CN105161277B - 开口卷铁心变压器制作方法及其设备 - Google Patents

Abstract

开口卷铁心变压器制作方法及其设备，其包括步骤1）：将带体裁剪成长条形；步骤2）：在裁剪好的带体上切缝隙，缝隙上有连接带体的连接点；步骤3）：对切缝隙后的带体缠绕成卷铁心后退火，再将卷铁心外部刷树脂漆固化后将缝隙破开；或着，对切缝隙后的带体缠绕成卷铁心，将缝隙处破开后退火，再将卷铁心外部刷树脂漆固化；步骤4）从破开后的口处安装线圈，然后将缝隙处合拢制成成品，其有益效果为：连接点将带体连接既方便了带体的缠绕，也方便了带体从缝隙处破口打开方便将线圈套装到硅钢铁芯柱上，避免了再增设卷铁心用的特殊的绕线机，提高了效率，节省了成本，带体只有一个或两个切口，功率损耗少。

Description

开口卷铁心变压器制作方法及其设备

技术领域

本发明为开口卷铁心变压器制作方法及其设备。

背景技术

铁心是变压器的主体构件，变压器的电磁性能在很大程度上取决于铁心结构，常规变压器配套的铁心采用硅钢片叠合而成，此种结构的铁心虽然生产难度小，易于线圈配合安装。但是，交替平叠片结构的铁心在实际使用中也暴露了一些问题，首先是铁心每层由多片交替平叠的硅钢片组成，该结构中至少有四至六道对接缝，对接缝在磁路中实为一种空气隙，过多空气隙直接增加磁路的磁阻。其次是平叠的硅钢片因叠合位置不同造成磁路与材料高导磁方向不一致。再一个问题是平叠的硅钢片之间不够紧密，叠片系数低的铁心在运行中产生较大噪声。闭合型卷铁心结构是本行业当今具有代表性的结构，它通过等宽或不等宽的带体卷绕成型截面为矩形或圆形或多边型。闭合型铁心结构避免了交替平叠片结构的不足，结构中既没有空气隙，又能做到磁路与卷绕的带体有一致的高导磁方向，可是，闭合型铁心制作难度比交替平叠结构大许多，特别是线圈直接绕在铁心上，除直接加大生产设备配套要求外，生产效率也较低，所以应用受到一定限制。

公开号为CN104835630A,名称为折片组合式卷铁心，其公开了一种预先裁剪好的公铁芯、母铁芯，然后将公铁芯、母铁芯插接形成卷铁心的组对，其存在的问题是需要现进行裁剪然后对公铁芯、母铁芯的每层硅钢片分别定型，存在费力，效率慢，长度难控制的缺点。

公开号为CN1897176A,名称为分段式卷铁心制造方法，其采用将带体先卷成铁心框，然后将带体层间粘合成块状实体，然后再进行破开的方式，该方法存在的问题是一是切割困难，二是如果切口平齐容易出现短路相比步进搭接损耗有增加。

另外卷铁心的线圈卷绕需要采用新的专用设备进行卷绕，多数已经购买排铁心制造设备的厂家，原有设备也面临淘汰或者闲置的境地，造成了很大的浪费。

发明内容

本发明提供一种生产效率高，接头少，安装放置线圈方便，功率损耗少的卷铁心变压器铁芯制作方法及设备。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

卷铁心变压器制作方法，其制作步骤为：

步骤1）：带体裁剪成长条形；具体结构可以为矩形或梯形或抛物线形等；

步骤2）：在裁剪好的带体上切缝隙，缝隙上有连接带体的连接点；连接点作用是用于对切缝隙的带体进行点连接，连接点的设置使有缝隙的带体能缠绕成卷铁心，另外连接点的设置方便卷铁心从缝隙处破开，以方便放置线圈；连接点的数量及宽度根据带体的宽度来确定。

采用连接点方式可不使用专用的复杂的卷铁心专用绕线机，本发明只需要采用传统的绕线机，将绕好的线圈直接装入到破开的卷铁心上，避免了卷铁心专用绕线机的繁杂，节省了成本，并且对传统设备改造也简单，快捷。

