CN103366928A

CN103366928A - 一种双开口磁路电力设备铁心器身

Info

Publication number: CN103366928A
Application number: CN2013103416387A
Authority: CN
Inventors: 韩宝华; 陈亮; 姚萍
Original assignee: Individual
Current assignee: Han Baojia
Priority date: 2013-08-08
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2013-10-23

Abstract

本发明公开了一种双开口磁路电力设备铁心器身，由若干“工”字形铁心柱和若干“U”字形铁心柱构成的铁心及绕制在“工”字形铁心柱和若干“U”字形铁心柱上的线圈组成；所述“工”字形铁心柱由两个“U”字形铁心柱背靠背组合形成；所述“U”字形铁心柱由多层硅钢片或非晶合金材料薄板叠装而成。该铁心器身克服了材料利用率低、加工成本高的缺点；提高了电力设备如变压器和电抗器的空间利用率，有效降低了铁心材料和线圈材料的消耗，同时也显著的提高了变压器和电抗器的空载性能和负载性能，使变压器和电抗器的机械强度得到显著加强，变压器和电抗器的抗突发短路能力得到极大提升，大幅提高了变压器和电抗器运行可靠性。

Description

一种双开口磁路电力设备铁心器身

技术领域

本发明涉及电力设备领域，尤其涉及一种双开口磁路电力设备铁心器身。

背景技术

目前，在电力设备如变压器和电抗器上普遍采用的铁心结构多为叠片角部搭接式铁心和闭口式卷铁心。这两种铁心由于结构的固有缺点，使得该类电力设备的铁心和线圈必须分开绕制，其所构成的变压器和电抗器的器身加工制造复杂，人工干预多，工艺繁琐，空间利用率低，材料使用浪费，体积大，成品的性能参数不好。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够实现制造过程自动化、高效率、成品高性能、抗突发短路能力强、低制造成本的双开口磁路电力设备铁心器身。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种双开口磁路电力设备铁心器身，由若干“工”字形铁心柱和若干“U”字形铁心柱构成；所述“工”字形铁心柱由两个“U”字形铁心柱背靠背组合形成；所述“U”字形铁心柱由多层硅钢片或非晶合金材料薄板叠装而成。

优选的，所述“U”字形铁心柱的端部为三角形、平直形、斜接形或“T”形结构。

优选的，所述“U”字形铁心柱的端部为多层步进式搭接对接结构。

优选的，所述“U”字形铁心柱的横截面为矩形或多级台阶形。

优选的，所述横截面为多级台阶形的铁心柱的截面外轮廓为长圆形或圆形。

优选的，所述“工”字形铁心柱和 “U”字形铁心柱外绕制有若干截面为矩形的线圈。

与现有技术相比，本发明的有益之处是：这种双开口磁路电力设备铁心器身克服了材料利用率低、加工成本高的缺点；也克服了单开口铁心及闭口铁心加工剪裁片宽种类多，机械加工过程复杂和材料性能损失大的缺陷，提高了电力设备如变压器和电抗器的空间利用率，有效降低了铁心材料和线圈材料的消耗，减少了变压器电抗器材料成本，同时也显著的提高了变压器和电抗器的空载性能和负载性能，使变压器和电抗器的机械强度得到显著加强，变压器和电抗器的抗突发短路能力得到极大提升，大幅提高了变压器和电抗器运行可靠性。

