專利名稱：非晶合金單相變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種配電變壓器，具體涉及一種非晶合金單相卷鐵芯變壓器結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
配電變壓器是低壓配電系統(tǒng)中的一個(gè)重要部件，它的結(jié)構(gòu)和性能不僅關(guān)系用戶的使用，而且還直接影響電網(wǎng)的效率和性能。長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)使用的配電變壓器都為硅鋼片疊鐵芯外套線圈繞組的結(jié)構(gòu)，該傳統(tǒng)配電變壓器暴露出了線路損耗大，空載損耗大，空載電流大等弊病。
近年來(lái)，出現(xiàn)了一種新型的節(jié)能材料——非晶合金，它的物理狀態(tài)表現(xiàn)為金屬原子呈無(wú)序非晶體排列，它與硅鋼的晶體結(jié)構(gòu)完全不同，更利于被磁化和去磁，具有高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、低損耗(相當(dāng)于硅鋼片的1/3——1/5)、低矯頑力、低激磁電流、良好的溫度穩(wěn)定性等特點(diǎn)，是一種更為理想的變壓器鐵芯材料。但是，非晶合金這種材料具有特定的特點(diǎn)和使用限制，在機(jī)械應(yīng)力下，其磁阻和鐵損都會(huì)大幅度升高，即用非晶合金制成的鐵芯不能受擠和承壓，因而不宜直接套用現(xiàn)有的硅鋼片卷鐵芯變壓器結(jié)構(gòu)形式。并且，以現(xiàn)有硅鋼片卷鐵芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)繞組出現(xiàn)故障和缺陷時(shí)，也不能維修和更換，只能將變壓器整體報(bào)廢。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)傳統(tǒng)變壓器的空載損耗大、空載電流大的突出缺陷，結(jié)合非晶合金的特點(diǎn)，提供一種利用非晶合金制作鐵芯的單相變壓器，目的是合理、有效地發(fā)揮非晶合金的能效特性，大幅降低變壓器的空載損耗及空載電流，使變壓器更加節(jié)能。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種非晶合金單相變壓器，包括箱體、灌入箱體內(nèi)的油料、置于箱體內(nèi)的鐵芯、繞制在鐵芯上的繞組；所述鐵芯為矩形，包括左右兩平行繞線柱和上、下鐵軛部分；所述鐵芯是由多個(gè)矩形的非晶合金帶環(huán)內(nèi)、外嵌套構(gòu)成，每個(gè)非晶合金帶環(huán)均由多片疊置的非晶合金帶折彎搭接成，各個(gè)非晶合金帶環(huán)的搭接點(diǎn)均位于鐵芯的下鐵軛處，并相互交錯(cuò)開(kāi)。
上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下
1、上述方案中，所述“各個(gè)非晶合金帶環(huán)的搭接點(diǎn)均位于鐵芯的下鐵軛處并相互交錯(cuò)開(kāi)”，其中的搭接點(diǎn)是指各個(gè)非晶合金帶環(huán)的搭接連接點(diǎn)，如附圖4中所示中的2所示；各個(gè)非晶合金帶環(huán)的搭接點(diǎn)位于鐵芯的下鐵軛處，這是指安裝后的使用狀態(tài)，在使用常態(tài)下下鐵軛是位于鐵芯的下側(cè)的。當(dāng)然，在安裝繞組時(shí)，可將鐵芯倒置，打開(kāi)搭接點(diǎn)處，向繞線柱上從上向下套入繞組，然后再正過(guò)來(lái)安裝在箱體內(nèi)。
2、上述方案中，所述“各個(gè)非晶合金帶環(huán)的搭接點(diǎn)均位于鐵芯的下鐵軛處，并相互交錯(cuò)開(kāi)”，其中相互交錯(cuò)開(kāi)，是指各個(gè)非晶合金帶環(huán)的搭接點(diǎn)的位置相互交錯(cuò)，不呈一直線排列，而呈一折線狀排列，該折線形狀可以是S型多折線，也可以是“＜”形單折線。
3、上述方案中，為了減少鐵芯的受壓力，可采取以下方案，以獨(dú)立的夾件對(duì)線圈繞組和鐵芯支承所述鐵芯的上側(cè)設(shè)有上夾件，其下側(cè)設(shè)有下夾件；所述下夾件與上夾件結(jié)構(gòu)相對(duì)稱，它們的中部均對(duì)應(yīng)鐵芯的上、下鐵軛開(kāi)設(shè)置一直槽，所述上鐵軛位于上夾件的直槽中，下鐵軛位于下夾件的直槽中，并接觸支承在下夾件的直槽底部上，繞組定位支承在上夾件的直槽旁的肩部與下夾件的直槽旁的肩部之間。
