專利名稱：截面近似圓的對(duì)接式三相三柱式非晶鐵心的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種截面近似圓的對(duì)接式三相三柱式非晶鐵心，屬電氣技術(shù)領(lǐng) 域，主要可用于各種多鐵心變壓器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有多鐵心變壓器的非晶鐵心由若干層非晶鐵心片疊制在一起，形成一個(gè) 閉合的電磁場(chǎng)回路，用于傳遞磁通，在鐵心兩側(cè)的鐵心柱上套上線圏，線圏通 電后產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，通過(guò)鐵心將這個(gè)磁場(chǎng)的磁通量傳遞給另 一個(gè)線圈以形成感 應(yīng)電流，由此實(shí)現(xiàn)能量傳遞和變壓的作用，目前同一非晶鐵心中的各層非晶鐵 心片的寬度都是相同的，由此形成的鐵心側(cè)臂的橫截面呈矩形，套在鐵心柱上 的環(huán)形線圏也應(yīng)呈矩形，才能與鐵心柱的形狀相適應(yīng)。采用這種鐵心結(jié)構(gòu)，線 圈的用銅量比較大，并且鐵心拐角處的棱角容易損壞線圏上的絕緣材料。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供了 一種截面近似圓的對(duì)接式三相 三柱式非晶鐵心，采用這種鐵心組合有利于減少線圏的用銅量，并且不易因鐵 心棱角給線圏的絕緣材料造成損壞。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是 一種截面近似圓的對(duì)接式三相三柱式 非晶鐵心，包括一個(gè)外非晶鐵心、兩個(gè)內(nèi)非晶鐵心和三個(gè)線圈，所述兩個(gè)內(nèi)非 晶鐵心并列位于所述外非晶鐵心的中孔內(nèi)，每個(gè)內(nèi)非晶鐵心的一個(gè)側(cè)臂與另一 個(gè)非晶內(nèi)鐵心的一個(gè)側(cè)臂相鄰，另一個(gè)側(cè)臂與外非晶4失心的一個(gè)側(cè)臂相鄰，相 鄰側(cè)臂構(gòu)成鐵心柱，各非晶鐵心均由若干非晶鐵心片疊制而成，所述任一非晶 鐵心中的鐵心片都分為若干長(zhǎng)度不等的對(duì)接組，同 一對(duì)接組的鐵心片長(zhǎng)度相等，同一對(duì)接組的兩端在該鐵心接合區(qū)相互對(duì)接，形成一個(gè)微小接縫，相鄰對(duì) 接組的微小接縫在鐵心的切線方向上相隔一個(gè)間隙，所述同一非晶鐵心的非晶 鐵心片還具有不同的寬度，所述外鐵心中位于內(nèi)側(cè)的非晶鐵心片的寬度大于位 于內(nèi)側(cè)的非晶鐵心片的寬度，所述各內(nèi)鐵心中位于外側(cè)的非晶鐵心片的寬度大 于位于內(nèi)側(cè)的非晶鐵心片的寬度，所述各鐵心柱橫截面的兩端均呈中間凸起的 近似于弧形的形狀，所述各線圈分別套在各自對(duì)應(yīng)的鐵心柱上，各線圈的兩端 分別呈與所述鐵心柱兩端相仿的弧形。
本發(fā)明的有益效果是由于相鄰的不同對(duì)接組的微小接縫不在一起，任意 一個(gè)微小接縫都被相鄰組的鐵心片所覆蓋，通過(guò)相鄰組的鐵心片實(shí)現(xiàn)了這個(gè)微 小接縫的連接，由此有效地減小了接縫對(duì)磁通量傳遞能力的影響，改善了鐵心 本體的性能；由于同一組的鐵心片長(zhǎng)度相等，方便了鐵心片的剪切，有助于提 供生產(chǎn)效率，降低成本；由于將兩個(gè)非晶鐵心安裝在外非晶鐵心的中孔里，由 此有效地利用了空間，減少了鐵心整體結(jié)構(gòu)的體積；由于同一鐵心上位于外側(cè) 的非晶鐵心片的寬度大于位于內(nèi)側(cè)的非晶鐵心片的寬度，當(dāng)兩個(gè)鐵心的相鄰側(cè) 