CN2360918Y - 一种叠片式三维立体变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种三维立体变压器,其结构特点是;铁心1—1为全斜接缝的叠片式结构,其叠片阶梯形成犬牙交替状,铁轭1—10的两端与心柱1—9两端的阶梯式的斜面对应,首尾相接互成夹角60度,铁轭1—10的截面与心柱1—9截面之比为0.5～1,夹紧装置通过紧固螺杆2—4将外压板2—1的端部两紧固连接起来、使心柱1—1、铁轭1—10紧密连接成三维立体铁心1—1。本实用新型能够减少空载损耗,避免产生高次谐波电流和电压,电流电压波形不发生畸变,制造工艺简单、减少铁心用料、降低成本,可用于制造干式变压器、油浸变压器及其他绝缘介质的变压器。

Description

一种叠片式三维立体变压器

本实用新型涉及一种三相变压器，特别是一种叠片式三维立体变压器，属于电力设备技术领域。

目前国内、外常用的交流变压器大多采用平面直线布置的三相三柱或三相五柱式铁心，呈“

”字形排列或

”字形排列，三相高低压线圈同心地套装在铁心柱上，这种变压器存在如下缺点：三相磁路、三相电流不平衡，空载电流大，能耗量大；体积大、笨重，铁心用料多，成本高。最近有人提出一种新的构思，能够克服平面直线式铁心所存在的缺点，但这种新构思有如下缺点(1)铁心采用卷绕结构，线圈要用专用设备才能绕在铁心柱上，制造工艺复杂，用户无法维修；(2)铁轭上的磁通密度大大高于铁心柱上的磁通密度，造成铁轭磁路饱和而产生高次谐波电压、电流，特别是三次谐波引起正常的电压、电流波形畸变。

本实用新型的目的，是为了克服现有技术存在的线圈绕制工艺复杂，电压、电流波形畸变、空载损耗大的缺点，提供一种制造工艺简单、电压、电流波形不畸变、损耗小，维修方便的叠片式三维立体变压器。

本实用新型的目的可以通过采取如下措施达到：一种叠片式三维立体变压器，包括三相铁心、同心地套在铁心上的高低压线圈和夹紧装置，铁心由三个“品”字排列的心柱通过铁轭连接成三维立体结构，其结构特点是：铁心为全斜接缝的叠片式结构，铁心的每相心柱由两个近似半圆形的阶梯式叠片柱组合而成、其叠片阶梯相互交替突破组合面分界线、插入对方半圆截面内、形成犬牙交替状，心柱的两端形成阶梯式的斜面，铁轭的两端与心柱两端的阶梯式的斜面对应、呈相应的阶梯形斜面，首尾相接互成60度的夹角，铁轭的截面与心柱截面之比值为0.5～1，夹紧装置包括外压板、内撑板、紧固螺杆及卡式紧固板，卡式紧固板卡住外压板和内撑板，外压板的长度延伸到心柱处，通过紧固螺杆将外压板的端部两紧固连接起来、使心柱、铁轭紧密连接成三维立体铁心。

本实用新型的目的还可通过采取如下措施达到：

紧固装置包括上、下各由三块外压板、三块内撑板、三个卡式紧固板、三个紧固螺杆、三块限位板、三条六角螺纹钢、三个顶紧螺杆、三块母螺纹板、三块内撑块、三个顶紧螺母和六块心柱吊压板组成，外压板、内撑板分别位于三维立体铁心铁轭的外侧、内侧，紧固螺杆位于外压板的两端并将外压板两两连接，限位板位于紧固累杆的外侧，卡式紧固板卡住外压板、内撑板的中部，心柱吊压板位于心柱的两侧并与上、下外压板连接，六角螺纹钢与心柱及心柱吊压板平行与顶紧螺杆垂直连接，顶紧螺杆穿过母螺纹板、内撑块与顶紧螺母连接，六角螺纹钢有两个侧面与心柱接触，母螺纹块、内撑块各与两相邻的内撑板接触，拧紧顶紧螺母可使六角螺纹钢从内向外撑紧心柱的叠片、内撑板从内向外撑紧铁轭，调紧紧固螺杆，可使外压板由外向内紧逼铁轭和心柱。

