CN203218076U - 三相三柱式非晶合金干式变压器及其铁芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了三相三柱式非晶合金干式变压器及其铁芯，其中三相三柱式非晶合金干式变压器铁芯，包括外框铁芯和两个内框铁芯，所述两个内框铁芯并排设置于所述外框铁芯内，所述外框铁芯和两个内框铁芯的搭接部分朝向同一侧，所述内框铁芯的内侧表面和所述外框铁芯的外侧表面上还设有隔音毡；所述外框铁芯和所述两个内框铁芯，包括：外模板；内模板；多叠非晶合金片，设置于所述内模板与外模板之间，且每相邻两套非晶合金片之间设置有支撑片。降低了变压器的运行噪音，并增强了变压器运行的可靠性。

Description

三相三柱式非晶合金干式变压器及其铁芯

技术领域

本实用新型涉及变压器技术领域，特别是涉及一种三相三柱式非晶合金干式变压器及其铁芯。

背景技术

传统的变压器的铁芯使用彼此绝缘的硅钢片叠成，使涡流在狭长形的回路中，通过较小的截面，以增大涡流通路上的电阻，同时，硅钢中的硅使材料的电阻率增大，也起到减小涡流的作用。

非晶合金是利用快速凝固技术制造的新材料，具有优异的软磁性能，是硅钢片、坡莫合金以及铁氧体的换代产品，现多用于配电变压器中作为变压器导磁磁路，它同硅钢相比更有利于被磁化和去磁，从而具有很好的励磁特性和铁损特性，非晶合金变压器台同现行S9系列变压器相比空载损耗下降80%左右、空载电流下降50%左右，节能效果显著。

非晶合金的磁致伸缩系数较高，由磁致伸缩引起的非晶铁芯振动所受的约束比较小，振动量级相对较大，相应产生的噪声也较大，如何降低非晶合金变压器的噪声是必须考虑的重要问题。

图1为现有的三框三柱式非晶合金干式变压器铁芯的结构示意图，如图1所示，这种非晶合金变压器包括外框铁芯a和两个内框铁芯b，所述外框铁芯a和两个内框铁芯b的制作材料均为若干非晶合金带材，所述两个内框铁芯b并排设置于所述外框铁芯a内，所述外框铁芯a和两个内框铁芯b的搭接部分朝向同一侧。这种三框三柱式非晶合金干式变压器铁芯虽然节能效果显著，然而，非晶合金制作的变压器铁芯由于非晶合金本身固有的特点，使其推广应用还有一定的技术瓶颈。例如，非晶合金对机械应力非常敏感，因此，在其加工设计成变压器铁芯后，无论是张应力还是弯曲应力都会影响其磁性能，从而导致变压器工作精度的降低；非晶合金的磁致伸缩系数比硅钢片高约10%，由磁致伸缩引起的非晶合金铁芯振动所受的约束比较小，振动量级相对较大，相应产生的噪声也会很大；非晶合金退火后很脆，容易产生碎屑，击穿变压器线圈造成短路故障。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种三相三柱式非晶合金干式变压器及其铁芯，以解决现有技术的缺失。

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种三相三柱式非晶合金干式变压器铁芯，其包括外框铁芯和两个内框铁芯，所述两个内框铁芯并排设置于所述外框铁芯内，所述外框铁芯和两个内框铁芯的搭接部分朝向同一侧，所述内框铁芯的内侧表面和所述外框铁芯的外侧表面上还设有隔音毡；所述外框铁芯和所述两个内框铁芯，包括：外模板；内模板；多叠非晶合金片，设置于所述内模板与外模板之间，且每相邻两套非晶合金片之间设置有支撑片。