臂構(gòu)成一個(gè)鐵心柱時(shí)，位于鐵心柱中間部分的非晶鐵心片比位于鐵心柱側(cè)面的 非晶鐵心片寬，由此在鐵心柱橫截面的兩端形成了中間凸起的近似于圓弧形或 其他弧形的形狀，相應(yīng)地，套在鐵心柱上的線圈的兩端也呈近似圓弧或其他弧 形的形狀，因此在相同的截面面積下，這種形狀的線圏的周長(zhǎng)小，有利于節(jié)省 線圏的用銅量，同時(shí)，由于鐵心柱的邊緣部位相對(duì)現(xiàn)有矩形截面鐵心的邊緣部 位而言要平滑得多，沒(méi)有那種非常突出的矩形棱角，因此有效的避免了矩形棱 角損害線圏絕緣材料的現(xiàn)象。


圖1是本發(fā)明涉及鐵心柱截面形狀的兩相接鐵心側(cè)臂的局部截面結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的主;f見(jiàn)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明涉及鐵心對(duì)接結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)圖1-2，本發(fā)明提供了一種截面近似圓的對(duì)接式三相三柱式非晶鐵 心，包括一個(gè)外非晶鐵心110、兩個(gè)內(nèi)非晶鐵心120和三個(gè)線圈400，所述兩 個(gè)內(nèi)非晶鐵心并列位于所述外非晶鐵心的中孔內(nèi)，每個(gè)內(nèi)非晶鐵心的一個(gè)側(cè)臂 與另一個(gè)非晶內(nèi)鐵心的一個(gè)側(cè)臂相鄰，另一個(gè)側(cè)臂與外非晶鐵心的一個(gè)側(cè)臂相 鄰，相鄰側(cè)臂構(gòu)成鐵心柱，各非晶鐵心均由若干非晶鐵心片疊制而成，所述任 一非晶鐵心中的鐵心片都分為若干長(zhǎng)度不等的對(duì)接組，同一對(duì)接組的鐵心片長(zhǎng) 度相等，同一對(duì)接組的兩端在該鐵心接合區(qū)相互對(duì)接，形成一個(gè)微小接縫300， 相鄰對(duì)接組的微小接縫在鐵心的切線方向上相隔一個(gè)間隙，所述同一非晶鐵心 的非晶鐵心片還具有不同的寬度，所述外鐵心中位于內(nèi)側(cè)的非晶鐵心片的寬度 大于位于內(nèi)側(cè)的非晶鐵心片的寬度，所述各內(nèi)鐵心中位于外側(cè)的非晶鐵心片的 寬度大于位于內(nèi)側(cè)的非晶鐵心片的寬度，所述各鐵心柱橫截面的兩端均呈中間 凸起的近似于弧形的形狀，所述各線圏分別套在各自對(duì)應(yīng)的鐵心柱上，各線圈
的兩端分別呈與所述4^心柱兩端相仿的弧形。
所述相鄰對(duì)接組的微小接縫在鐵心切線方向上的距離相同。
所述各對(duì)接組的微小接縫均分布在同 一條斜線上。
所述各對(duì)接組的微小接縫交替分布在兩條對(duì)稱的斜線上，這兩條斜線之間 的距離由內(nèi)到外逐漸擴(kuò)大。
所述鐵心片組的微小接縫在鐵心的一個(gè)側(cè)邊的一定區(qū)域范圍內(nèi)，由里到外 沿鐵心一個(gè)確定的切線方向由里到外沿鐵心一個(gè)確定的切線方向循環(huán)排列，既從起點(diǎn)(通?？梢允侵虚g的點(diǎn)，也可以是該區(qū)域在該切線方向上的起點(diǎn))在該 切線方向上順序排列，當(dāng)排列到該區(qū)域終點(diǎn)線后，再回到該區(qū)域的起點(diǎn)線重新 沿該切線方向順序排列，如此循環(huán)多次，直至所述孩史小接縫都排列完。這種排 列方式，適應(yīng)于鐵心片分組數(shù)量多的情況，并且可以使相鄰微小接縫之間在鐵 心切線方向上具有較大的距離，通過(guò)增加切向方向上的距離和增大鐵心片的分 組數(shù)量，改善鐵心性能。
可以根據(jù)鐵心的性能要求確定鐵心片的分組情況。
鐵心片的分組數(shù)量越多，對(duì)工裝的要求越多，加工的復(fù)雜程度越大，但鐵 心的性能越好。