附图说明：

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是实施例一单相两柱器身结构示意图；

图2是图1的结构拆分示意图；

图3是图1中单相两柱铁心结构拆分示意图；

图4是图3的装配图；

图5是实施例二单相三柱器身结构示意图；

图6是图5的结构拆分示意图；

图7是图5中单相三柱铁心结构拆分示意图；

图8是图7的装配图；

图9是实施例三三相三柱器身结构示意图；

图10是图9的结构拆分示意图；

图11是图9中三相三柱铁心结构拆分示意图；

图12是图11的装配图；

图13是实施例四三相五柱器身结构示意图；

图14是图13的结构拆分示意图；

图15是图13中三相五柱铁心结构拆分示意图；

图16是图15的装配图；

图17是实施例五三相三柱星形立体器身结构示意图；

图18是图17的结构拆分示意图；

图19是图17中三相三柱星形立体铁心结构拆分示意图；

图20是图19的装配图；

图21是实施例六三相三柱T形立体器身结构示意图；

图22是图17的结构拆分示意图；

图23是图17中三相三柱T形立体铁心结构拆分示意图；

图24是图23的装配图；

图25—29是本发明一种双开口磁路电力设备铁心器身中“U”字形铁心柱横截面结构示意图；

图30—32是本发明一种双开口磁路电力设备铁心器身中“U”字形铁心柱端部结构示意图；

图33是本发明一种双开口磁路电力设备铁心器身中“工”字形铁心柱结构示意图；

图34是本发明一种双开口磁路电力设备铁心器身中“U”字形铁心柱结构示意图。

图中：1、“工”字形铁心柱；2、“U”字形铁心柱；3、线圈。

具体实施方式：

下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细描述：

一种双开口磁路电力设备铁心器身，由若干“工”字形铁心柱1和若干“U”字形铁心柱2构成，所述“工”字形铁心柱1和“U”字形铁心柱2的外部设置有若干线圈3；如图33所示，所述“工”字形铁心柱1由两个“U”字形铁心柱2背靠背组合形成；如图34所示，所述“U”字形铁心柱2由多层硅钢片或非晶合金材料薄板叠装而成，如图30—32所示，所述“U”字形铁心柱2端部为三角形、平直形、斜接形或“T”形结构，且所述“U”字形铁心柱2端部呈多层步进式搭接对接结构；如图25—29所示，所述“U”字形铁心柱2的横截面为矩形或多级台阶形，其中所述横截面为多级台阶形的铁心柱2的截面外轮廓为长圆形或圆形。

具体地，实施例一：

图1—4所示一种用于变压器和电抗器的单相两柱器身，由带有若干线圈3的“U”字形铁心柱2组成。其具体加工方式如下：

采用优质硅钢片或非晶合金材料薄板，用专用设备和工艺，按尺寸要求，剪裁成若干数量，根具所要求的横截面，叠装制成符合性能要求如图4所示的单相两柱铁心。将该铁心拆为如图3所示的两个“U”字形铁心柱2，将两个“U”字形铁心柱2分别安装在专用线圈绕制设备上，按顺序绕制线圈3，如图2所示；之后，将两个绕好线圈3的“U” 字形单相器身在接缝处对接组装起来，形成一个单相两柱器身，如图1所示。

实施例二：

图5—8所示一种用于变压器和电抗器的单相三柱器身，由一个带有线圈3的“工”字形铁心柱1和另外两个不带线圈3的“U”字形铁心柱2组成。其具体加工方式如下：

采用优质硅钢片或非晶合金材料薄板，用专用设备和工艺，按尺寸要求，剪裁成若干数量，根具所要求的横截面，叠装制成符合性能要求如图8所示的单相三柱铁心。将该铁心拆为如图7所示的一个“工”字形铁心柱1和两个“U”字形铁心柱2，将“工”字形铁心柱1安装在专用线圈绕制设备上，按顺序绕制线圈3，如图6所示；之后，将绕好线圈3的“工”字形单相器身和两个无线圈3的“U”字形铁心柱2按照所拆开的单相三柱铁心顺序组装起来，形成一单相三柱器身，如图5所示。

实施例三：

图9—12所示一种用于变压器和电抗器的三相三柱器身，由一个带有线圈3的“工”字形铁心柱1和另外两个带有线圈3的“U”字形铁心柱2组成。其具体加工方式如下：

采用优质硅钢片或非晶合金材料薄板，用专用设备和工艺，按尺寸要求，剪裁成若干数量，根具所要求的横截面，叠装制成符合性能要求如图12所示的三相三柱铁心。将该铁心拆为如图11所示的一个“工”字形铁心柱1和两个“U”字形铁心柱2。将 “工”字形铁心柱1和两个“U”字形铁心柱2分别安装在专用线圈绕制设备上，按顺序绕制线圈3，如图10所示；之后，将绕好线圈3的“工” 字形单相器身和两个“U” 字形单相器身按照所拆开的三相三柱铁心顺序组装起来，形成一个三相三柱器身，如图9所示。

实施例四：

图13—16所示一种用于变压器和电抗器的三相五柱器身，由三个带有线圈3的“工”字形铁心柱1和另外两个不带线圈3的“U”形铁心柱2组成。其具体加工方式如下：

采用优质硅钢片或非晶合金材料薄板，用专用设备和工艺，按尺寸要求，剪裁成若干数量，根具所要求的横截面，叠装制成符合性能要求如图16所示的三相五柱铁心。将该铁心拆为如图15所示的三个“工”字形铁心柱1和两个“U”字形铁心柱2。将三个 “工”字形铁心柱1分别安装在专用线圈绕制设备上，按顺序绕制线圈3，如图14所示；之后，将绕好线圈3的三个“工”字形单相器身和两个无线圈3的“U”字形铁心柱2按照所拆开的三相五柱铁心顺序组装起来，形成一个三相五柱器身，如图13所示。

