CN211529757U - 一种高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，包括立体三角形铁芯，立体三角形铁芯由三个单框铁芯组成，且三个单框铁芯的中心连线为正三角形。上述变压器的铁芯为三角立体的设计，由三个单框铁芯组成，且三个单框铁芯的中心连线为正三角形，这使得三相铁芯磁路完全平衡，磁路最短，且不存在内应力，无需进行退火处理，故可以采用损耗性能优异的激光刻痕冷轧取向硅钢片，从而降低了损耗。因此，本实用新型提出的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，能够解决铁芯硅钢片材料的限制，降低损耗，解决了现阶段该领域的难题。

Description

一种高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器

技术领域

本实用新型涉及干式变压器技术领域，更具体地说，涉及一种高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器。

背景技术

随着配变能效指标要求越来越高，传统的平面叠铁芯配电变压器制造技术受到设备及工艺条件的限制，无法满足产品性能和成本的需求；而后，结构更合理，损耗、噪声及成本更低的立体卷铁芯变压器被研发出来。

立体卷铁芯变压器发展之初，铁芯为缠绕式闭口型，即铁芯由不同带宽的硅钢片整卷缠绕而成，依然存在很多缺陷。首先，受到三角立体结构、铁芯硅钢片材料及加工的限制；因闭口立体卷铁芯在卷制成型后需退火处理以消除铁芯内应力，退火温度约为800℃，而损耗性能优异的激光刻痕冷轧取向硅钢片的耐受温度约为500℃；例如，现阶段损耗很低的20R65高等级激光刻痕硅钢片的单位铁损仅为0.65W/kg，但不能使用在退火工艺上；导致不得不采用单位铁损高的材料，例如，选择性能差几个等级、单位铁损为0.8W/kg 的20P080无激光刻痕的冷轧取向硅钢片。其次，闭口立体卷铁芯在成型后，高、低压线圈只能在铁芯上进行套模绕制，工艺难度较高；且环氧浇注的立体卷铁芯干式变压器还面临线圈浇注模具拆装困难、工艺复杂、浇注质量难以控制等问题。

因此，如何解决铁芯硅钢片材料的限制，降低损耗，是现阶段该领域亟待解决的难题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，该变压器能够解决铁芯硅钢片材料的限制，降低损耗，解决了现阶段该领域的难题。

一种高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，包括立体三角形铁芯，所述立体三角形铁芯由三个单框铁芯组成，且三个所述单框铁芯的中心连线为正三角形。

优选的，所述的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，所述单框铁芯的上部分和下部分采用多级阶梯错列直接缝的方式，并通过堆叠实现成型。

优选的，所述的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，所述立体三角形铁芯采用激光刻痕冷轧取向20R65高等级硅钢片。

优选的，所述的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，所述单框铁芯的外周套装有树脂浇注的低压线圈。

优选的，所述的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，所述低压线圈的外周套装有与所述低压线圈彼此独立且绝缘的树脂浇注的高压线圈。

优选的，所述的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，还包括：上夹件、下夹件、高压引线、低压引线；

所述上夹件和所述下夹件分别固定于所述立体三角形铁芯的顶部和底部。

优选的，所述的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，三个所述单框铁芯分别引出A相低压引线、B相低压引线及C相低压引线；且所述A 相低压引线、所述B相低压引线及所述C相低压引线均位于所述立体三角形铁芯的同一侧。

优选的，所述的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，所述高压引线采用线圈起头或收头多绕的方式布置，形成两个起头或收头，且在所述立体三角形铁芯的每个侧均能够连接所述高压引线。

优选的，所述的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，所述上夹件和所述下夹件均为钢板弯折并焊接而成的异六边形。

优选的，所述的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，所述单框铁芯的截面整体呈椭圆的四圆形。

本实用新型提出的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，包括立体三角形铁芯，立体三角形铁芯由三个单框铁芯组成，且三个单框铁芯的中心连线为正三角形。上述变压器的铁芯为三角立体的设计，由三个单框铁芯组成，且三个单框铁芯的中心连线为正三角形，这使得三相铁芯磁路完全平衡，磁路最短，且不存在内应力，无需进行退火处理，故可以采用损耗性能优异的激光刻痕冷轧取向硅钢片，从而降低了损耗。因此，本实用新型提出的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，能够解决铁芯硅钢片材料的限制，降低损耗，解决了现阶段该领域的难题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施方式中变压器铁芯的主视图；

图2为本实用新型具体实施方式中变压器铁芯的俯视图；

图3为本实用新型具体实施方式中变压器铁芯和线圈的截面图；

图4为本实用新型具体实施方式中变压器上夹件或下夹件的俯视图；

图5为本实用新型具体实施方式中变压器外形的主视图；

图6为本实用新型具体实施方式中变压器外形的俯视图。

图1-图6中：

立体三角形铁芯—1；单框铁芯—2；低压线圈—3；高压线圈—4；上夹件—5；下夹件—6；高压引线—7；低压引线—8

具体实施方式

本具体实施方式的核心在于提供一种高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，该变压器能够解决铁芯硅钢片材料的限制，降低损耗，解决了现阶段该领域的难题。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。