进一步的，所述隔音毡通过胶水粘结于所述内框铁芯的内侧表面和所述外框铁芯的外侧表面。

进一步的，所述隔音毡的厚度范围为0.5-2mm。

进一步的，所述多叠非晶合金片中的每叠非晶合金片包括多套非晶合金片，且每套非晶合金片包括一组或多组非晶合金片。

进一步的，所述多叠非晶合金片包括2到10套非晶合金片。

进一步的，所述多叠非晶合金片包括的非晶合金片套数相同或不同。

进一步的，所述支撑片的厚度为0.27～0.35mm。

进一步的，所述支撑片为取向硅钢片。

本实用新型还提供一种三相三柱式非晶合金干式变压器，包括以上任一种所述的三相三柱式非晶合金干式变压器铁芯以及缠绕于所述非晶合金铁芯上的线圈。

综上所述，本实用新型提供的三框三柱式非晶合金干式变压器铁芯主要在现有技术的基础上增加了隔音毡，所述隔音毡设置于内框铁芯的内侧表面和外框铁芯的外侧表面上，其一面附着胶水用于粘结在内框铁芯及外框铁芯上，另一面表面为柔性毛纺物质，其具有一定的柔韧可压缩性，因此这种隔音毡不会过多地增加三框三柱式非晶合金干式变压器铁芯的尺寸，不影响变压器线圈的装配，并且其能够隔绝三框三柱式非晶合金干式变压器铁芯噪音的传播途径，使变压器的运行噪音显著降低，可以达到45dB以下，优于国家标准的要求。

此外，以上三相三柱式非晶合金干式变压器及其铁芯，在非晶合金片中放置了具有支撑作用的支撑片，使得非晶合金铁芯的抗外力能力增强，表面涂覆的环氧树脂不会因受力而开裂或脱落，进而有效降低了非晶合金铁芯的噪音。同时，由于非晶合金铁芯的整体刚度增强，在非晶合金变压器遭受突发短路时，铁芯不会受力变形，增强了变压器运行的可靠性。

附图说明

图1为现有技术中三框三柱式非晶合金干式变压器铁芯的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的三框三柱式非晶合金干式变压器铁芯的结构示意图；

图3为图2中三框三柱式非晶合金干式变压器铁芯的局部放大图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。

请结合参见图2及图3，其所示为本实用新型一实施例所提供的三框三柱式非晶合金干式变压器铁芯的结构示意图。如图所示，

该三框三柱式非晶合金干式变压器铁芯，包括外框铁芯1和两个内框铁芯2，所述外框铁芯1和两个内框铁芯2的制作材料均为若干非晶合金带材，所述两个内框铁芯2并排设置于所述外框铁芯1内，所述外框铁芯1和两个内框铁芯2的搭接部分150朝向同一侧，所述内框铁芯2的内侧表面和所述外框铁芯1的外侧表面上还设有隔音毡3。所述外框铁芯1和两个内框铁芯2包括外模板110、内模板120、设置于内模板120与外模板110之间的多叠非晶合金片130。其中，所述多叠非晶合金片130之间通过支撑片140隔离，即，每相邻两套非晶合金片之间设置有支撑片140。

进一步的，上述三框三柱式非晶合金干式变压器铁芯还包括胶粘剂，所述内框铁芯2和外框铁芯1在除搭接部分150外的其他部分上均涂覆有胶粘剂，所述隔音毡3不与搭接部分150接触的其他部分上也涂覆有胶粘剂，所述隔音毡3通过胶粘剂粘结于所述内框铁芯2的内侧表面和所述外框铁芯1的外侧表面。

本实用新型实施例提供的三框三柱式非晶合金干式变压器铁芯主要在现有技术的基础上增加了隔音毡3和胶粘剂，隔音毡3设置于内框铁芯2的内侧表面和外框铁芯1的外侧表面上，胶粘剂涂覆于所述内框铁芯2与外框铁芯1除搭接部分150外的其他部分和隔音毡3不与搭接部分150接触的其他部分上。本实用新型所使用的隔音毡3，其一面附着胶粘剂用于粘结在内框铁芯2及外框铁芯1上，另一面表面为柔性毛纺物质，其具有一定的柔韧可压缩性，因此这种隔音毡3不会过多地增加三框三柱式非晶合金干式变压器铁芯的尺寸，不影响变压器线圈的装配，并且其能够隔绝三框三柱式非晶合金干式变压器铁芯噪音的传播途径，使变压器的运行噪音显著降低到45dB以下，优于国家标准的要求；本实用新型所使用的胶粘剂能够在不明显增加三框三柱式非晶合金干式变压器铁芯尺寸的前提下，有效地对该三框三柱式非晶合金干式变压器铁芯进行涂封，这种胶粘剂固化后有弹性，耐温性能好，使内框铁芯2或外框铁芯1表面不易产生应力，有利于降低该三框三柱式非晶合金干式变压器铁芯产生的噪音，也使该三框三柱式非晶合金干式变压器铁芯避免了由于非晶碎片、碎屑的析出而造成的变压器线圈短路故障。

