CN2884453Y - 非晶合金单相变压器 - Google Patents

Abstract

一种非晶合金单相变压器，包括箱体[1]、灌入箱体[1]内的油料、置于箱体[1]内的铁芯[3]、绕制在铁芯[3]上的绕组[4]；所述铁芯[3]为矩形，包括左右两平行绕线柱[5]和上、下铁轭[6][7]部分；其特征在于：所述铁芯[3]是由多个矩形的非晶合金带环[8]内、外嵌套构成，每个非晶合金带环[8]均由多片叠置的非晶合金带[9]折弯搭接成，各个非晶合金带环[8]的搭接点均位于铁芯[3]的下铁轭[7]处，并相互交错开。本实用新型结合非晶合金的特点，提供一种利用非晶合金制作铁芯的单相变压器，目的是合理、有效地发挥合非晶合金的能效特性，大幅降低变压器的空载损耗及空载电流，使变压器更加节能。

Description

非晶合金单相变压器

技术领域

本实用新型涉及一种配电变压器，具体涉及一种非晶合金单相卷铁芯变压器结构。

背景技术

配电变压器是低压配电系统中的一个重要部件，它的结构和性能不仅关系用户的使用，而且还直接影响电网的效率和性能。长期以来，国内使用的配电变压器都为硅钢片叠铁芯外套线圈绕组的结构，该传统配电变压器暴露出了线路损耗大，空载损耗大，空载电流大等弊病。

近年来，出现了一种新型的节能材料——非晶合金，它的物理状态表现为金属原子呈无序非晶体排列，它与硅钢的晶体结构完全不同，更利于被磁化和去磁，具有高饱和磁感应强度、低损耗(相当于硅钢片的1/3——1/5)、低矫顽力、低激磁电流、良好的温度稳定性等特点，是一种更为理想的变压器铁芯材料。但是，非晶合金这种材料具有特定的特点和使用限制，在机械应力下，其磁阻和铁损都会大幅度升高，即用非晶合金制成的铁芯不能受挤和承压，因而不宜直接套用现有的硅钢片卷铁芯变压器结构形式。并且，以现有硅钢片卷铁芯结构设计时，当绕组出现故障和缺陷时，也不能维修和更换，只能将变压器整体报废。

发明内容

本实用新型针对传统变压器的空载损耗大、空载电流大的突出缺陷，结合非晶合金的特点，提供一种利用非晶合金制作铁芯的单相变压器，目的是合理、有效地发挥非晶合金的能效特性，大幅降低变压器的空载损耗及空载电流，使变压器更加节能。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种非晶合金单相变压器，包括箱体、灌入箱体内的油料、置于箱体内的铁芯、绕制在铁芯上的绕组；所述铁芯为矩形，包括左右两平行绕线柱和上、下铁轭部分；所述铁芯是由多个矩形的非晶合金带环内、外嵌套构成，每个非晶合金带环均由多片叠置的非晶合金带折弯搭接成，各个非晶合金带环的搭接点均位于铁芯的下铁轭处，并相互交错开。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述“各个非晶合金带环的搭接点均位于铁芯的下铁轭处并相互交错开”，其中的搭接点是指各个非晶合金带环的搭接连接点，如附图4中所示中的2所示；各个非晶合金带环的搭接点位于铁芯的下铁轭处，这是指安装后的使用状态，在使用常态下下铁轭是位于铁芯的下侧的。当然，在安装绕组时，可将铁芯倒置，打开搭接点处，向绕线柱上从上向下套入绕组，然后再正过来安装在箱体内。

2、上述方案中，所述“各个非晶合金带环的搭接点均位于铁芯的下铁轭处，并相互交错开”，其中相互交错开，是指各个非晶合金带环的搭接点的位置相互交错，不呈一直线排列，而呈一折线状排列，该折线形状可以是S型多折线，也可以是“＜”形单折线。

3、上述方案中，为了减少铁芯的受压力，可采取以下方案，以独立的夹件对线圈绕组和铁芯支承：所述铁芯的上侧设有上夹件，其下侧设有下夹件；所述下夹件与上夹件结构相对称，它们的中部均对应铁芯的上、下铁轭开设置一直槽，所述上铁轭位于上夹件的直槽中，下铁轭位于下夹件的直槽中，并接触支承在下夹件的直槽底部上，绕组定位支承在上夹件的直槽旁的肩部与下夹件的直槽旁的肩部之间。

以上方案中，进一步最佳方案是：所述上夹件、下夹件的直槽的侧壁与上铁轭、下铁轭之间留有间隙，并且，上铁轭的上表面与上夹件的直槽顶壁之间也留有间隙，以此使铁芯受热膨胀时不会被上、下夹件挤压。

4、上述方案中，所述铁芯的外周沿周向包有一层硅钢片，以此扎紧铁芯。

本实用新型设计原理是：一方面采用非晶合金材料制作铁芯，非晶合金是一种新型节能材料，采用快速急冷凝固生产工艺，其物理状态表现为金属原子呈无序非晶体排列，它与硅钢片的晶体结构完全不同更利于被磁化和去磁。这种新材料用于变压器铁芯，变压器运行时每秒100-120次的去磁和被磁化过程相当容易，从而大幅度降低了铁芯的空载损耗；另一方面为了适应非晶合金的材料特性，将变压器的铁芯设计成：由多个矩形的非晶合金带环内、外嵌套构成，每个非晶合金带环均由多片叠置的非晶合金带折弯搭接成；并以上夹件和下夹件来支承铁芯和绕组，使绕组不压挂在铁芯上，将铁芯上的受力降至最低，以保证其低空载损耗和低空载电流的节能的特点。

