CN213400810U - 一种电抗器用非晶合金铁心饼 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电抗器用非晶合金铁心饼，包括矩形铁心饼，所述矩形铁心饼由非晶合金铁心片叠装而成，叠装后的非晶合金铁心片边缘齐整，叠装完成后采用工装夹具夹紧进行退火顺磁。使用该电抗器用非晶合金铁心饼，降低铁心饼空载损耗，从而减小铁心电抗器的绕组体积、节约铁心电抗器的材料，降低成本。

Description

一种电抗器用非晶合金铁心饼

技术领域

本实用新型属于铁心电抗器技术领域，尤其涉及一种电抗器用非晶合金铁心饼。

背景技术

目前，铁心电抗器行业制造的铁心饼普遍采用硅钢片。硅钢是一种含硅（硅也称矽）的钢，其含硅量在0．8～4．8%。由硅钢做电抗器的铁芯，是因为硅钢本身是一种导磁能力很强的磁性物质，在通电线圈中，它可以产生较大的磁感应强度，从而可以使电抗器的体积缩小。硅钢片分为有取向硅钢片和无取向硅钢片。

而在大容量铁心电抗器（容量在1000kvar以上），铁心饼制造存在着主要制约因素：铁心的主磁通在铁磁介质中流过时，磁通被限定在铁磁介质中，当主磁通流过气隙时，将发生磁通衍射现象。有一部分磁通从铁心外表面流出，并绕过气隙，流向铁心外表面，再进入铁心中去。这样一来，主磁通流过气隙时便分为两个并联支路，其一是直流过气隙的磁通，其二是绕过气隙的衍射磁通。

绕过气隙的磁通存在垂直进入或射出其端面的磁通分量。这部分边缘磁通直接导致铁心端部产生较强涡流，引起局部发热，使大容量电抗器产生不可忽视的铁心损耗。为了减少边缘效应对铁心的影响，必须减小铁心端面的宽度（即将铁心的厚度方向作为铁心饼的外端面），采用电阻率更高的导磁材料或缩小气隙。

目前，国内外普遍采用辐射式取向铁心饼。常用的辐射取向铁心饼是由多组扇形取向铁心组成（一般分为32、60、104等），每组扇形铁心是由若干等长片和固定级差不等长片组成。该种取向铁心饼的铁心加工复杂，设备投入高。需要开卷机、床身、测长反馈装置、送料装置、剪床、托料装置、接料装置、气动系统及计算机电控系统组成。

该种取向铁心饼生产复杂，叠装工艺要求高，且制造出的铁心需通过人工叠装，效率低，空载损耗虽有降低但下降水平有明显的工艺系数叠加。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种电抗器用非晶合金铁心饼。使用该电抗器用非晶合金铁心饼，降低铁心饼空载损耗，从而减小铁心电抗器的绕组体积、节约铁心电抗器的材料，降低成本。

非晶合金铁心具有高电阻率，其电阻率为取向硅钢的200多倍，避免铁心涡流损耗的产生。且非晶合金的单位损耗为取向铁心单位损耗的1/2，降低同等体积铁心饼空载损耗45-60%。该非晶合金铁心饼生产加工操作方便，工艺稳定。

引用公式：

电抗器铁心饼损耗计算公式

P_空 = K × G × P_单

P_空 ---空载损耗

K --- 工艺系数

G --- 铁心饼重量

P_单 --- 单位重量的铁心损耗

当P_空为定值，P_单、K越小，则G越大。

而又因为：

E=4.44 × f × B × S × 10^-4

f---频率

B---磁密

S---铁心截面积）

U=W × E

U---电抗器端电压

W---绕组匝数

带入公式后为：

U=W×4.44×f×B×S×10^-4

当U、f为定值。影响铁心的只有W、B与S，且三者呈反比关系，当B不变， S越大，则W越小。由上可见，电抗器铁心优化在实际使用中对成本优化产生很大影响。

为了减少电能浪费和满足优化设计的要求，本实用一种电抗器用非晶合金铁心饼，该结构能节省材料，降低成本，减小体积。

本实用新型是通过多次的产品改进和试验开发出的铁心饼结构，在满足各项电气指标性能前提下进行设计制造。解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电抗器用非晶合金铁心饼，包括矩形铁心饼，所述矩形铁心饼由非晶合金铁心片叠装而成，叠装后的非晶合金铁心片边缘齐整，叠装完成后采用工装夹具夹紧进行退火顺磁。