高压A、C相通过连接线统一往B相方向作为高压输入端，a、b、c三相低压输出选择高压B相的对称面方向通过导电排输出。

铁轭与心柱的截面面积之比为1∶1.732。

每条铁轭的截面为近似1/2圆形、矩形、对称多级阶梯形或多边形中的一种。

与现有技术相比，本实用新型具有如下突出效果：

1.由于铁心采用全斜接缝、叠片式步进阶梯型三维立体结构，其叠片阶梯相互交替突破组合面分界线、插入对方半圆截面内、形成犬牙交替状，减少了叠片阶梯之间的缝隙，提高铁心柱材料填充系数，三相磁路平衡及磁路长度最短，空载电流小，空载损耗小，省材，节能。

2.铁轭磁通密度低于心柱的磁通密度，铁轭磁密不会饱和，大大降低高次谐波电流和电压，保证电流电压波形不发生畸变，改善供电质量。

3.铁心中心柱可以和铁轭分离，线圈可方便地套在心柱上，只需普通绕线机械就可以绕制各种线圈并套装在心柱上，方便维修或更换线圈，制造工艺简单、降低成本，可用于制造干式变压器、油浸变压器及其他绝缘介质的变压器。

4.高低压出线及联线方式构思新颖，大大地缩小了高压带电部件凸出空间。同时，结构独特的夹紧装置取消了铁轭冲孔，而又使心柱，铁轭紧固可靠、上下定位准确，起吊搬运方便、减少漏磁，降低噪音。

下面结合附图对本实用新型进行详细描述：

图1是本实用新型实施例1的总体结构俯视图。

图2是本实用新型实施例1的心柱结构截面示意图。

图3是本实用新型实施例1的铁轭截面结构图。

图4是本实用新型的紧固装置结构示意图。

图5是本实用新型实施例2的铁轭截面结构示意图。

图6是本实用新型实施例3的铁轭截面结构示意图。

图1～图4构成本实用新型的实施例1。从图1，本实施例1包括三相铁心1-1、同心地套在铁心1-1上的高低压线圈1-2和夹紧装置，铁心1-1由三个“品”字撑列的心柱1-9通过铁轭1-10连接成三维立体结构，铁心1-1为全斜接缝的叠片式结构，铁心1-1的每相心柱1-9由两个近似半圆形的阶梯式叠片柱组合而成、其叠片阶梯相互交替突破组合面分界线、插入对方半圆截面内、形成犬牙交替状，心柱1-9的两端形成阶梯式的斜面，铁轭1-10的两端与心柱1-9两端的阶梯式的斜面对应、呈相应的阶梯形斜面，首尾相接互成夹角60度，铁轭1-10的截面与心柱1-9截面之比为0.5～1，夹紧装置包括外压板2-1、内撑板2-2、紧固螺杆2-4及卡式紧固板2-3，卡式紧固板2-3卡住外压板2-1和内撑板2-2，外压板2-1的长度延伸到心柱1-9处，通过紧固螺杆2-4将外压板2-1的端部两紧固连接起来、使心柱1-1、铁轭1-10紧密连接成三维立体铁心1-1；紧固装置包括上、下各三块外压板2-1、三块内撑板2-2、三个卡式紧固板2-3、三个紧固螺杆2-4、三块限位板2-5、三条六角螺纹钢2-6、三个顶紧螺杆2-7、三块母螺纹板2-8、三块内撑块2-9、三个顶紧螺母2-10和六块心柱吊压板2-11组成，外压板2-1、内撑板2-2分别位于三维立体铁心1-1铁轭的外侧、内侧，紧固螺杆2-4位于外压板2-1的两端并将外压板2-1两两连接，限位板2-5位于紧固累杆2-4的外侧，卡式紧固板2-3卡住外压板2-1、内撑板2-2的中部，心柱吊压板2-11位于心柱1-9的两侧并与外压板2-1连接，六角螺纹钢2-6与心柱1-9及心柱吊压板2-11平行与顶紧螺杆2-7垂直连接，顶紧螺杆2-7穿过母螺纹板2-8、内撑块2-9与顶紧螺母2-10连接，六角螺纹钢2-6有两个侧面与心柱1-9接触，母螺纹块2-8、内撑块2-9各与两相邻的内撑板2-2接触，拧紧顶紧螺母2-10可使六角螺纹钢2-6从内向外撑紧心柱1-9的叠片、内撑板2-2从内向外撑紧铁轭1-10，调紧紧固螺杆2-4，可使外压板由外向内夹紧铁轭1-10和心柱1-9。从图1可知，高压A、C相通过连接线1-3统-往B相方向作为高压输入端，a、b、c三相低压输出选择高压B相的对称面方向通过低压导电排1-6输出，0线由线卷下部位置引出，高压输出线通过高压绝缘子1-5、低压输出线通过低压绝缘子1-7由线夹固定在夹件上。本实施例中铁轭1-10与心柱1-9的截面面积之比为1∶1.732，每条铁轭1-10的截面为近似1/2圆形。