以上实施例在非晶合金片中放置了具有支撑作用的支撑片，使得非晶合金铁芯的抗外力能力增强，表面涂覆的环氧树脂不会因受力而开裂或脱落，进而有效降低了非晶合金铁芯的噪音。同时，由于非晶合金铁芯的整体刚度增强，在非晶合金变压器遭受突发短路时，铁芯不会受力变形，增强了变压器运行的可靠性。

且，由于干式变压器阻燃性能优、维护成本低等优点，在配电变压器市场有着广阔的发展前景。非晶合金变压器的噪声是由于铁芯的振动产生并通过与其相连的物体的传播而发出的，当非晶合金铁芯应用于干式变压器时，由于非晶合金干式变压器铁芯并未浸在变压器油中，而是裸露在外，因此它发出的噪声传播衰减很少，相应的噪声等级较高。为了降低非晶合金干式变压器的噪声，一般在设计非晶合金干式变压器铁芯时，将其磁通密度降低，相应的铁芯的外形尺寸增大，铁芯成型较为困难；同时，由于非晶合金片外形较软，缺乏一定的刚度，较大的铁芯受力后铁芯端面的环氧树脂极易开裂或脱落，致使铁芯受到的束缚力减小，铁芯噪音增加，内部非晶合金片的碎屑也极易掉落，容易产生变压器短路故障。而以上实施例所提供的结构应用于干式变压器铁芯时，可以很好的解决以上技术问题。

在本实用新型另一实施例中，以上支撑片140可以为取向硅钢片。由于取向硅钢片与非晶合金具有相似的电磁性能，可以参与变压器运行时的导磁，且相对于非晶合金材料，具有更好的刚性，因此，在非晶合金铁芯成型时可以起到很好的支撑作用，降低了铁芯成型的难度。另外，硅钢片还具有一定的柔性，在非晶合金铁芯成型的时候，可以与非晶合金片一起弯曲成型。

另外，支撑片140的厚度不宜太厚，否则会影响整个非晶合金铁芯的电磁性能。也不宜太薄，否则会影响其对整个铁芯的支撑作用。较佳的，支撑片140的厚度为0.27～0.35mm。如此，既不会影响整个非晶合金铁芯的电磁性能，且其支撑作用使得非晶合金铁芯的抗外力能力增强，表面涂覆的环氧树脂不会因受力而开裂或脱落，进而有效降低了非晶合金铁芯的噪音。同时，由于非晶合金铁芯的整体刚度增强，在非晶合金变压器遭受突发短路时，铁芯不会受力变形，增强了变压器运行的可靠性。

需要说明的是，每叠非晶合金片130包括多套非晶合金片，且每套非晶合金片包括多组非晶合金片。例如，每套非晶合金片包括2到10组非晶合金片，且每组非晶合金片包括2到3刀非晶合金片。再如，最后一套非晶合金片可以只包括一组非晶合金片。以上这些仅为举例，并非用以限制本实用新型，本领域技术人员可以根据实际产品的大小与磁性需求，设计出不同套数与组数的非晶合金铁芯。

另外，由内向外每刀或每组非晶合金片在成型过程中需要搭接成铁芯，因此需要一个尺寸的变化，即，每刀或每组非晶合金片之间具有相应的增量。例如，同组非晶合金片内，每刀非晶合金片之间的增量可以为1～2mm，且由内向外依次增加；再如，同套非晶合金片内，相邻两组非晶合金片之间的增量可以为3～7mm，且由内向外依次增加；再如，非晶合金片之间的组间距一般可以为10～25mm，且由内向外依次增加。此处仅为举例，并非用以限定本实用新型，本领域技术人员可以根据需要进行设计，只要满足非晶合金铁芯成型时的搭接需要即可。

在本实用新型又一实施例中，多叠非晶合金片包括的非晶合金片套数可以不同，也可以相同。多叠非晶合金片包括的非晶合金片套数相同的情况下，有利于整个非晶合金的制造，且由于支撑片140将非晶合金片均匀隔开，相对于多叠非晶合金片套数不同的情况下，整个非晶合金铁芯的电磁性能更佳。