以上方案中，進(jìn)一步最佳方案是所述上夾件、下夾件的直槽的側(cè)壁與上鐵軛、下鐵軛之間留有間隙，并且，上鐵軛的上表面與上夾件的直槽頂壁之間也留有間隙，以此使鐵芯受熱膨脹時(shí)不會(huì)被上、下夾件擠壓。
4、上述方案中，所述鐵芯的外周沿周向包有一層硅鋼片，以此扎緊鐵芯。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)原理是一方面采用非晶合金材料制作鐵芯，非晶合金是一種新型節(jié)能材料，采用快速急冷凝固生產(chǎn)工藝，其物理狀態(tài)表現(xiàn)為金屬原子呈無(wú)序非晶體排列，它與硅鋼片的晶體結(jié)構(gòu)完全不同更利于被磁化和去磁。這種新材料用于變壓器鐵芯，變壓器運(yùn)行時(shí)每秒100-120次的去磁和被磁化過(guò)程相當(dāng)容易，從而大幅度降低了鐵芯的空載損耗；另一方面為了適應(yīng)非晶合金的材料特性，將變壓器的鐵芯設(shè)計(jì)成由多個(gè)矩形的非晶合金帶環(huán)內(nèi)、外嵌套構(gòu)成，每個(gè)非晶合金帶環(huán)均由多片疊置的非晶合金帶折彎搭接成；并以上夾件和下夾件來(lái)支承鐵芯和繞組，使繞組不壓掛在鐵芯上，將鐵芯上的受力降至最低，以保證其低空載損耗和低空載電流的節(jié)能的特點(diǎn)。
并且，因鐵芯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，鐵芯可在其搭接點(diǎn)處拆開(kāi)，在兩繞線柱上穿上繞組，再封裝，當(dāng)繞組出現(xiàn)故障和缺陷時(shí)，可以維修和更換，以延長(zhǎng)變壓器的整體壽命。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1，由于本實(shí)用新型鐵芯的特殊結(jié)構(gòu)，并采用了非晶合金材料，比傳統(tǒng)硅鋼片材料空載損耗下降70％以上。
2，由于本實(shí)采用新型鐵芯的特殊結(jié)構(gòu)，采用了非晶合金帶的磁通密度BM低的特點(diǎn)，降低了產(chǎn)品的噪聲。
3，本實(shí)用新型與現(xiàn)有硅鋼片卷鐵芯的變壓器相比，其性能對(duì)比如下表DH11型非晶合金鐵芯與D11型硅鋼片卷鐵芯的性能對(duì)比表


附圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)主視示意圖；附圖2為附圖1的左視示意圖；附圖3為本實(shí)用新型鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為本實(shí)用新型鐵芯中的一非晶合金帶環(huán)的示意圖；附圖5為附圖4中A處的放大示意圖；附圖6為本實(shí)用新型鐵芯、繞組的支承結(jié)構(gòu)的主視示意圖；附圖7為附圖6的左視示意圖。
以上附圖中1、箱體；2、搭接點(diǎn)；3、鐵芯；4、繞組；5、繞線柱；6、上鐵軛；7、下鐵軛；8、非晶合金帶環(huán)；9、非晶合金帶；10、上夾件；11、下夾件；12、直槽。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例參見(jiàn)附圖1、附圖2所示，一種非晶合金單相變壓器，包括箱體1、灌入箱體1內(nèi)的油料、置于箱體1內(nèi)的鐵芯3、繞制在鐵芯3上的繞組4；所述鐵芯3為矩形，包括左右兩平行繞線柱5和上、下鐵軛6、7部分；
參見(jiàn)附圖3～5所示，所述鐵芯3是由七個(gè)矩形的非晶合金帶環(huán)8內(nèi)、外嵌套構(gòu)成，每個(gè)非晶合金帶環(huán)8均由十片同一寬度的相疊置的非晶合金帶9折彎搭接成，各個(gè)非晶合金帶環(huán)8的搭接點(diǎn)2均位于鐵芯3的下鐵軛7處，并相互交錯(cuò)開(kāi)，其搭接點(diǎn)2的連線為一“＜”形折線。
參見(jiàn)附圖6、7所示，所述鐵芯3的上側(cè)設(shè)有上夾件10，其下側(cè)設(shè)有下夾件11；所述上夾件10與下夾件11結(jié)構(gòu)相對(duì)稱，它們的中部均對(duì)應(yīng)鐵芯3的上鐵軛6、下鐵軛7開(kāi)設(shè)置一直槽12，所述上鐵軛6位于上夾件10的直槽12中，下鐵軛7位于下夾件11的直槽12中，并接觸支承在下夾件11的直槽12底部上，繞組4定位支承在上夾件10的直槽12旁的肩部與下夾件11的直槽12旁的肩部之間。并且，在上夾件10、下夾件11的直槽12的側(cè)壁與上鐵軛6、下鐵軛7之間留有間隙，上鐵軛6的上表面與上夾件10的直槽12頂壁之間也留有間隙。
