CN211907190U - 一种变压器铁芯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种变压器铁芯，其由三个铁芯单元组合而成，所述铁芯单元由多个铁芯层叠合而成，每个铁芯层由两个铁轭铁片和两个铁柱铁片围成，所述铁轭铁片沿其长度方向弯折120°，其弯折部为圆弧形，其特征在于：奇数层铁芯层中的铁轭铁片与铁柱铁片之间的连接缝与偶数层铁芯层中的铁轭铁片与铁柱铁片之间的连接缝错开分布；且所述变压器铁芯的上表面为曲面，下表面为平面。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型的铁芯和铁芯柱之间不会形成一个整齐的切面，奇数层铁芯层与偶数层铁芯层之间相互搭接，连接稳定性显著提高，铁芯和铁芯柱之间不易产生间隙。通过将连接缝与对角线错开呈一定角度分布，还可减少漏磁。
Description
技术领域
本实用新型涉及变压器设备技术领域，具体涉及一种变压器铁芯。
背景技术
变压器的铁芯是变压器中主要的磁路部分，铁芯的磁路非常小，通过铁芯能够得到很强的感应磁场，铁芯是与绕在上面的线圈组成完整的电磁感应系统。铁芯包括套线圈的铁芯柱以及不套线圈只起闭合磁路作用的铁轭，其中铁芯柱是由多个铁芯柱铁片叠置构成，铁轭由多个铁轭铁片叠置构成，从而构成空心的铁芯结构，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组为初级线圈，其余的绕组为次级线圈。
三相变压器由三个单相变压器演变而成，每相的主磁通必须通过另外两相的磁路方能闭合，故三相磁路彼此相关。一般三相变压器的铁芯呈平面结构形式，三相的磁路长度不等，中间一相的磁路短，其余两相的磁路长，导致三相磁阻稍有差别。当外施三相对称电压时，三相空载电流就会不相等，磁路长短不相同，磁路方向也不相同，而中间一相的电流小，另外两相大，从而对变压器的负载运行有影响，造成一部分损失。
为了克服上述缺陷，公开号为CN110459385A的中国发明专利公开了一种变压器及其铁芯，该专利将铁轭改造成了“Y”型结构，“Y”型结构的各条边分别由多个折弯的铁轭铁片并排叠合而构成，从而解决磁路对称的问题。其缺点在于：如图1所示，在所有铁轭铁片1与铁芯柱铁片2的连接处，两者的连接缝都在二者连接处的对角线上，因此铁轭和铁芯柱之间会形成一个十分整齐的切面(如图2所示)，导致两者之间的连接稳定性不足，铁轭和铁芯柱之间容易产生间隙，进而容易导致漏磁。
实用新型内容
为解决背景技术中现有变压器铁芯连接方式容易使铁轭和铁芯柱之间产生间隙的问题，本实用新型提供了一种变压器铁芯，具体技术方案如下。
一种变压器铁芯，其由三个铁芯单元组合而成，所述铁芯单元由多个铁芯层叠合而成，每个铁芯层由两个铁轭铁片和两个铁柱铁片围成，所述铁轭铁片沿其长度方向弯折120°，其弯折部为圆弧形；奇数层铁芯层中的铁轭铁片与铁柱铁片之间的连接缝与偶数层铁芯层中的铁轭铁片与铁柱铁片之间的连接缝错开分布；且所述变压器铁芯的上表面为曲面，下表面为平面。
由此，铁轭和铁芯柱之间不会形成一个整齐的切面，奇数层铁芯层与偶数层铁芯层之间相互交错搭接，连接稳定性显著提高，铁轭和铁芯柱之间不易产生间隙。变压器铁芯的上表面为曲面，可减少铁芯材料的用量，降低制造成本；变压器铁芯的下表面为平面，使得变压器铁芯可以更加稳定地放置。
优选地，定义某个所述铁柱铁片所在平面为投影面；定义铁芯层各个角上的外角点(A)与内角点(B)之间的连接线在所述投影面上的投影为对角线(OO')；定义奇数层铁芯层中的铁轭铁片与铁柱铁片之间的连接缝在所述投影面上的投影为第一连接缝投影线，定义偶数层铁芯层中的铁轭铁片与铁柱铁片之间的连接缝在所述投影面上的投影为第二连接缝投影线，所述第一连接缝投影线和第二连接缝投影线分别位于所述对角线(OO')的两侧。
在对角线处，磁通线的方向与对角线垂直，如果将连接缝全部设置在对角线处，漏磁最为严重。通过将连接缝与对角线错开呈一定角度分布，可减少漏磁。
优选地，所述第一连接缝投影线和第二连接缝投影线关于所述对角线(OO')对称分布。
优选地，所有铁轭铁片与铁柱铁片之间的连接缝的起始端均位于该连接缝对应的铁芯层的内角点(B)。所述起始端为连接缝上靠近铁芯层中心的一端。
优选地，所述第一连接缝投影线和第二连接缝投影线之间的夹角小于或等于90°。
优选地，所述夹角为20°。