本实用新型实施例2中每条铁轭1-10的的截面为对称多级梯形，铁轭1-10与心柱1-9的截面面积之比为0.5～1，其余同实施例1。

本实用新型实施例3中每条铁轭1-10的截面为矩形，铁轭1-10与心柱1-9的截面面积之比为0.5～1，其余同实施例1。

Claims (5)

1.一种叠片式三维立体变压器，包括三相铁心(1-1)、同心地套在铁心(1-1)上的高低压线圈(1-2)和夹紧装置，铁心(1-1)由三个“品”字排列的心柱(1-9)通过铁轭(1-10)连接成三维立体结构，其特征是：铁心(1-1)为全斜接缝的叠片式结构，铁心(1-1)的每相心柱(1-9)由两个近似半圆形的阶梯式叠片柱组合而成、其叠片阶梯相互交替突破组合面分界线、插入对方半圆截面内、形成犬牙交替状，心柱(1-9)的两端形成阶梯式的斜面，铁轭(1-10)的两端与心柱(1-9)两端的阶梯式的斜面对应、呈相应的阶梯形斜面，首尾相接互成夹角60度，铁轭(1-10)的截面与心柱(1-9)截面之比值为0.5～1，夹紧装置包括外压板(2-1)、内撑板(2-2)、紧固螺杆(2-4)及卡式紧固板(2-3)，卡式紧固板(2-3)卡住外压板(2-1)和内撑板(2-2)，外压板(2-1)的长度延伸到心柱(1-9)处，通过紧固螺杆(2-4)将外压板(2-1)的端部两紧固连接起来、使心柱(1-1)、铁轭(1-10)紧密连接成三维立体铁心(1-1)。

2.根据权利要求1所述的一种叠片式三维立体变压器，其特征是：紧固装置包括由上、下各三块外压板(2-1)、三块内撑板(2-2)、三个卡式紧固板(2-3)、三个紧固螺杆(2-4)、三块限位板(2-5)、三条六角螺纹钢(2-6)、三个顶紧螺杆(2-7)、三块母螺纹板(2-8)、三块内撑块(2-9)、三个顶紧螺母(2-10)和六块心柱吊压板(2-11)组成，外压板(2-1)、内撑板(2-2)分别位于三维立体铁心(1-1)铁轭(1-9)的外侧、内侧，紧固螺杆(2-4)位于外压板(2-1)的两端并将外压板(2-1)两两连接，限位板(2-5)位于紧固累杆(2-4)的外侧，卡式紧固板(2-3)卡住外压板(2-1)、内撑板(2-2)的中部，心柱吊压板(2-11)位于心柱(1-9)的两侧并与外压板(2-1)连接，六角螺纹钢(2-6)与心柱(1-9)及心柱吊压板(2-11)平行与顶紧螺杆(2-7)垂直连接，顶紧螺杆(2-7)穿过母螺纹板(2-8)、内撑块(2-9)与顶紧螺母(2-10)连接，六角螺纹钢(2-6)有两个侧面与心柱(1-9)接触，母螺纹块(2-8)、内撑块(2-9)各与两相邻的内撑板(2-2)接触，拧紧顶紧螺母(2-10)可使六角螺纹钢(2-6)从内向外撑紧心柱(1-9)的叠片、内撑板(2-2)从内向外撑紧铁轭(1-10)，调紧紧固螺杆(2-4)，可使外压板由外向内夹紧铁轭(1-10)和心柱(1-9)。

3.根据权利要求1或2所述的一种叠片式三维立体变压器，其特征是：高压A、C相通过连接线(1-3)统一往B相方向作为高压输入端，a、b、c三相低压输出选择高压B相的对称面方向通过导电排(1-6)输出端，0线由线卷下部位置引出，高压输出线通过高压绝缘子(1-5)、低压输出线通过低压绝缘子(1-7)由线夹固定在夹件上。

4.根据权利要求3所述的一种叠片式三维立体变压器，其特征是：铁轭(1-10)与心柱(1-9)的截面面积之比为1∶1.732。

5.根据权利要求3所述的一种叠片式三维立体变压器，其特征是：每条铁轭(1-10)的截面为近似1/2圆形、矩形、对称多级阶梯形或多边形中的一种。

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