CN106816281A - 叠片铁芯及其制造方法和旋转变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种叠片铁芯及其制造方法和旋转变压器，其中，该叠片铁芯包括多个呈环状的铁芯片，所述多个铁芯片沿轴向层叠设置；每一铁芯片的周缘沿周向按第一预设旋转角均匀设有多个绕线缺口，多个所述铁芯片的绕线缺口沿轴向对应连通而形成所述旋转变压器的绕组线圈的安装槽；每一所述铁芯片的周缘设有标识部，任意两相邻的铁芯片的标识部在周向上错位一第二预设旋转角设置。本发明技术方案能消除叠片铁芯各个径向方向上的质量差，继而提高叠片铁芯使用的安全性。

Description

叠片铁芯及其制造方法和旋转变压器

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，特别涉及一种叠片铁芯及其制造方法和旋转变压器。

背景技术

现有的旋转变压器通常包括叠片铁芯，该叠片铁芯由冲片叠压工艺制成，然而，受矽钢材生产过程中的均匀性和模具设计误差、制造过程中的变压等因素影响，每一铁芯片在各个径向方向的物理质量不是完全一致的，多个铁芯片的重复叠压，无疑将导致铁芯片各个径向方向上的质量差重复叠加，以致叠片铁芯一边重一边轻，在转动过程中，叠片铁芯容易产生震动等异常。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种叠片铁芯，旨在解决现有技术中铁芯片各个径向的质量差重复叠加，以致叠片铁芯一边重一边轻，转动过程中，产生震动等异常的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的叠片铁芯，包括多个呈环状的铁芯片，所述多个铁芯片沿轴向层叠设置；

每一铁芯片的周缘沿周向按第一预设旋转角均匀设有多个绕线缺口，多个所述铁芯片的绕线缺口沿轴向对应连通而形成所述旋转变压器的绕组线圈的安装槽；

每一所述铁芯片的周缘设有标识部，任意两相邻的铁芯片的标识部在周向上错位一第二预设旋转角设置。

优选地，所述标识部为设于所述铁芯片周缘的标识缺口。

优选地，所述叠片铁芯为定子叠片铁芯，每一铁芯片的内周缘设有所述绕线缺口、外周缘设有所述标识部。

优选地，所述叠片铁芯为转子叠片铁芯，每一铁芯片的外周缘设有所述绕线缺口、内周缘设有所述标识部。

本发明还提出一种叠片铁芯的制造方法，包括步骤：

步骤S1、将条材上的当前铁芯片朝向基座最上端的待叠铁芯片进行冲压；所述当前铁芯片和所述待叠铁芯片均呈环状设置，且所述当前铁芯片和所述待叠铁芯片各自的周缘沿周向按第一预设旋转角均匀设有多个绕线缺口；

