專(zhuān)利名稱(chēng)：三角形三相變壓器鐵芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新形名為“三角形三相變壓器鐵芯”，它適用于三相電力變壓器。
到目前為止，電力系統(tǒng)中使用的三相電力變壓器，從老式的SJ型到最新式的S9型，只是鐵芯片的材質(zhì)和厚度有變化，鐵片的裝配方式完全相同，鐵柱和鐵軛都是用鐵芯片相互交替重迭而成，有3個(gè)鐵柱和4部分鐵軛，線圈套裝在鐵柱上，見(jiàn)

圖1，其中(a)為立體圖，(b)為俯視圖，標(biāo)號(hào)1鐵柱，2鐵軛，3線圈，A-A為鐵軛的斷面圖。這種鐵芯的3個(gè)鐵柱中心位于一條直線上，鐵柱之間的距離為L(zhǎng)，鐵芯高度為H，窗口尺寸為h×l，鐵軛的斷面積與鐵柱的斷面積相等，鐵軛體積較大，鐵片用量較多，而且磁路較長(zhǎng)又不對(duì)稱(chēng)。為了便于比較，我們把這種變壓器稱(chēng)為普通變壓器。
六十年代我國(guó)試制過(guò)一種“漸開(kāi)線鐵芯”變壓器，這種漸開(kāi)線鐵芯的鐵軛是用成卷的帶狀鐵芯片連續(xù)卷繞制成的，鐵柱是用預(yù)先成形的漸開(kāi)線形狀的鐵芯片插裝壓合而成，3個(gè)鐵柱的中心位于一個(gè)等邊三角形的3個(gè)頂點(diǎn)上，線圈套裝于鐵柱上，鐵軛和鐵柱用長(zhǎng)螺桿夾緊固定起來(lái)，見(jiàn)圖2，其中(a)為立體圖，(b)為鐵柱斷面圖，標(biāo)號(hào)1鐵柱，2鐵軛，3線圈。這種鐵芯比普通變壓器鐵芯體積小，重量較輕，但是制造工藝較復(fù)雜，而且鐵柱和鐵軛的鐵片沒(méi)有交替重迭，有一明顯的接觸面，磁阻增大，影響磁通經(jīng)過(guò)，易產(chǎn)生交流聲。這種變壓器很少使用，基本上沒(méi)有生產(chǎn)，只是書(shū)上有所介紹。
本實(shí)用新型就是把普通變壓器的鐵芯改成三角形鐵芯，這種鐵芯的三個(gè)鐵柱中心也是位于一個(gè)等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，鐵柱和鐵軛跟普通變壓器一樣，由鐵片交替重迭構(gòu)成，鐵柱的形狀和尺寸不變，鐵軛共6部分，上下兩端各3部分，每部分形狀為一段圓弧，其斷面積只有鐵柱斷面積的一半，每一端的3部分鐵軛分別相互與3個(gè)鐵柱連接，見(jiàn)圖3，其中(a)為立體圖，(b)為俯視圖，標(biāo)號(hào)1鐵柱，2鐵軛，3線圈，B-B為鐵軛斷面圖。仍然保持鐵柱之間的距離為L(zhǎng)，鐵芯高度為H，窗口尺寸也不變，仍然為l×h，不影響線圈安裝。把圖3和圖1、圖2比較，可以看出三角形鐵芯鐵軛部分的體積比普通變壓器大約減少1/4，它具備普通變壓器鐵芯和漸開(kāi)線鐵芯鐵芯的優(yōu)點(diǎn)，而避免了二者的缺點(diǎn)。
三角形鐵芯有以下一些優(yōu)點(diǎn)1、鐵軛部分體積大約減少1/4，節(jié)省材料，生產(chǎn)成本降低。
2、每部分鐵軛的斷面積減少一半，但總的斷面積沒(méi)有減少，不影響變壓器的主磁通。
3、比S9型變壓器更節(jié)能。目前最節(jié)能的變壓器是S9型，這是國(guó)家推廣的產(chǎn)品。同樣用S9型的鐵芯材料做成三角形鐵芯，體積可減小7～10％，鐵芯重量和鐵損耗也可以相應(yīng)的降低7～10％。
4、三相鐵柱及鐵軛的三維位置成中心軸對(duì)稱(chēng)，因此三相磁路也完全對(duì)稱(chēng)，磁路的平均距離縮短，而普通變壓器鐵芯的中相至兩邊相的距離較近，兩邊相之間的距離較長(zhǎng)，平均距離比三角形鐵芯長(zhǎng)。如果用來(lái)制造三相電壓互感器，精度等級(jí)更高。
5、三相線圈位置對(duì)稱(chēng)，不存在中相與邊相的差別，只要三相負(fù)載平衡，三相線圈的溫升就是一致。
6、僅僅是鐵芯結(jié)構(gòu)改變，鐵芯片的材質(zhì)不變，只要是鐵片迭成的鐵芯，不論容量大小，都能做成三角形鐵芯，制作簡(jiǎn)單。凡是有關(guān)變壓器的基本理論和制造工藝，都同樣適用于三角形鐵芯的變壓器。鐵芯迭片示意圖見(jiàn)圖4，其中1鐵柱迭片，2鐵軛迭片。