优选的，退火顺磁后的非晶合金铁心片，其片间缝隙填满绝缘漆，经真空浸漆固化后的非晶合金铁心片构成一个整体。

优选的，真空浸漆固化后的非晶合金铁心片外层还包裹一层环氧树脂。。

对铁心柱磁密选取通过计算、实际生产相结合，通过无穷算法最大限度的优化铁心结构，减小绕组的半径，进而减轻绕组用料，减小电抗器尺寸，达到节省材料，减小体积的目的。

本实用新型的有益效果是，可以在节约成本的同时，工艺操作方便。

附图说明

图1为非晶合金铁心饼的剖面图。

图2为A部分放大图。

图3为铁心电抗器的铁心结构图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的实施方案进行详细描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。

实施例1

如图1所示，一种电抗器用非晶合金铁心饼，包括矩形铁心饼2，所述矩形铁心饼2由非晶合金铁心片4叠装而成，非晶合金铁心片4为一片片依次叠装，且边缘齐整，叠装完成后采用工装夹具夹紧，进行退火顺磁。再采用绝缘漆5进行真空浸漆固化，使得片间缝隙填满绝缘漆5，最后采用环氧树脂3真空浇注，使得非晶合金铁心片4外层还包裹一层环氧树脂，增强机械强度。

真空浸漆固化的具体步骤为：①将退火顺磁后的非晶合金铁心片4放入盛有绝缘漆5的铁质容器。②密封容量连接真空罗茨泵，抽真空直至真空度≤180Pa。③保持真空度≥30min。④取出退火顺磁后的非晶合金铁心片4放置在干燥烘箱，干燥固化。真空浸漆将退火顺磁后的非晶合金铁心片4片间缝隙填满绝缘漆，固化后非晶合金铁心片4成一个整体，增加内部机械强度。

真空浇注的具体步骤为：①将浸漆后的非晶合金铁心片4放入不锈钢浇注模具（模具内尺寸满足条件：比浸漆后的非晶合金铁心片4≥2mm且≤4mm）②密封教浇注模具，放置真空浇注灌，参照真空浇注工艺进行浇注。④取出浇注模具放置在干燥烘箱，干燥固化。

真空浇注将真空浸漆后的非晶合金铁心片4片周围浇注环氧树脂，固化后非晶合金铁心片4外层包裹一层环氧树脂，增加机械强度。

如图3所示，一种铁心电抗器铁心，包括铁心电抗器铁轭1、若干个矩形铁心饼2构成铁心柱。矩形非晶合金铁心饼2的加工工艺避免了开槽、去角、模具叠装等工序，减少了设备以上工序设备投入。矩形非晶合金铁心饼的电阻率为硅钢铁心饼的200多倍，涡流损耗降低60-80%，进而减少其他材料耗材，绕组重量减少10-15%。

Claims (3)

1.一种电抗器用非晶合金铁心饼，其特征在于，包括矩形铁心饼（2），所述矩形铁心饼（2）由非晶合金铁心片（4）叠装而成，叠装后的非晶合金铁心片（4）边缘齐整，叠装完成后采用工装夹具夹紧进行退火顺磁。

2.如权利要求1所述的一种电抗器用非晶合金铁心饼，其特征在于，退火顺磁后的非晶合金铁心片（4）片间缝隙填满绝缘漆（5），经真空浸漆固化后的非晶合金铁心片（4）构成一个整体。

3.如权利要求2所述的一种电抗器用非晶合金铁心饼，其特征在于，真空浸漆固化后的非晶合金铁心片（4）外层还包裹一层环氧树脂（3）。

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