步骤S2、使所述当前铁芯片和所述待叠铁芯片之间形成一绕所述待叠铁芯片的轴心的第二预设旋转角；所述当前铁芯片的绕线缺口与所述待叠铁芯片的绕线缺口相互对位；

步骤S3、将所述当前铁芯片叠放固定于所述待叠铁芯片上。

优选地，所述步骤S2具体包括：

步骤S21、将所述待叠铁芯片绕所述待叠铁芯片的轴心旋转所述第二预设旋转角，以使所述当前铁芯片和待叠铁芯片之间产生所述第二预设旋转角。

优选地，所述待叠铁芯片固设于所述基座，所述步骤S21具体包括：

步骤S211、将所述基座绕所述待叠铁芯片的轴心旋转所述第二预设旋转角，以使所述待叠铁芯片绕所述待叠铁芯片的轴心旋转所述第二预设旋转角。

优选地，所述第一预设旋转角等于所述第二预设旋转角。

优选地，所述叠片铁芯为定子叠片铁芯时，所述第二预设旋转角为30°；

所述叠片铁芯为转子叠片铁芯时，所述第二预设旋转角为22.5°。

本发明还提出一种旋转变压器，包括叠片铁芯，该叠片铁芯包括多个呈环状的铁芯片，所述多个铁芯片沿轴向层叠设置；

每一铁芯片的周缘沿周向按第一预设旋转角均匀设有多个绕线缺口，多个所述铁芯片的绕线缺口沿轴向对应连通而形成所述旋转变压器的绕组线圈的安装槽；

每一所述铁芯片的周缘设有标识部，任意两相邻的铁芯片的标识部在周向上错位一第二预设旋转角设置。

本发明技术方案提出的叠片铁芯由多个铁芯片轴向层叠而成，其中，每一铁芯片的周缘沿周向按第一预设旋转角均匀设有多个绕线缺口，且每一所述铁芯片的周缘设有标识部，任意两相邻的铁芯片的标识部在周向上错位一第二预设旋转角设置；可以理解，该叠片铁芯由多个铁芯片旋转冲片叠压而制成，即任意两相邻铁芯片在叠压固定之前，相对旋转第二预设旋转角，从而在不影响绕线缺口对位的情况下，避免两铁芯片各自径向上的质量差叠加，而该标识部用于标识或测量任意两相邻铁芯片之间的相对旋转角度；相较于现有技术中，通过传统冲片叠压方式制成的叠片铁芯，本发明的技术方案使叠片铁芯任意两相邻铁芯片旋转叠压，避免了铁芯片径向上质量差的重复叠加，解决了叠片铁芯一边轻，一边重的技术问题，从而有效提高了叠片铁芯使用的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明叠片铁芯一实施例的结构示意图；

图2为图1中叠片铁芯的俯视示意图；

图3为图1中A处的放大示意图；

图4为本发明叠片铁芯另一实施例的结构示意图；

图5为图4中叠片铁芯的俯视示意图；

图6为图4中B处的放大示意图；

图7为本发明叠片铁芯的制造方法一实施例的流程示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	叠片铁芯	11	铁芯片
111	绕线缺口	112	标识部
				113	扣铆点	12	安装槽

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种叠片铁芯，用于旋转变压器。

在本发明实施例中，参照图1和图4，该叠片铁芯1包括多个呈环状的铁芯片11，多个铁芯片11沿轴向层叠设置；

每一铁芯片11的周缘沿周向按第一预设旋转角均匀设有多个绕线缺口111，多个铁芯片11的绕线缺口111沿轴向对应连通而形成旋转变压器的绕组线圈的安装槽12；

每一铁芯片11的周缘设有标识部112，任意两相邻的铁芯片11的标识部112在周向上错位一第二预设旋转角设置

具体地，该叠片铁芯1的制造采用旋转冲片叠压的方式，以下例举一铁芯片11(非第一次冲压的铁芯片)旋转冲片叠压的过程进行说明：首先，将条材上的当前铁芯片朝向基座最上端的待叠铁芯片进行冲压；然后，使当前铁芯片和待叠铁芯片之间产生一绕待叠铁芯片的轴心的第二预设旋转角；最后，将当前铁芯片叠放固定于待叠铁芯片上。可以理解，如此旋转叠放后，避免了当前铁芯片和待叠铁芯片各自径向上的质量差的叠加，标识部112作为测量两铁芯片之间相对旋转角度的一个基准，将此旋转叠片过程应用到任意铁芯片11的冲压，而得到本发明的叠片铁芯1。本实施例中，第二预设旋转角是第一预设旋转角的整数倍，则两者相对旋转后，两者上的绕线缺口111匹配对位，而形成沿竖向延伸的绕组线圈的安装槽12，当然，于其他实施例中，第二预设旋转角也可与第一预设角存在其他数值关系，以形成沿斜向延伸的绕组线圈的安装槽12。

本发明技术方案提出的叠片铁芯1由多个铁芯片11轴向层叠而成，其中，每一铁芯片11的周缘沿周向按第一预设旋转角均匀设有多个绕线缺口111，且每一铁芯片11的周缘设有标识部112，任意两相邻的铁芯片11的标识部112在周向上错位一第二预设旋转角设置；可以理解，该叠片铁芯1由多个铁芯片11错片叠压而制成，即任意两相邻铁芯片11在叠压固定之前，相对旋转第二预设旋转角，从而在不影响绕线缺口111对位的情况下，避免两铁芯片11各自径向上的质量差叠加，而该标识部112用于标识或测量任意两相邻铁芯片11之间的相对旋转角度；相较于现有技术中，通过传统冲片叠压方式制成的叠片铁芯1，本发明的技术方案使叠片铁芯1任意两相邻铁芯片11错片叠压，避免了铁芯片11径向上质量差的重复叠加，解决了叠片铁芯1一边轻，一边重的技术问题，从而有效提高了叠片铁芯1使用的安全性。