為了所述鐵芯3的外周沿周向包有一層硅鋼片扎緊，鐵芯3的繞線柱5與無(wú)接縫的上下鐵軛6、7處外涂樹(shù)脂，鐵芯3的每個(gè)非晶合金帶環(huán)8的搭接點(diǎn)2處涂漆后固定位置。所述兩繞線柱5上的繞組4的內(nèi)層為次級(jí)繞組，外層為初線繞組，可將兩組初級(jí)繞組串聯(lián)，兩次級(jí)繞組獨(dú)立出線構(gòu)成單相雙分裂繞組接線。
箱體1采用橢圓形波紋片結(jié)構(gòu)，直接側(cè)掛于電線桿上。
上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種非晶合金單相變壓器，包括箱體[1]、灌入箱體[1]內(nèi)的油料、置于箱體[1]內(nèi)的鐵芯[3]、繞制在鐵芯[3]上的繞組[4]；所述鐵芯[3]為矩形，包括左右兩平行繞線柱[5]和上、下鐵軛[6][7]部分；其特征在于所述鐵芯[3]是由多個(gè)矩形的非晶合金帶環(huán)[8]內(nèi)、外嵌套構(gòu)成，每個(gè)非晶合金帶環(huán)[8]均由多片疊置的非晶合金帶[9]折彎搭接成，各個(gè)非晶合金帶環(huán)[8]的搭接點(diǎn)[2]均位于鐵芯[3]的下鐵軛[7]處，并相互交錯(cuò)開(kāi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶合金單相變壓器，其特征在于所述各個(gè)非晶合金帶環(huán)[8]的搭接點(diǎn)[2]的連線為“<”形折線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶合金單相變壓器，其特征在于所述鐵芯[3]的上側(cè)設(shè)有上夾件[10]，其下側(cè)設(shè)有下夾件[11]；所述上夾件[10]與下夾件[11]結(jié)構(gòu)相對(duì)稱，它們的中部均對(duì)應(yīng)鐵芯[3]的上、下鐵軛[6][7]開(kāi)設(shè)置一直槽[12]，所述上鐵軛[6]位于上夾件[10]的直槽[12]中，下鐵軛[7]位于下夾件[11]的直槽[12]中，并接觸支承在下夾件[11]的直槽[12]底部上；繞組[4]定位支承在上夾件[10]的直槽[12]旁的肩部與下夾件[11]的直槽[12]旁的肩部之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非晶合金單相變壓器，其特征在于所述上夾件[10]、下夾件[11]的直槽[12]的側(cè)壁與上鐵軛[6]、下鐵軛[7]之間留有間隙，并且，上鐵軛[6]的上表面與上夾件[10]的直槽[12]頂壁之間也留有間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶合金單相變壓器，其特征在于所述鐵芯[3]的外周沿周向包有一層硅鋼片。
專利摘要一種非晶合金單相變壓器，包括箱體[1]、灌入箱體[1]內(nèi)的油料、置于箱體[1]內(nèi)的鐵芯[3]、繞制在鐵芯[3]上的繞組[4]；所述鐵芯[3]為矩形，包括左右兩平行繞線柱[5]和上、下鐵軛[6][7]部分；其特征在于所述鐵芯[3]是由多個(gè)矩形的非晶合金帶環(huán)[8]內(nèi)、外嵌套構(gòu)成，每個(gè)非晶合金帶環(huán)[8]均由多片疊置的非晶合金帶[9]折彎搭接成，各個(gè)非晶合金帶環(huán)[8]的搭接點(diǎn)均位于鐵芯[3]的下鐵軛[7]處，并相互交錯(cuò)開(kāi)。本實(shí)用新型結(jié)合非晶合金的特點(diǎn)，提供一種利用非晶合金制作鐵芯的單相變壓器，目的是合理、有效地發(fā)揮合非晶合金的能效特性，大幅降低變壓器的空載損耗及空載電流，使變壓器更加節(jié)能。
文檔編號(hào)H01F27/24GK2884453SQ20062007276
公開(kāi)日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2006年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月21日
發(fā)明者丁德偉, 黃萬(wàn)孫 申請(qǐng)人:蘇州杭申星州變壓器有限公司, 莫國(guó)范, 姚鏗