本具体实施方式提供的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，包括立体三角形铁芯1，立体三角形铁芯1由三个单框铁芯2组成，且三个单框铁芯2的中心连线为正三角形。上述变压器的铁芯为三角立体的设计，由三个单框铁芯2组成，且三个单框铁芯2的中心连线为正三角形，这使得三相铁芯磁路完全平衡，磁路最短，且不存在内应力，无需进行退火处理，故可以采用损耗性能优异的激光刻痕冷轧取向硅钢片，从而降低了损耗。因此，本实用新型提出的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，能够解决铁芯硅钢片材料的限制，降低损耗，解决了现阶段该领域的难题。具体请参见图1-图6。

由于上述立体三角形铁芯1采用特殊的三维立体结构，使铁芯的铁轭部分用材量比传统平面叠片铁芯减少25％左右，且减少的角重量占铁芯总重约 6％，节省材料。

且铁芯心柱的截面积圆内的空间填充系数比平面叠铁芯高4％～6％，有效面积S相同时，立体三角形铁芯1心柱的直径会小于平面叠铁芯直径的2～ 3％，可以使线圈导线长度减少，既能够节约铜材等原材料，又能够降低负载损耗。

上述高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，单框铁芯2的上部分和下部分可以采用多级阶梯错列直接缝的方式，及

的折片方式，并通过堆叠实现成型。以上设置，采用多级阶梯错列直接缝的连接方式，不存在叠片铁芯在斜接缝区旋转磁通及局部磁通分布不均匀的问题，大大减少了磁阻，降低了空载的损耗，并且降低了噪声。

本具体实施方式提供的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，立体三角形铁芯1成型后不存在内应力，因此无需进行退火处理，故可以采用激光刻痕冷轧取向20R65高等级硅钢片，即可以选用损耗性能优异的激光刻痕冷轧取向硅钢片，免去了对材料及加工的限制；通过激光刻痕的方法可以细化磁畴,从而可以大幅度降低高磁感取向硅钢片的铁损。

本具体实施方式提供的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，单框铁芯2的外周可以套装有树脂浇注的低压线圈3；在低压线圈3的外周套装有树脂浇注的高压线圈4，且该高压线圈4与低压线圈3是彼此独立且绝缘的设置。

上述高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，还可以包括：上夹件5、下夹件6、高压引线7、低压引线8；其中，上夹件5和下夹件6分别固定于立体三角形铁芯1的顶部和底部；上夹件5和下夹件6均为采用钢板弯折并焊接而成的异六边形，由三个长边和三个短边间隔相接而成，且三个长边和三个短边各自互等，如图4所示，成120°角，并在上夹件5和下夹件6的上焊接有多种支架，通过拉紧螺杆和压钉压紧线圈和铁芯。

本具体实施方式提供的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，三个单框铁芯2分别引出A相低压引线、B相低压引线及C相低压引线，如图 6所示；且A相低压引线、B相低压引线及C相低压引线均位于立体三角形铁芯1的同一侧，引线铜排长度最短，经济美观。

本具体实施方式提供的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，高压引线7采用线圈起头或收头多绕的方式布置，以形成两个起头或收头，且在立体三角形铁芯1的每个侧均能够连接高压引线7。

进一步，上述高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，单框铁芯2 的截面近似椭圆的四圆形，如图3所示，整体呈椭圆形，且类似于四个相交的圆形成的轮廓。

且套装于单框铁芯2外周面的低压线圈3和高压线圈4的截面形状与单框铁芯2相似，结构紧凑、体积小，且线圈绕制时更容易控制幅向尺寸，操作误差小。

本具体实施方式提供的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，如图5所示，在装配时，先将立体三角形铁芯1堆放在下夹件6的上面，并将立体三角形铁芯1的上部分铁芯拔出，然后依次套装低压线圈3和高压线圈4，并确保同心度；线圈套装完成后，采用

竖插叠片方式将上部分铁芯堆叠，并用绿聚酯绑带将接缝绑扎，保证铁芯接缝的紧实；最后装配上夹件5，并紧固螺杆、压钉等，进而完成变压器的装配。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，其特征在于，包括立体三角形铁芯(1)，所述立体三角形铁芯(1)由三个单框铁芯(2)组成，且三个所述单框铁芯(2)的中心连线为正三角形；

所述单框铁芯(2)的上部分和下部分采用多级阶梯错列直接缝的方式，并通过堆叠实现成型；

还包括：上夹件(5)、下夹件(6)、高压引线(7)、低压引线(8)；

所述上夹件(5)和所述下夹件(6)分别固定于所述立体三角形铁芯(1)的顶部和底部；

所述高压引线(7)采用线圈起头或收头多绕的方式布置，形成两个起头或收头，且在所述立体三角形铁芯(1)的每个侧均能够连接所述高压引线(7)；

所述立体三角形铁芯(1)采用激光刻痕冷轧取向20R65高等级硅钢片；

所述单框铁芯(2)的截面整体呈椭圆的四圆形。

2.根据权利要求1所述的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，其特征在于，所述单框铁芯(2)的外周套装有树脂浇注的低压线圈(3)。

3.根据权利要求2所述的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，其特征在于，所述低压线圈(3)的外周套装有与所述低压线圈(3)彼此独立且绝缘的树脂浇注的高压线圈(4)。

4.根据权利要求1所述的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，其特征在于，三个所述单框铁芯(2)分别引出A相低压引线、B相低压引线及C相低压引线；且所述A相低压引线、所述B相低压引线及所述C相低压引线均位于所述立体三角形铁芯(1)的同一侧。

5.根据权利要求1所述的高效节能铁芯差阶式立体三角形干式变压器，其特征在于，所述上夹件(5)和所述下夹件(6)均为钢板弯折并焊接而成的异六边形。

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