实施例五：

图17—20所示一种三相三柱星形立体器身，由三个带有线圈3的“U”字形铁心柱2组成。其具体加工方式如下：

采用优质硅钢片或非晶合金材料薄板，用专用设备和工艺，按尺寸要求，剪裁成若干数量，根具所要求的横截面，叠装制成符合性能要求如图20所示的三相三柱星形立体铁心。将该铁心拆为如图19所示的三个 “U”字形铁心柱2。将三个“U”字形铁心柱2分别安装在专用线圈绕制设备上，按顺序绕制线圈3，如图18所示；之后，将绕好线圈3的三个“U”字形单相器身按照所拆开的三相三柱星形立体铁心顺序组装起来，形成一个三相三柱星形立体器身，如图17所示。

实施例六：

图21—24所示一种三相三柱T形立体器身，由三个带有线圈3的“U”字形铁心柱2组成。其具体加工方式如下：

采用优质硅钢片或非晶合金材料薄板，用专用设备和工艺，按尺寸要求，剪裁成若干数量，根具所要求的横截面，叠装制成符合性能要求如图24所示的三相三柱T形立体铁心。将该铁心拆为如图23所示的三个 “U”形铁心柱2。将三个 “U”字形铁心柱2分别安装在专用线圈绕制设备上，按顺序绕制线圈3，如图22所示；之后，将绕好线圈3的三个“U”字形单相器身按照所拆开的三相三柱T形立体铁心顺序组装起来，形成一个三相三柱T形立体器身，如图21所示。

这种双开口磁路电力设备铁心器身利用机械加工的方式，通过剪裁、组合、压制、退火等工艺手段制作的双开口铁心，克服了叠片是铁心材料利用率低，人工成本大的缺点；也克服了单开口铁心及闭口铁心的加工剪裁的片宽种类多，机械加工过程复杂和材料性能损失大的缺陷；线圈3直接绕制在铁心柱上的方法，有效地克服了传统的叠片式铁心和单开口式卷铁心的线圈3必须单独绕制，再套入铁心的复杂工艺过程，完全取消了套装工艺间隙，使得变压器电抗器的空间利用率大为提高，有效地降低了铁心材料和线圈材料的消耗，减少了变压器电抗器材料成本，同时也显著的提高了变压器和电抗器的空载性能和负载性能；由于没有线圈3的套装过程，取消了不必要的套装间隙，使得直接绕制在铁心上的线圈3与铁心结合紧凑，变压器和电抗器的机械强度得到显著加强，变压器和电抗器的抗突发短路能力得到极大提升，大幅提高了变压器和电抗器运行可靠性；基于上述原因，使得变压器和电抗器器身的结构得到极大的简化，变压器及电抗器的材料使用和加工成本均可大幅下降。

需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种双开口磁路电力设备铁心器身，其特征在于：由若干“工”字形铁心柱（1）和若干“U”字形铁心柱（2）构成；所述“工”字形铁心柱（1）由两个“U”字形铁心柱（2）背靠背组合形成；所述“U”字形铁心柱（2）由多层硅钢片或非晶合金材料薄板叠装而成。

2.根据权利要求1所述的双开口磁路电力设备铁心器身，其特征在于：所述“U”字形铁心柱（2）的端部为三角形、平直形、斜接形或“T”形结构。

3.根据权利要求1所述的双开口磁路电力设备铁心器身，其特征在于：所述“U”字形铁心柱（2）的端部为多层步进式搭接对接结构。

4.根据权利要求1所述的双开口磁路电力设备铁心器身，其特征在于：所述“U”字形铁心柱（2）的横截面为矩形或多级台阶形。

5.根据权利要求4所述的双开口磁路电力设备铁心器身，其特征在于：所述横截面为多级台阶形的铁心柱（2）的截面外轮廓为长圆形或圆形。

6.根据权利要求1所述的双开口磁路电力设备铁心器身，其特征在于：所述“工”字形铁心柱（1）和 “U”字形铁心柱（2）外绕制有若干截面为矩形的线圈（3）。