為保證鐵心的性能，應(yīng)盡可能的減小微小接縫的寬度，該接縫的寬度由相 應(yīng)的鐵心片長(zhǎng)度和該鐵心片所在位置的鐵心周長(zhǎng)確定，應(yīng)同時(shí)考慮鐵心制造過(guò) 程的加工^"度和在變壓器廠加裝線圈時(shí)的加工精度。
所述同 一鐵心的所述非晶鐵心片還可以分為若干組，同 一組的非晶鐵心片 的寬度相等，由此在保證實(shí)際效果的情況下，盡可能的減少加工難度。 所述鐵心柱的橫截面形狀為左右對(duì)稱，兩端呈對(duì)稱的階梯形。 例如，所述同一非晶鐵心的非晶鐵心片可以分為三組，所述外鐵心中位于 內(nèi)側(cè)的一組非晶鐵心片最寬，位于外側(cè)的一組非晶鐵心片最窄，所述內(nèi)鐵心中 位于外側(cè)的一組非晶鐵心片最寬，位于里側(cè)的一組非晶鐵心片最窄。在圖1 所示的實(shí)施例中，所述外鐵心和所述內(nèi)鐵心上的非晶鐵心片均分為三組，其中
一個(gè)內(nèi)鐵心上的非晶鐵心片組分別以111、 112、 113標(biāo)示，外鐵心上的非晶鐵 心片組分別以121、 122、 123標(biāo)示。
同 一鐵心上的非晶鐵心片也可以采用其他分組方式，例如分為四組或兩 組。當(dāng)分為四組時(shí)，所述外鐵心各非晶鐵心片組的非晶鐵心片寬度由外到內(nèi)依次增大，所述內(nèi)鐵心各非晶鐵心片組的非晶鐵心片寬度由內(nèi)到外依次增大；當(dāng) 分為兩組時(shí)，所述外鐵心上內(nèi)側(cè)的那組非晶鐵心片的寬度大于外側(cè)的非晶鐵心 的寬度，所述內(nèi)鐵心上外側(cè)的那組非晶鐵心片寬度大于內(nèi)側(cè)的非晶鐵心片的寬度。
當(dāng)分組數(shù)量越多時(shí)，鐵心柱截面外形越平滑，但加工越麻煩，因此可以根 據(jù)鐵心組合的性能要求、鐵心的尺寸以及加工設(shè)備和加工數(shù)量多方面的因素， 綜合考慮鐵心片的分組方式，在成本和性能上取得一個(gè)最佳的平衡點(diǎn)。
各組非晶鐵心片之間的寬度差應(yīng)使得鐵心柱截面兩端的形狀總體上是一 個(gè)圓弧形或其他平滑的弧形。
根據(jù)申請(qǐng)人的實(shí)驗(yàn)，這種非晶鐵心結(jié)構(gòu)還有利于改善鐵心的性能，有利于 減少鐵心的截面積，進(jìn)而減少鐵心的材料消耗量。
所述各非晶鐵心的主視結(jié)構(gòu)通常為四角彎曲的矩形環(huán)。
這種非晶鐵心可以采用現(xiàn)有方式制造，采用不同寬度的非晶鋼帶剪切出不 同寬度的非晶鐵心片，可以采用現(xiàn)有的各種封裝方式和接頭結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1. 一種截面近似圓的對(duì)接式三相三柱式非晶鐵心，包括一個(gè)外非晶鐵心、兩個(gè)內(nèi)非晶鐵心和三個(gè)線圈，所述兩個(gè)內(nèi)非晶鐵心并列位于所述外非晶鐵心的中孔內(nèi)，每個(gè)內(nèi)非晶鐵心的一個(gè)側(cè)臂與另一個(gè)非晶內(nèi)鐵心的一個(gè)側(cè)臂相鄰，另一個(gè)側(cè)臂與外非晶鐵心的一個(gè)側(cè)臂相鄰，相鄰側(cè)臂構(gòu)成鐵心柱，其特征在于各非晶鐵心均由若干非晶鐵心片疊制而成，所述任一非晶鐵心中的鐵心片都分為若干長(zhǎng)度不等的對(duì)接組，同一對(duì)接組的鐵心片長(zhǎng)度相等，同一對(duì)接組的兩端在該鐵心接合區(qū)相互對(duì)接，形成一個(gè)微小接縫，相鄰對(duì)接組的微小接縫在鐵心的切線方向上相隔一個(gè)間隙，所述同一非晶鐵心的非晶鐵心片還具有不同的寬度，所述外鐵心中位于內(nèi)側(cè)的非晶鐵心片的寬度大于位于內(nèi)側(cè)的非晶鐵心片的寬度，所述各內(nèi)鐵心中位于外側(cè)的非晶鐵心片的寬度大于位于內(nèi)側(cè)的非晶鐵心片的寬度，所述各鐵心柱橫截面的兩端均呈中間凸起的近似于弧形的形狀，所述各線圈分別套在各自對(duì)應(yīng)的鐵心柱上，各線圈的兩端分別呈與所述鐵心柱兩端相仿的弧形。