优选地，所述弯折部处圆弧形的圆弧半径为5-10cm。若弯折部处的圆弧半径过小，铁轭铁片容易产生裂纹；若弯折部处的圆弧半径过大，铁芯中部会留下较大孔洞，从而导致铁芯发热严重。
由于采用了以上技术方案，与现有技术相比较，本实用新型的铁轭和铁芯柱之间不会形成一个整齐的切面，奇数层铁芯层与偶数层铁芯层之间相互搭接，连接稳定性显著提高，铁轭和铁芯柱之间不易产生间隙。通过将连接缝与对角线错开呈一定角度分布，还可减少漏磁。另一方面，变压器铁芯的上表面为曲面，可减少铁芯材料的用量，降低制造成本；变压器铁芯的下表面为平面，使得变压器铁芯可以更加稳定地放置。
附图说明
图1为现有变压器铁芯的结构示意图；
图2为现有变压器顶部铁芯的结构示意图；
图3为本实用新型变压器铁芯的结构示意图；
图4为本实用新型变压器铁芯中铁轭与铁芯柱连接处的结构示意图；
图5为本实用新型变压器铁芯中第二层铁轭与铁芯柱连接处的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
实施例1
如图3所示，一种变压器铁芯，其由三个上述变压器铁芯单元31组合而成。所述变压器铁芯单元31由多个铁芯层4叠合而成，每个铁芯层4由两个铁轭铁片和两个铁柱铁片围成。所述铁轭铁片沿其长度方向弯折120°，其弯折部为圆弧形，圆弧半径为5cm。
如图4所示，奇数层铁芯层中的铁轭铁片411与铁柱铁片412之间的连接缝51与偶数层铁芯层中的铁轭铁片421与铁柱铁片422之间的连接缝52错开分布。
如图4和图5所示，定义某个所述铁柱铁片所在平面为投影面(以最外层铁柱铁片为例)，定义铁芯层各个角上的外角点(A)与内角点(B)之间的连接线在所述投影面上的投影为对角线(OO')；定义奇数层铁芯层中的铁轭铁片(411)与铁柱铁片(412)之间的连接缝(51)在所述投影面上的投影为第一连接缝投影线，定义偶数层铁芯层中的铁轭铁片(421)与铁柱铁片(422)之间的连接缝(52)在所述投影面上的投影为第二连接缝投影线。且所有铁轭铁片与铁柱铁片之间的连接缝的起始端均位于该连接缝对应的铁芯层的内角点(B)。所述第一连接缝投影线和第二连接缝投影线对称分布在所述对角线(OO')的两侧，且所述第一连接缝投影线和第二连接缝投影线之间的夹角为20°。
如图3所示，变压器铁芯的上铁轭的横截面为圆形(即上表面为圆弧形)，而下铁轭横截面的上半区域为半圆形，下半区域为矩形，从而在下铁轭的下表面形成一个平面。这样设计，既可以减少铁芯材料的用量，降低制造成本，又可以使变压器铁芯放置地更加稳定。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种变压器铁芯，其由三个铁芯单元组合而成，所述铁芯单元由多个铁芯层叠合而成，每个铁芯层由两个铁轭铁片和两个铁柱铁片围成，所述铁轭铁片沿其长度方向弯折120°，其弯折部为圆弧形，其特征在于：奇数层铁芯层中的铁轭铁片与铁柱铁片之间的连接缝与偶数层铁芯层中的铁轭铁片与铁柱铁片之间的连接缝错开分布；且所述变压器铁芯的上表面为曲面，下表面为平面。
2.根据权利要求1所述的变压器铁芯，其特征在于：定义某个所述铁柱铁片所在平面为投影面；定义铁芯层各个角上的外角点(A)与内角点(B)之间的连接线在所述投影面上的投影为对角线(OO')；定义奇数层铁芯层中的铁轭铁片与铁柱铁片之间的连接缝在所述投影面上的投影为第一连接缝投影线，定义偶数层铁芯层中的铁轭铁片与铁柱铁片之间的连接缝在所述投影面上的投影为第二连接缝投影线，所述第一连接缝投影线和第二连接缝投影线分别位于所述对角线(OO')的两侧。
3.根据权利要求2所述的变压器铁芯，其特征在于：所述第一连接缝投影线和第二连接缝投影线关于所述对角线(OO')对称分布。
4.根据权利要求1-3任一项所述的变压器铁芯，其特征在于：所有铁轭铁片与铁柱铁片之间的连接缝的起始端均位于该连接缝对应的铁芯层的内角点(B)。
5.根据权利要求2或3所述的变压器铁芯，其特征在于：所述第一连接缝投影线和第二连接缝投影线之间的夹角小于或等于90°。
6.根据权利要求5所述的变压器铁芯，其特征在于：所述夹角为20°。
7.根据权利要求1-3任一项所述的变压器铁芯，其特征在于：所述弯折部处圆弧形的圆弧半径为5-10cm。
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