CN2562322Y - 电力、电子三相变压器的立体三角形铁芯 - Google Patents

电力、电子三相变压器的立体三角形铁芯 Download PDF

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Abstract

本实用新型是一种电力、电子三相变压器的立体三角形铁芯。它由三个结构和大小均相同的单相铁芯(1)、(2)、(3)按照其横截面为等边三角形拼装构成，所述单相铁芯的铁芯柱截面(1.2)为半圆形，其轭截面(1.1)为大于柱截面1/
Figure 02261926.7_AB_0
倍的近似半圆形，所述拼装后的三角形铁芯的铁芯柱截面是由两个单相铁芯的半圆柱截面拼对而成的一个圆形截面。本实用新型通过R型铁芯和三角形铁芯组合的硅钢带卷绕技术及超微晶纳米晶磁粉模压技术实现了三角形铁芯理想的设计结构，即铁芯轭大于铁芯柱的1/
Figure 02261926.7_AB_0
倍，铁芯柱截面为圆形，填充系数近似于零。与已有技术相比，它具有体积最小、重量最轻、能耗最低、最省材料的优点。

Description

电力、电子三相变压器的立体三角形铁芯
所属技术领域
本实用新型涉及一种电力或电子用的三相变压器的铁芯。
背景技术
在已有技术中，国内普遍采用的三相电力变压器大致分为插片式或卷绕式两大类，插片式的铁芯是由不同宽度、形状各异的单片硅钢带的横条和竖条镶嵌迭装而成，卷绕式的铁芯则是用不同宽度的连续硅钢带叠绕而成。不论是插片式还是卷绕式，它们的铁芯结构都是一种横日形结构，这种结构A、B、C三相的铁芯柱都在一个平面上，且三相磁路有共同的磁轭、彼此关联，磁路相互闭合，但中间B相磁回路比A相和C相磁回路短，也就是说，B相磁回路的磁阻较小，则B相磁势、空载电流I0B较小，从而造成了三相磁路空载电流I0的不平衡。为了解决这一问题，中国专利00220995.0提出了一种“三角形铁芯电力变压器”，其铁芯结构由三个结构和大小相同的单相铁芯按照其横截面为等边三角形拼装而成，所述单相铁芯的柱截面和轭截面都为半圆形，拼装后的三角形铁芯的铁芯柱是由两个单相铁芯的半圆铁芯柱拼对成的一个圆柱形铁芯柱，其截面为近似圆形。这种铁芯结构可使三相磁回路完全相等，从而解决了横日形结构三相磁路空载电流I0不平衡的问题。但是，该技术还没有达到该三角形铁芯的理想设计水平。首先，根据设计容量的参数要求，单相铁芯轭的磁通密度应是其柱磁通密度 倍，也就是说，轭的磁通密度应大于柱的磁通密度
Figure Y0226192600032
倍。为了满足这一设计要求，在具体制作中，其单相铁芯轭截面应大于其柱截面的 倍，才能使结构达到最佳。而上述专利没有提到这一点，根据它的卷绕工艺，其单相铁芯的轭截面与柱截面是相等的，如果按照该专利的技术，为了满足轭的磁通密度大于柱的磁通密度 倍要求，在增大轭截面的同时，柱的截面也相应增大，这就势必增加了多余的柱体积，使体积、重量、能耗和省材方面没有达到最好的程度。再者，在该专利中还提到三角形铁芯柱的截面为近似圆形，这说明它的制作工艺还不能制出标准的圆形，如果不是标准的圆形，结构也是不理想的，也会增加多余的体积和重量、从而增加能耗和费料。同类的专利还有中国专利01215038.x。它提出的是一种“D型卷绕式三维立体变压器”，其铁芯结构与上述专利基本相同，其不同的是单相铁芯的轭截面和柱截面为斜D形，虽然它也解决了三相磁路不平衡的问题，但存在的问题与上述专利相同，都没有达到三角形铁芯结构较理想的水平。
本实用新型的内容
本实用新型的目的是针对已有技术的缺点，提供一种在满足变压器设计容量要求的条件下能使其体积和重量降到最低的电力、电子变压器的立体三角形铁芯，从而使该类变压器的能耗降到最低、用料最省。
为实现上述的目的，本实用新型的解决方案如下：
它由三个结构和大小均相同的单相铁芯按照其横截面为等边三角形拼装构成，其特征是：所述单相铁芯的铁芯柱截面为半圆形，其轭截面为大于柱截面
Figure Y0226192600041