步骤3）：对切缝隙后的带体缠绕成卷铁心后退火，再将卷铁心外部刷树脂漆固化后将缝隙破开；或着，对切缝隙后的带体缠绕成卷铁心，将缝隙处破开后退火，再将卷铁心外部刷树脂漆固化；该步骤为可替换的两个步骤，区别在于退火的时间安排；

带体在冲剪和弯曲等加工过程中，会产生机械应力和应变，导致磁性恶化，铁损可增大，因此带体在经加工后，进行消除应力退火，可以消除机械应力和应变，恢复材料原有的磁性；刷树脂漆是对卷铁心进行定型；

带体缠绕成卷铁心后在退火后刷树脂漆固化后再破开缝隙，这个步骤优先适用于缝隙为2个时，在缝隙为1个时上述两个步骤都可以试用。

步骤4）：从破开后的口处安装线圈，然后将缝隙处合拢制成成品。线圈为已经缠绕好定型的线圈，这样就避免了传统制作方法即在制成卷铁心后需要特殊的绕线机，将线圈再缠绕到卷铁心上。

其中，每圈带体上的缝隙为1个或2个；在裁剪缝隙时将缠绕成卷铁心的带体的每圈留1个或2个缝隙，1个缝隙时，缝隙位于成型的卷铁心的上部，方便打开，2个缝隙时位于卷铁心顶端的两侧，方便打开跟安装；1个缝隙需要打开后再机械还原连接，2个缝隙不需要对打开的带体还原连接，2个缝隙可在打开卷铁心后，形成一个定型的类似于盖帽状的带体，放置线圈后，将盖帽状的带体直接插回原位即可。

其中，每圈带体的缝隙为1个，靠近缝隙的带体不刷树脂漆进行固化。在带体有1个缝隙时为了能够顺利打开，在缝隙位置及两层不能刷树脂漆，如果刷了树脂漆造成固化，将影响缝隙的打开；在带体有2个缝隙时，则需要将卷铁心全部涂刷树脂漆，以使卷铁心固化成一体，这样才能使2个缝隙之间的卷铁心成为盖帽状，方便盖帽状的卷铁心插回原位。

其中，连接点位于缝隙的两端，连接点的宽度为0.1-2mm。连接点的位置位于带体的侧边与缝隙末端之间，连接点的宽度为0.1-2mm，即连接点的宽度为带体侧边与缝隙末端的距离。该距离根据带体的宽度来确定，需要的连接点的强度。

其中，相邻带体的缝隙为步进搭接。步进搭接是指相邻带体上缝隙的位置相错搭接成阶梯形状，其目的是防止相邻带体发生磁力线短路，影响铁芯损耗。

其中，带体为硅钢带或着非晶合金带材，非晶合金带材制作的变压器比硅钢带制作的变压器空载损耗（指变压器次级开路时，在初级测得的功率损耗）下降80%左右，空载电流（指变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流成为空载电流）下降约85%，是目前节能效果较理想的配电变压器，特别适用于农村电网和发展中地区等负载率较低的地方。

卷铁心变压器制作设备包括开卷机，送料机，送料机后部设有切割装置，切割装置后部为带体卷绕机，开卷机的出料端与送料机的进料端接应，送料机的出料端与切割装置的进料端接应，切割装置的出料端与带体卷绕机的进料端接应。

其中，切割装置为激光切割机；切割装置采用激光切割机或类似切割设备或通过切割、冲剪加工降低设计开口处机械强度的方案都属于本发明保护内容，具有切割速度快，缝隙小，切口平整，并且激光切割机通过控制系统控制，对缝隙的长度，位置控制准确。

其中，送料机上设有控制进料位置的伺服电机。送料机由伺服电机输送，可实现间隙送料，对伺服电机的送料长度进行控制，进而对缝隙位置的调整，以实现相邻带体上的缝隙错位设置的目的。