本实施例中，参照图1至图3，叠片铁芯1为定子叠片铁芯，每一铁芯片11的内周缘设有绕线缺口111、外周缘设有标识部112。需要说明的是，本设计不限于此，于其他实施例中，标识部112也可间隔于绕线缺口111设于每一铁芯片11的内周缘。

进一步地，标识部112为设于铁芯片11外周缘的标识缺口。可以理解，缺口的方式便于用户观察且对叠片铁芯1的整体结构的影响较小。需要说明的是，本设计不限于此，于其它实施例中，该标识部112也可为标识凸缘。

进一步地，标识缺口为U型缺口。可以理解，U型缺口是现有技术中广泛使用的一种缺口形式，工艺简单且价格便宜；当然，于其他实施例中，该标识缺口也可为其他形状的缺口。

进一步地，第二预设旋转角等于第一预设旋转角。可以理解，如此设置，两相邻铁芯片11之间的旋转角度较小，从而在所有铁芯片11的数量一定时，尽量减少不存在相对旋转的铁芯片11组的数量，而更好地保证叠片铁芯1各个径向上质量均匀。需要说明的是，本设计不限于此，于其他实施例中，第二预设旋转角也可等于第一预设旋转角的两倍或三倍。

进一步地，本实施例中，第一预设旋转角为α，第二预设旋转角为β；绕线缺口111设有12个，对应的，安装槽12也设有12个，第一预设旋转角等于30°(即360°/12)。可以理解，在每一安装槽12大小一定的情况下，安装槽12过多，则叠片铁芯1的体积会过大，影响旋转变压器内其他结构的使用空间；而安装槽12过少，则可能无法满足旋转变压器的绕组线圈的需求。需要说明的是，本设计不限于此，于其他实施例中，绕线缺口111也可为其他满足旋转变压器要求的数量，而第一预设旋转角的角度也为对应该绕线缺口111数量的其他数值。

另一实施例中，参照图4至图6，叠片铁芯1为转子叠片铁芯，每一铁芯片11的外周缘设有绕线缺口111、内周缘设有标识部112。需要说明的是，本设计不限于此，于其他实施例中，标识部112也可间隔于绕线缺口111设于每一铁芯片11的内周缘。进一步地，本实施例中，第一预设旋转角为Θ，第二预设旋转角为γ；绕线缺口111设有16个，对应的，安装槽12也设有16个，第一预设旋转角等于22.5°(360°/16)。可以理解，在每一安装槽12大小一定的情况下，安装槽12过多，则叠片铁芯1的体积会过大，影响旋转变压器内其他结构的使用空间；而安装槽12过少，则可能无法满足旋转变压器的绕组线圈的需求。需要说明的是，本设计不限于此，于其他实施例中，绕线缺口111也可为其他满足旋转变压器要求的数量，而第一预设旋转角的角度也为对应该绕线缺口111数量的其他数值。

进一步地，参照图2、图3、图5以及图6，每一铁芯片11上沿周向按第二预设旋转角均匀设有多个固定结构，任意两相邻的铁芯片11通过多个固定结构固定连接。可以理解，由于固定结构沿周向的排布角度与旋转角度一致，故两相邻铁芯片11发生相对旋转后，相邻的两铁芯片11的固定结构仍能适配连接，如此，利用铁芯片11本身的结构完成多个铁芯片11之间的固定，降低叠片铁芯1的制造难度。需要说明的是，本设计不限于此，于其他实施例中，多个铁芯片11之间也可通过粘接的方式固定。

进一步地，每一铁芯片11包括相对设置的上侧面和下侧面，每一固定结构包括凸设于每一铁芯片11下侧面的扣铆点113，以及对应该扣铆点113处凹设于铁芯片11上侧面的固定槽，任意两相邻的铁芯片11的扣铆点113和固定槽适配连接。可以理解，扣铆点113与固定槽是现有技术中广泛使用的固定结构，具有结构简单、连接方便的特点，运动在多个铁芯片11的连接上，使得铁芯片11在冲压的过程中，向下的压力同时将扣铆点113挤压入固定槽内，也同时完成了固定的过程，简化了叠片铁芯1的制造过程。需要说明的是，本设计不限于此，于其他实施例中，该固定结构也可具体为其他结构。

参照图7，本发明还提出一种叠片铁芯的制造方法，包括步骤：

步骤S1、将条材上的当前铁芯片朝向基座最上端的待叠铁芯片进行冲压；当前铁芯片和待叠铁芯片均呈环状设置，且当前铁芯片和待叠铁芯片各自的周缘沿周向按第一预设旋转角均匀设有多个绕线缺口；