例如，在本实用新型又一实施例中，每叠非晶合金片包括2到10套非晶合金片。其套数变化根据铁芯叠厚大小来定，对于铁芯叠厚较大的情况，如若套数较少，则会在搭头部位高度集中，致使铁芯搭接尺寸过大，不利于变压器整体尺寸的降低，增加变压器生产成本；对于铁芯叠厚较小的情况，铁芯窗口尺寸一般也较小，如若套数较多，势必会使搭接区域增大，进入铁芯弯角区域，影响变压器的器身装配。当然，在本实施例中，多叠非晶合金片包括的非晶合金片套数可以不同，也可以相同。

可选的，内模板120和外模板110与支撑片140的材质可以相同，即为取向硅钢片，且厚度也可以相同。从而，内模板与外模板可以在铁芯成型工艺之前，非晶合金带材的切割与叠片过程中，就将内模板、外模板与支撑片和非晶合金片叠在一起，例如，在开始叠片时，先放入内模板；然后每切割得到一刀非晶合金片便置于所述内模板上；且每切割几套非晶合金片便放入支撑片，最后放上外模板。而后，将整个叠片放到成型台进行铁芯成型。

综上所述，本实用新型实施例提供的三框三柱式非晶合金干式变压器铁芯主要在现有技术的基础上增加了隔音毡，所述隔音毡设置于内框铁芯的内侧表面和外框铁芯的外侧表面上，其一面附着胶水用于粘结在内框铁芯及外框铁芯上，另一面表面为柔性毛纺物质，其具有一定的柔韧可压缩性，因此这种隔音毡不会过多地增加三框三柱式非晶合金干式变压器铁芯的尺寸，不影响变压器线圈的装配，并且其能够隔绝三框三柱式非晶合金干式变压器铁芯噪音的传播途径，使变压器的运行噪音显著降低，可以达到45dB以下，优于国家标准的要求。

此外，以上三相三柱式非晶合金干式变压器及其铁芯，在非晶合金片中放置了具有支撑作用的支撑片，使得非晶合金铁芯的抗外力能力增强，表面涂覆的环氧树脂不会因受力而开裂或脱落，进而有效降低了非晶合金铁芯的噪音。同时，由于非晶合金铁芯的整体刚度增强，在非晶合金变压器遭受突发短路时，铁芯不会受力变形，增强了变压器运行的可靠性。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (9)

1.一种三相三柱式非晶合金干式变压器铁芯，其特征在于，包括外框铁芯和两个内框铁芯，所述两个内框铁芯并排设置于所述外框铁芯内，所述外框铁芯和两个内框铁芯的搭接部分朝向同一侧，所述内框铁芯的内侧表面和所述外框铁芯的外侧表面上还设有隔音毡；其中，

所述外框铁芯和所述两个内框铁芯，包括：外模板；内模板；多叠非晶合金片，设置于所述内模板与外模板之间，且每相邻两套非晶合金片之间设置有支撑片。

2.根据权利要求1所述的三相三柱式非晶合金干式变压器铁芯，其特征在于，所述隔音毡通过胶水粘结于所述内框铁芯的内侧表面和所述外框铁芯的外侧表面。

3.根据权利要求1所述的三相三柱式非晶合金干式变压器铁芯，其特征在于，所述隔音毡的厚度范围为0.5-2mm。

4.根据权利要求1所述的三相三柱式非晶合金干式变压器铁芯，其特征在于，所述多叠非晶合金片中的每叠非晶合金片包括多套非晶合金片，且每套非晶合金片包括一组或多组非晶合金片。

5.根据权利要求4所述的三相三柱式非晶合金干式变压器铁芯，其特征在于，所述多叠非晶合金片包括2到10套非晶合金片。

6.根据权利要求1所述的三相三柱式非晶合金干式变压器铁芯，其特征在于，所述多叠非晶合金片包括的非晶合金片套数相同或不同。

7.根据权利要求1所述的三相三柱式非晶合金干式变压器铁芯，其特征在于，所述支撑片的厚度为0.27～0.35mm。

8.根据权利要求1所述的三相三柱式非晶合金干式变压器铁芯，其特征在于，所述支撑片为取向硅钢片。

9.一种三相三柱式非晶合金干式变压器，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的三相三柱式非晶合金干式变压器铁芯以及缠绕于所述非晶合金铁芯上的线圈。

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