2. 如權(quán)利要求1所述的截面近似圓的對(duì)接式三相三柱式非晶鐵心，其特 征在于所述相鄰對(duì)接組的微小接縫在鐵心切線方向上的距離相同。
3. 如權(quán)利要求l所述的截面近似圓的對(duì)接式三相三柱式非晶鐵心，其特 征在于所述各對(duì)接組的微小接縫均分布在同一條斜線上或者交替分布在兩條 對(duì)稱的斜線上，這兩條斜線之間的距離由內(nèi)到外逐漸擴(kuò)大。
4. 如權(quán)利要求1所述的截面近似圓的對(duì)接式三相三柱式非晶鐵心，其特 征在于所述鐵心片組的微小接縫在鐵心的一個(gè)側(cè)邊的一定區(qū)域范圍內(nèi)，由里到 外沿鐵心一個(gè)確定的切線方向循環(huán)排列。
5. 如權(quán)利要求l、 2、 3或4所述的截面近似圓的對(duì)接式三相三柱式非晶鐵心，其特征在于所述同一鐵心的所述非晶鐵心片分為若干組，同一組的非晶 鐵心片的寬度相等。
6. 如權(quán)利要求5所述的截面近似圓的對(duì)接式三相三柱式非晶鐵心，其特 征在于所述各鐵心柱的截面形狀左右對(duì)稱，兩端呈對(duì)稱的階梯形。
7. 如權(quán)利要求6所述的截面近似圓的對(duì)接式三相三柱式非晶鐵心，其特 征在于所述同一非晶鐵心的若干非晶鐵心片分為三組，所述外鐵心中位于內(nèi)側(cè) 的一組非晶鐵心片最寬，位于外側(cè)的一組非晶鐵心片最窄，所述內(nèi)鐵心中位于 外側(cè)的一組非晶鐵心片最寬，位于里側(cè)的一組非晶鐵心片最窄。
8. 如權(quán)利要求6所述的截面近似圓的對(duì)接式三相三柱式非晶鐵心，其特 征在于所述同一非晶鐵心的若干非晶鐵心片分為四組，所述外鐵心各非晶鐵心 片組的非晶鐵心片寬度由外到內(nèi)依次增大，所述內(nèi)鐵心各非晶鐵心片組的非晶 鐵心片寬度由內(nèi)到外依次增大。
9. 如權(quán)利要求6所述的截面近似圓的對(duì)接式三相三柱式非晶鐵心，其特 征在于所述外鐵心上內(nèi)側(cè)的那組非晶鐵心片的寬度大于外側(cè)的非晶鐵心的寬 度，所述內(nèi)鐵心上外側(cè)的那組非晶鐵心片寬度大于內(nèi)側(cè)的非晶鐵心片的寬度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種截面近似圓的對(duì)接式三相三柱式非晶鐵心，包括一個(gè)外非晶鐵心、兩個(gè)內(nèi)非晶鐵心和三個(gè)線圈，所述兩個(gè)內(nèi)非晶鐵心并列位于所述外非晶鐵心的中孔內(nèi)，所述各非晶鐵心均由若干非晶鐵心片疊制而成，同一非晶鐵心中的鐵心片都分為若干長(zhǎng)度不等的對(duì)接組，同一對(duì)接組的兩端在該鐵心接合區(qū)相互對(duì)接，所述同一非晶鐵心的非晶鐵心片還具有不同的寬度，所述外鐵心中位于內(nèi)側(cè)的非晶鐵心片的寬度大于位于內(nèi)側(cè)的非晶鐵心片的寬度，所述各內(nèi)鐵心中位于外側(cè)的非晶鐵心片的寬度大于位于內(nèi)側(cè)的非晶鐵心片的寬度。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，有利于節(jié)省線圈的用銅量，避免突出棱角對(duì)線圈絕緣材料的損害，主要用于相應(yīng)的非晶變壓器。
文檔編號(hào)H01F27/26GK101447292SQ20081011414
公開(kāi)日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者力 何, 張衛(wèi)國(guó), 磊 徐, 徐繼斌 申請(qǐng)人:北京中機(jī)聯(lián)供非晶科技股份有限公司