7、因鐵芯結(jié)構(gòu)改變，按普通變壓器的設(shè)計(jì)原則，把油箱也做成三角形，變壓器總體示意圖見(jiàn)圖5，其中1鐵柱，2鐵軛，3線圈，4高壓出線套管，5低壓出線套管，6調(diào)壓開(kāi)關(guān)，7油枕，8油箱，9散熱器。三角形油箱的體積比普通變壓器的油箱體積大約小7％左右，加之鐵芯體積減少，整個(gè)變壓器的重量將減輕7～10％三角形三相變壓器鐵芯能夠解決如下問(wèn)題1，減少鐵芯體積，從而減輕重量，減少鐵片用量，節(jié)約材料。2，降低鐵損耗。變壓器在運(yùn)中，鐵損始終存在，長(zhǎng)期消耗一定的功率，降低鐵損，就可節(jié)省電能。3，使三相磁路完全對(duì)稱(chēng)，有利于提高電能的質(zhì)量。
下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)三角形三相變壓器鐵芯進(jìn)一步說(shuō)明圖1為普通變壓器的鐵芯，其中(a)為立體圖，(b)為俯視圖，標(biāo)號(hào)1鐵柱、2鐵軛、3線圈，三個(gè)鐵柱的中心位于一條直線上，鐵柱之間的中心距離為L(zhǎng)，窗口尺寸為l×h，鐵軛有4部分，上下各兩部分，A-A為鐵軛的斷面圖，其斷面積與鐵柱的斷面積相同。中相到兩邊相之間的中心距為L(zhǎng)，兩邊相之間的中心距為2L，因此三相之間的磁路長(zhǎng)短不等。
圖2為漸開(kāi)線鐵芯，其中(a)為立體圖，(b)為鐵柱的斷面圖，標(biāo)號(hào)1鐵柱、2鐵軛、3線圈。三個(gè)鐵柱的中心位于一個(gè)等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，鐵軛是用成卷的帶狀鐵芯片連續(xù)卷繞制成，鐵軛和鐵柱用螺桿夾緊固定。這種鐵芯在鐵柱和鐵軛之間有一明顯的交界面，使磁阻增大，影響磁力線通過(guò)，易產(chǎn)生交流聲，而且制造工藝復(fù)雜。
圖3為三角形三相變壓器鐵芯，其中(a)為立體圖，(b)為俯視圖，標(biāo)號(hào)1鐵柱、2鐵軛、3線圈。三個(gè)鐵柱的中心位于一個(gè)等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，三個(gè)鐵柱之間的中心距離均為L(zhǎng)，窗口尺寸與普通變壓器鐵芯相同，不影響線圈安裝。鐵軛有6部份，每部分為一段圓弧形，B-B是鐵軛的斷面圖，其斷面積只有鐵柱斷面積的一半，三相磁路對(duì)稱(chēng)，磁路較短。
圖4為三角型三相變壓器鐵芯的迭片示意圖。標(biāo)號(hào)1鐵柱迭片、2鐵軛迭片。鐵柱的迭片與普通變壓器的相同，鐵軛的迭片被彎成圓弧形，兩種迭片交替重迭。這種鐵芯具有普通變壓器鐵芯和漸開(kāi)線鐵芯的優(yōu)點(diǎn) 避免了二者的缺點(diǎn)。
圖5為三角形三相變壓器總體示意圖。標(biāo)號(hào)1鐵柱、2軛軛、3線圈、4高壓出線套管、5低壓出線套管、6調(diào)壓開(kāi)關(guān)、7油枕、8油箱、9散熱器。因變壓器鐵芯做成三角形后，油箱也做成三角形，油箱上所有設(shè)備的安裝位置要重新布置，應(yīng)合乎有關(guān)方面的規(guī)程要求。三角形油箱更適合于三圈變壓器安裝出線套管。
權(quán)利要求1，一種三角形三相變壓器鐵芯，由鐵柱1和鐵軛2構(gòu)成，其特征在于鐵柱有3個(gè)，鐵軛有6部分，上下兩端各3部分，每一端的3部分鐵軛分別與3個(gè)鐵柱互相連接，構(gòu)成整個(gè)鐵芯，線圈3套裝在鐵柱上。
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述的三角形變壓器鐵芯，其特征是3個(gè)鐵柱位于一個(gè)等邊三角形的3個(gè)頂點(diǎn)上，鐵柱的結(jié)構(gòu)和外形尺寸跟普通變壓器的鐵柱相同，鐵柱和鐵軛的鐵片相互交替重迭，無(wú)明顯的交界面。鐵軛的形狀為一段圓弧或近似于一段圓弧，鐵軛的斷面積只有鐵柱斷面積的一半。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是一種三相電力變壓器鐵芯,它由鐵柱(1)和鐵軛(2)構(gòu)成。這種鐵芯的3個(gè)鐵柱位于一個(gè)等邊三角形的3個(gè)頂點(diǎn)上,鐵柱和鐵軛跟普通變壓器一樣,由鐵片交替重迭構(gòu)成,鐵柱的形狀和尺寸不變,鐵軛共有6部分,上下兩端各3部分,每部分形狀為一段圓弧,其斷面積只有鐵柱斷面積的一半,每一端的3部分鐵軛分別相互與3個(gè)鐵柱連接,構(gòu)成整個(gè)鐵芯。
文檔編號(hào)H01F27/24GK2515776SQ01205470
公開(kāi)日2002年10月9日 申請(qǐng)日期2001年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月11日
發(fā)明者程永生 申請(qǐng)人:程永生