其中，还包括PLC控制系统，用于进料机、切割装置，带体卷绕机的控制。

本发明的优点为：通过连接点将带体连接既方便了带体的缠绕，也方便了带体从缝隙处破口打开以方便将线圈套装到硅钢铁芯柱上，避免了再增设卷铁心用的特殊的绕线机，提高了效率，节省了成本，另外带体只有一个或两个切口，功率损耗少，是卷铁心变压器优选的制造方法。

附图说明

图1为本发明的缝隙及连接点的结构示意图；

图2为本发明步进搭接的结构示意图；

图3为本发明卷铁心变压器制作设备的结构示意图；

图中，1、带体，2、缝隙，3、连接点，4、开卷机，5、送料机，6、切割装置，7、带体卷绕机，8、伺服电机。

具体实施方式

实施例1

卷铁心变压器制作方法，其制作步骤为：

步骤1）：将带体裁剪成长条形；

步骤2）：在裁剪好的带体上切缝隙，缝隙上有连接带体的连接点；

步骤3）：在带体的每圈有2个缝隙时，可先对切缝隙后的带体缠绕成卷铁心后退火，再将卷铁心外部刷树脂漆固化后将缝隙破开；带体的每圈有1个缝隙时，可对切缝隙后的带体缠绕成卷铁心，将缝隙处破开后退火，再将卷铁心外部刷树脂漆固化；

步骤4）从破开后的口处安装线圈，然后将缝隙处合拢制成成品。

如图1、2所示，带体1裁剪成长条形；带体1上有切割的缝隙2，缝隙2上有未切断的连接带体的连接点3；卷铁心上相邻带体1之间的缝隙2为步进搭接结构。

如图3所示，卷铁心变压器制作设备，包括开卷机4，送料机5，送料机5后部设有切割装置6，切割装置6后部为带体卷绕机7，优选的切割装置6为激光切割机；开卷机4的出料端与送料机5的进料端接应，送料机5的出料端与切割装置6的进料端接应，切割装置6的出料端与带体卷绕机7的进料端接应；送料机5上设有控制进料位置的伺服电机8；还包括PLC控制系统，用于进料机、切割装置6，带体卷绕机7的控制。

Claims (9)

1.开口卷铁心变压器制作方法，其制作步骤为：

步骤1)：将带体裁剪成长条形；

步骤2)：在裁剪好的带体上切缝隙，缝隙上有连接带体的连接点；

步骤3)：对切缝隙后的带体缠绕成卷铁心后退火，再将卷铁心外部刷树脂漆固化后将缝隙破开；或着，对切缝隙后的带体缠绕成卷铁心，将缝隙处破开后退火，再将卷铁心外部刷树脂漆固化；

步骤4)从破开后的口处安装线圈，然后将缝隙处合拢制成成品；

还包括带体制作设备：开卷机，送料机，送料机后部设有切割装置，切割装置后部为带体卷绕机，开卷机的出料端与送料机的进料端接应，送料机的出料端与切割装置的进料端接应，切割装置的出料端与带体卷绕机的进料端接应。

2.根据权利要求1所述的开口卷铁心变压器制作方法，其特征是，卷铁心的每圈带体上的缝隙为1个或2个。

3.根据权利要求1或2所述的开口卷铁心变压器制作方法，其特征是，卷铁心的每圈带体的缝隙为1个，靠近缝隙的带体不刷树脂漆进行固化。

4.根据权利要求3所述的开口卷铁心变压器制作方法及其设备，其特征是，连接点位于缝隙的两端，连接点的宽度为0.1-2mm。

5.根据权利要求4所述的开口卷铁心变压器制作方法，其特征是，相邻带体的缝隙为步进搭接结构。

6.根据权利要求5所述的开口卷铁心变压器制作方法，其特征是，带体为硅钢带或者非晶合金带材。

7.根据权利要求1所述的开口卷铁心变压器制作方法，其特征是，切割装置为激光切割机。

8.根据权利要求1所述的开口卷铁心变压器制作方法，其特征是，送料机上设有控制进料位置的伺服电机。

9.根据权利要求1所述的开口卷铁心变压器制作方法，其特征是，还包括PLC控制系统，用于进料机、切割装置，带体卷绕机的控制。