并且，因铁芯的结构特点，铁芯可在其搭接点处拆开，在两绕线柱上穿上绕组，再封装，当绕组出现故障和缺陷时，可以维修和更换，以延长变压器的整体寿命。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1，由于本实用新型铁芯的特殊结构，并采用了非晶合金材料，比传统硅钢片材料空载损耗下降70％以上。

2，由于本实采用新型铁芯的特殊结构，采用了非晶合金带的磁通密度BM低的特点，降低了产品的噪声。

3，本实用新型与现有硅钢片卷铁芯的变压器相比，其性能对比如下表：

DH11型非晶合金铁芯与D11型硅钢片卷铁芯的性能对比表：

额定容量(KVA)	30	50	80	100	30	50	80	100
									铁芯材质	非晶合金				高导磁硅钢片
空载损耗(W)	32	38	50	58	110	130	180	200
									负载损耗(W)	600	870	1250	1500	600	870	1250	1500
空载电流(％)	1.0	0.9	0.8	0.7	1.9	1.8	1.7	1.6

附图说明

附图1为本实用新型结构主视示意图；

附图2为附图1的左视示意图；

附图3为本实用新型铁芯的结构示意图；

附图4为本实用新型铁芯中的一非晶合金带环的示意图；

附图5为附图4中A处的放大示意图；

附图6为本实用新型铁芯、绕组的支承结构的主视示意图；

附图7为附图6的左视示意图。

以上附图中：1、箱体；2、搭接点；3、铁芯；4、绕组；5、绕线柱；6、上铁轭；7、下铁轭；8、非晶合金带环；9、非晶合金带；10、上夹件；11、下夹件；12、直槽。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：参见附图1、附图2所示，一种非晶合金单相变压器，包括箱体1、灌入箱体1内的油料、置于箱体1内的铁芯3、绕制在铁芯3上的绕组4；所述铁芯3为矩形，包括左右两平行绕线柱5和上、下铁轭6、7部分；

参见附图3～5所示，所述铁芯3是由七个矩形的非晶合金带环8内、外嵌套构成，每个非晶合金带环8均由十片同一宽度的相叠置的非晶合金带9折弯搭接成，各个非晶合金带环8的搭接点2均位于铁芯3的下铁轭7处，并相互交错开，其搭接点2的连线为一“＜”形折线。

参见附图6、7所示，所述铁芯3的上侧设有上夹件10，其下侧设有下夹件11；所述上夹件10与下夹件11结构相对称，它们的中部均对应铁芯3的上铁轭6、下铁轭7开设置一直槽12，所述上铁轭6位于上夹件10的直槽12中，下铁轭7位于下夹件11的直槽12中，并接触支承在下夹件11的直槽12底部上，绕组4定位支承在上夹件10的直槽12旁的肩部与下夹件11的直槽12旁的肩部之间。并且，在上夹件10、下夹件11的直槽12的侧壁与上铁轭6、下铁轭7之间留有间隙，上铁轭6的上表面与上夹件10的直槽12顶壁之间也留有间隙。

为了所述铁芯3的外周沿周向包有一层硅钢片扎紧，铁芯3的绕线柱5与无接缝的上下铁轭6、7处外涂树脂，铁芯3的每个非晶合金带环8的搭接点2处涂漆后固定位置。所述两绕线柱5上的绕组4的内层为次级绕组，外层为初线绕组，可将两组初级绕组串联，两次级绕组独立出线构成单相双分裂绕组接线。

箱体1采用椭圆形波纹片结构，直接侧挂于电线杆上。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1、一种非晶合金单相变压器，包括箱体[1]、灌入箱体[1]内的油料、置于箱体[1]内的铁芯[3]、绕制在铁芯[3]上的绕组[4]；所述铁芯[3]为矩形，包括左右两平行绕线柱[5]和上、下铁轭[6][7]部分；其特征在于：所述铁芯[3]是由多个矩形的非晶合金带环[8]内、外嵌套构成，每个非晶合金带环[8]均由多片叠置的非晶合金带[9]折弯搭接成，各个非晶合金带环[8]的搭接点[2]均位于铁芯[3]的下铁轭[7]处，并相互交错开。

2、根据权利要求1所述的非晶合金单相变压器，其特征在于：所述各个非晶合金带环[8]的搭接点[2]的连线为“<”形折线。

3、根据权利要求1所述的非晶合金单相变压器，其特征在于：所述铁芯[3]的上侧设有上夹件[10]，其下侧设有下夹件[11]；所述上夹件[10]与下夹件[11]结构相对称，它们的中部均对应铁芯[3]的上、下铁轭[6][7]开设置一直槽[12]，所述上铁轭[6]位于上夹件[10]的直槽[12]中，下铁轭[7]位于下夹件[11]的直槽[12]中，并接触支承在下夹件[11]的直槽[12]底部上；绕组[4]定位支承在上夹件[10]的直槽[12]旁的肩部与下夹件[11]的直槽[12]旁的肩部之间。

4、根据权利要求3所述的非晶合金单相变压器，其特征在于：所述上夹件[10]、下夹件[11]的直槽[12]的侧壁与上铁轭[6]、下铁轭[7]之间留有间隙，并且，上铁轭[6]的上表面与上夹件[10]的直槽[12]顶壁之间也留有间隙。

5、根据权利要求1所述的非晶合金单相变压器，其特征在于：所述铁芯[3]的外周沿周向包有一层硅钢片。

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