可以理解，该叠片铁芯用于旋转变压器，多个铁芯片叠加后，多个绕线缺口匹配对位而形成供旋转变压器的绕组线圈安装的安装槽，条材是指提前经过多道工艺而制成的成型有多个铁芯片轮廓的待冲压材料；另外，可以理解，当前铁芯片不包括条材上第一次进行冲压的铁芯片(对该铁芯片正常冲压即可)，且对于冲压过程，只有当当前铁芯片和待叠铁芯片保持上下同轴设置时，才对当前铁芯片进行冲压。

步骤S2、使当前铁芯片和待叠铁芯片之间形成一绕待叠铁芯片的轴心的第二预设旋转角；所述当前铁芯片的绕线缺口与所述待叠铁芯片的绕线缺口相互对位；

可以理解，待叠铁芯片的轴心即当前铁芯片的轴心；本实施例中，第二预设旋转角是第一预设旋转角的整数倍，如此，在两铁芯片之间发生相对旋转后，各自的绕线缺口仍能相互对位重叠，而形成沿竖向延伸的绕组线圈的安装槽；当然，于其他实施例中，第二预设旋转角也可与第一预设角存在其他数值关系，以形成沿斜向延伸的绕组线圈的安装槽。。本实施例中，为了便于用户判断以及测量两铁芯叠片之间的相对旋转角大小，于铁芯片的周缘设有一标识部(定子叠片铁芯的标识部设于外周缘/转子叠片铁芯的标识部设于内周缘)，优选地，该标识部为标识缺口。

步骤S3、将当前铁芯片叠放固定于待叠铁芯片上。

本实施例中，每一铁芯片上沿周向按第二预设旋转角均匀设有多个固定结构，任意两相邻的铁芯片通过多个固定结构固定连接；优选地，每一铁芯片包括相对设置的上侧面和下侧面，每一固定结构包括凸设于每一铁芯片下侧面的扣铆点，以及对应该扣铆点处凹设于铁芯片上侧面的固定槽，任意两相邻的铁芯片的扣铆点和固定槽适配连接。需要说明的是，本设计不限于此，于其他实施例中，多个铁芯片之间也可通过粘接固定或通过其他铁芯片本身的固定结构固定。

本发明实施例的技术方案通过将多个铁芯片错片叠压的方式制造叠片铁芯，即任意两相邻铁芯片在叠压固定之前，相对旋转第二预设旋转角，从而在不影响绕线缺口对位的情况下，避免两铁芯片各自径向上的质量差叠加；相较于现有技术中，通过传统冲片叠压方式制成的叠片铁芯，本发明的技术方案使叠片铁芯任意两相邻铁芯片错片叠压，避免了铁芯片径向上质量差的重复叠加，解决了叠片铁芯一边轻，一边重的技术问题，从而有效提高了叠片铁芯使用的安全性。

进一步地，步骤S2具体为：

将待叠铁芯片绕待叠铁芯片的轴心旋转第二预设旋转角，以使当前铁芯片和待叠铁芯片之间产生第二预设旋转角。

可以理解，通过旋转待叠铁芯片而非当前铁芯片，实现上述第二预设旋转角，主要是考虑到冲压设备正对当前铁芯片进行冲压，若同时再让当前铁芯片相对待叠铁芯片旋转，则对设备要求较高，增大了设备造价。需要说明的是，本设计不限于此，于其他实施例中，也可通过使当前铁芯片相对待叠铁芯片旋转而实现上述第二预设旋转角。

进一步地，待叠铁芯片固设于基座，步骤S21再具体为：

将基座绕待叠铁芯片的轴心旋转第二预设旋转角，以使待叠铁芯片绕待叠铁芯片的轴心旋转第二预设旋转角。

本实施例中，对基座设定一特定的转动程序，即可实现在每次叠片前，基座按第二预设角度转动，从而实现叠片铁芯的错片叠压。需要说明的是，本设计不限于此，于其他实施例中，也可通过直接转动待叠铁芯片而完成上述错片叠压过程。

进一步地，第一预设旋转角等于第二预设旋转角。可以理解，如此设置，两相邻铁芯片之间的旋转角度较小，从而在所有铁芯片的数量一定时，尽量减少不存在相对旋转的铁芯片组的数量，而更好地保证叠片铁芯各个径向上质量均匀。需要说明的是，本设计不限于此，于其他实施例中，第二预设旋转角也可等于第一预设旋转角的两倍或三倍。

