和定形。因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求提到的创新性特征的最大范围。

Claims (10)

1.一种变压器铁芯，包括套装绕组的铁柱、联接各铁柱构成闭合磁路的铁轭和夹紧装置，所述的三个铁柱具有平行的相同的对称中心线，呈正三角形布置，所述的三个铁柱与上下六个铁轭共同构成三相三柱立体铁芯结构，该立体铁芯结构由三个相同的卷铁芯元件两两组合而成，其特征在于：

所述的每个卷铁芯元件(1)包括依次相接的第一直部(11)、第一弧部(12)、第二直部(13)和第二弧部(14)，卷铁芯元件1)的纵断面为上下带有双弧形的跑道形；三个卷铁芯元件(1)的六个直部分别两两结合形成所述的三相三柱立体铁芯结构的三个铁柱，三个卷铁芯元件(1)的六个弧部形成联接三个铁柱的上下六个铁轭；

所述的每个铁柱的横截面为真圆；

所述的卷铁芯元件(1)由多层开口对接式的铁芯片料(10)叠卷而成，每个铁芯片料(10)的开口交错设置，开/闭轭结构设置在每个片料(10)的对接开口处。

2.根据权利要求1所述的变压器铁芯，其特征在于：所述的开/闭轭结构设置在卷铁芯元件(1)的第一弧部(12)或者第二弧部(14)上。

3.根据权利要求2所述的变压器铁芯，其特征在于：所述的开/闭轭结构包括第一开/闭轭结构(120)和第二开/闭轭结构(230)，第一开/闭轭结构(120)和第二开/闭轭结构(230)中的至少一个为搭接式结构。

4.根据权利要求1所述的变压器铁芯，其特征在于：所述的每个卷铁芯元件(1)的第一直部(11)包括第一纵向平面(111)和第一纵向圆柱面(112)，并且第一纵向平面(111)与第一纵向圆柱面(112)相交形成的第一直部(11)的横截面形状为半圆形；所述的每个卷铁芯元件(1)的第二直部(13)包括第二纵向平面(131)和第二纵向圆柱面(132)，并且第二纵向平面(131)与第二纵向圆柱面(132)相交形成的第二直部(13)的横截面形状为半圆形；所述的第一直部(11)的第一纵向平面(111)与第二直部(13)的第二纵向平面(131)之间的夹角B为120°。

5.根据权利要求1所述的变压器铁芯，其特征在于：所述的卷铁芯元件(1)的第一直部(11)和第二直部(13)的高度H相同，第一弧部(12)和第二弧部(14)的曲率半径R相同，其中第一弧部(12)、第二弧部(14)的弯曲形状为半圆弧，并且第一弧部(12)、第二弧部(14)的截面形状与第一直部(11)、第二直部(13)的截面形状相同。

6.根据权利要求4所述的变压器铁芯，其特征在于：第一冷却槽(113)设置在所述的卷铁芯元件(1)的第一直部(11)的第一纵向平面(111)上，并沿纵向Y伸展；第二冷却槽(133)设置在所述的卷铁芯元件(1)的第二直部(13)的在第二纵向平面(131)上，并沿纵向Y伸展，并且第一冷却槽(113)和第二冷却槽(133)在各两两结合的卷铁芯元件(1)所合成的铁柱内相对啮合形成一条冷却通道(113，133)。

7.根据权利要求6所述的变压器铁芯，其特征在于：所述的冷却通道(113，133)的上端或上下两端具有与变压器冷却绝缘介质连通的开口。

8.一种制造如权利要求1至7之一所述的变压器铁芯的方法，包括以下步骤：

a、确定铁芯片料(10)的厚度、宽度、长度并准备铁芯片料(10)；

b、根据步骤a确定的铁芯片料尺寸和形状准备四维成型架模具(20)；

c、将铁芯片料(10)按层序摆放在四维成型架模具(20)上定形，形成卷铁芯雏形(11)；

d、用固定件将卷铁芯雏形(11)固定，分段焊缝制成卷铁芯预形(12)；

e、将卷铁芯预形(12)从模具(20)中退出，形成卷铁芯成形件(13)；

f、将卷铁芯成形件(13)退火或浸漆定形，制成卷铁芯元件(1)。

9.根据权利要求8所述的变压器铁芯的制造方法，其步骤a所述的准备铁芯片料(10)工序包括以下步骤：

a1、根据每个直部高度H、直部之间的距离L、每个弧部曲率半径R、单层厚度D、层序和开轭位置I确定每层铁芯片料(10)的长度数据，将导磁带料分断裁剪出各层的段状的铁柱坯料(10a)和铁轭坯料(10b)；

a2、根据每个直部高度H、直部之间的距离L、每个弧部曲率半径R、单层厚度D、层序I和第一直部(11)、第一弧部(12)、第二直部(13)、第二弧部(14)的截面形状数据确定每层铁芯片料(10)的宽度参数，分别裁剪出铁柱坯料(10a)的左边界轮廓和右边界轮廓、铁轭坯料(10b)的左边界轮廓和右边界轮廓；

a3、边裁剪边对铁柱坯料(10a)和铁轭坯料(10b)进行轮廓边缘处理，形成铁芯片料(10)。

10.根据权利要求9所述的变压器铁芯的制造方法，其特征在于：所述的轮廓边缘处理包括真圆型轮廓边缘处理和表面处理。

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