倍的近似半圆形，所述拼装后的三角形铁芯的铁芯柱截面是由两个单相铁芯的半圆柱截面拼对而成的一个圆形截面。
所述的单相铁芯由连续的硅钢带或非晶合金带绕制而成，其截面为半圆形的铁芯柱由R型铁芯和三角形铁芯组成，其近似半圆形的铁芯轭由R型铁芯和三角形铁芯所组成的截面为半圆形铁芯轭和加在其中的外加硅钢带组成，外加的硅钢带满足轭铁芯的截面大于柱截面的 倍要求。
所述的单相铁芯采用超微晶纳米晶磁粉模压制成。
通过上述解决方案可以看出，本实用新型通过R型铁芯和三角形铁芯组合的硅钢带卷绕技术及超微晶纳米晶磁粉模压技术实现了三角形铁芯理想的设计结构，即铁芯轭大于铁芯柱的
Figure Y0226192600043
倍，铁芯柱截面为圆形，填充系数近似于零。与已有技术相比，它具有体积最小、重量最轻、能耗最低、最省材料的优点。
附图说明
图1、本实用新型的结构示意图。
图2、本实用新型铁芯柱和铁芯轭的断剖结构示意图。
图3、图1的横剖图。
图4、单相铁芯柱截面示意图。
图5、R型铁芯和三角形铁芯下料片形示意图。
具体实施方式
参见图1，该三角形铁芯由三个结构和大小均相同的单相铁芯(1)、(2)、(3)按照其横截面为等边三角形拼装构成，即拼装成如图中所示的结构。
参见图2，所述单相铁芯的铁芯柱截面(1.2)为半圆形，其轭截面(1.1)为大于柱截面
Figure Y0226192600044
倍的近似半圆形，所述拼装后的三角形铁芯的铁芯柱截面是两个单相铁芯的半圆柱截面(1.2)、(3.2)拼对而成的一个圆形截面。拼装的三角形铁芯柱用玻璃纤维粘带绑扎固定。
参见图4，所述的单相铁芯由连续的硅钢带或非晶合金带绕制而成，其截面为半圆形的铁芯柱由R型铁芯和三角形铁芯组成。它们组成是这样的：沿铁芯柱半圆截面的拼装线(8)倾斜30°角左右过圆心画一条直线(5)，以直线(5)与该半圆截面圆周的切点C为中心点，取该半圆截面的一条半径线(6)做弦，用该弦将所述的半圆形截面分为A、B两个部分，A部为所述的R型铁芯，B部为所述的三角形铁芯。根据A、B两部分的组合，用计算机控制的曲线滚剪机进行下料，下成所需要的硅钢带片形。
参见图5，图中所示的是硅钢带片厚为2毫米的下料片形示意图，其中G代表片宽，H代表卷绕层，A段为R型(圆形)片形，B段为三角形片形。硅钢带的料下好后，用R型铁芯卷制机进行绕制。
参见图3，绕制中心线的起始点是C点，在卷制过程中，卷制机对片宽、片厚、卷绕周长做同步的自动调节，并同时控制送料中心线沿S曲线(7)走向运行，这样，即可实现单相铁芯柱截面和轭截面为半圆形的制做，该制做可大大提高半圆形的填充率，如果制做大型电力变压器，其填充率近似为零。单相铁芯轭截面大于柱截面 倍的工艺是这样实现的：在上述单相铁芯的绕制过程中，在轭铁芯段另加若干片硅钢带，另加的硅钢带满足轭铁芯的截面大于柱截面的 倍要求，整个卷绕过程由计算机控制自动完成。
本实用新型的单相铁芯也可以采用超微晶纳米晶磁粉模压制成。

Claims (3)

1、一种电力、电子三相变压器的立体三角形铁芯，它由三个结构和大小均相同的单相铁芯(1)、(2)、(3)按照其横截面为等边三角形拼装构成，其特征是：所述单相铁芯的铁芯柱截面(1.2)为半圆形，其轭截面(1.1)为大于柱截面 倍的近似半圆形，所述拼装后的三角形铁芯的铁芯柱截面是由两个单相铁芯的半圆柱截面拼对而成的一个圆形截面。
2、如权利要求1所述的电力、电子三相变压器的立体三角形铁芯，其特征是：所述的单相铁芯由连续的硅钢带或非晶合金带绕制而成，其截面为半圆形的铁芯柱由R型铁芯(A)和三角形铁芯(B)组成，其近似半圆形的铁芯轭由R型铁芯和三角形铁芯所组成的截面为半圆形铁芯轭和加在其中的外加硅钢带组成，外加的硅钢带满足轭铁芯的截面大于柱截面的 倍要求。
3、如权利要求1所述的电力、电子三相变压器的立体三角形铁芯，其特征是：所述的单相铁芯采用超微晶纳米晶磁粉模压制成。
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