本实施例中，叠片铁芯为定子叠片铁芯，绕线缺口设有12个，对应的，安装槽也设有12个，第一预设旋转角等于30°(即360°/12)。可以理解，在每一安装槽大小一定的情况下，安装槽过多，则叠片铁芯的体积会过大，影响旋转变压器内其他结构的使用空间；而安装槽过少，则可能无法满足旋转变压器的绕组线圈的需求。需要说明的是，本设计不限于此，于其他实施例中，绕线缺口也可为其他满足旋转变压器要求的数量，而第一预设旋转角的角度也为对应该绕线缺口数量的其他数值。

另一实施例中，叠片铁芯为转子叠片铁芯，绕线缺口设有16个，对应的，安装槽也设有16个，第一预设旋转角等于22.5°(360°/16)。可以理解，在每一安装槽大小一定的情况下，安装槽过多，则叠片铁芯的体积会过大，影响旋转变压器内其他结构的使用空间；而安装槽过少，则可能无法满足旋转变压器的绕组线圈的需求。需要说明的是，本设计不限于此，于其他实施例中，绕线缺口也可为其他满足旋转变压器要求的数量，而第一预设旋转角的角度也为对应该绕线缺口数量的其他数值。

本发明还提出一种旋转变压器，该旋转变压器包括叠片铁芯，该叠片铁芯的具体结构参照上述叠片铁芯的实施例，由于本旋转变压器采用了上述叠片铁芯所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种叠片铁芯，用于旋转变压器，其特征在于，包括多个呈环状的铁芯片，所述多个铁芯片沿轴向层叠设置；

每一铁芯片的周缘沿周向按第一预设旋转角均匀设有多个绕线缺口，多个所述铁芯片的绕线缺口沿轴向对应连通而形成所述旋转变压器的绕组线圈的安装槽；

每一所述铁芯片的周缘设有标识部，任意两相邻的铁芯片的标识部在周向上错位一第二预设旋转角设置。

2.如权利要求1所述的叠片铁芯，其特征在于，所述标识部为设于所述铁芯片周缘的标识缺口。

3.如权利要求1或2所述的叠片铁芯，其特征在于，所述叠片铁芯为定子叠片铁芯，每一铁芯片的内周缘设有所述绕线缺口、外周缘设有所述标识部。

4.如权利要求1或2所述的叠片铁芯，其特征在于，所述叠片铁芯为转子叠片铁芯，每一铁芯片的外周缘设有所述绕线缺口、内周缘设有所述标识部。

5.一种叠片铁芯的制造方法，其特征在于，包括步骤：

步骤S1、将条材上的当前铁芯片朝向基座最上端的待叠铁芯片进行冲压；所述当前铁芯片和所述待叠铁芯片均呈环状设置，且所述当前铁芯片和所述待叠铁芯片各自的周缘沿周向按第一预设旋转角均匀设有多个绕线缺口；

步骤S2、使所述当前铁芯片和所述待叠铁芯片之间形成一绕所述待叠铁芯片的轴心的第二预设旋转角；所述当前铁芯片的绕线缺口与所述待叠铁芯片的绕线缺口相互对位；

步骤S3、将所述当前铁芯片叠放固定于所述待叠铁芯片上。

6.如权利要求1所述的叠片铁芯的制造方法，其特征在于，所述步骤S2为：

将所述待叠铁芯片绕所述待叠铁芯片的轴心旋转所述第二预设旋转角，以使所述当前铁芯片和待叠铁芯片之间产生所述第二预设旋转角。

7.如权利要求6所述的叠片铁芯的制造方法，其特征在于，所述待叠铁芯片固设于所述基座，所述步骤S2为：

将所述基座绕所述待叠铁芯片的轴心旋转所述第二预设旋转角，以使所述待叠铁芯片绕所述待叠铁芯片的轴心旋转所述第二预设旋转角。

8.如权利要求5至7任意一项所述的叠片铁芯的制造方法，其特征在于，所述第一预设旋转角等于所述第二预设旋转角。

9.如权利要求8所述的叠片铁芯的制造方法，其特征在于，所述叠片铁芯为定子叠片铁芯时，所述第二预设旋转角为30°；

所述叠片铁芯为转子叠片铁芯时，所述第二预设旋转角为22.5°。

10.一种旋转变压器，其特征在于，包括如权利要求1至4任意一项所述的叠片铁芯。