專利名稱：變壓器鐵心的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變壓器鐵心，尤其是包括規(guī)則多邊形支柱的三相和單相鐵心。
三相變壓器鐵心通常由變壓片制成，對(duì)小變壓器它們切割成EI形，而對(duì)大變壓器它們切割成邊對(duì)邊設(shè)置的矩形片。其缺點(diǎn)在于，磁場(chǎng)必須經(jīng)過(guò)邊從片傳遞到片上，而且磁場(chǎng)必須經(jīng)過(guò)不必要長(zhǎng)的路徑并不能總是沿磁性取向行進(jìn)。
變壓器鐵心的設(shè)計(jì)者致力于取得帶有基本為圓形橫截面的支柱，因?yàn)檫@樣最終的變壓器最有效。但是，總得在效率和生產(chǎn)需要之間權(quán)衡，這樣只能產(chǎn)生帶有非圓形支柱的不是最優(yōu)的變壓器鐵心。
三相變壓器的條片鐵心很難加工。鐵心的效率可以通過(guò)將條片切割成可變的寬度和繞組環(huán)而增大，對(duì)單相變壓器給定一圓形橫截面而對(duì)三相變壓器給定半圓形橫截面。這種方法產(chǎn)生了大量的浪費(fèi)并且繞組步驟很耗時(shí)。
US 4,557,039(Manderson)披露了一種使用具有線性斜度的電工鋼條片加工變壓器鐵心的方法。通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)男倍龋粋€(gè)鐵心支柱的六邊形或更接近圓形的橫截面產(chǎn)生出來(lái)。但是，斜條片很難加工并且很耗時(shí)，而且其設(shè)計(jì)不適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)。
在

圖1a-1c中示出了Manderson的一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的三相變壓器鐵心10。鐵心具有△形，從圖1中的立體圖中可見，其中三個(gè)支柱由磁軛部相互連接。在圖1a中，示出了在組裝之前鐵心的一個(gè)剖視圖。鐵心包括三個(gè)相同的環(huán)形部分12,13和14，其基本形狀在圖1中示出。每個(gè)環(huán)形部分填充到兩個(gè)具有六邊形橫截面的支柱的一半高度，這樣構(gòu)成一個(gè)三相變壓器的三個(gè)支柱。環(huán)形部分首先由恒定寬度的條片纏繞成三個(gè)相同的環(huán)12、13和14，帶有菱形橫截面，包括兩個(gè)60°的角和兩個(gè)120°的角。這些環(huán)12a-14a構(gòu)成基環(huán)。條片的方位也在圖1a和1b中示出。
在每個(gè)環(huán)形部分中的基環(huán)外側(cè)有一個(gè)具有正三角形橫截面的外環(huán)12b,13b,14b。外環(huán)由具有寬度恒定減小的條帶纏繞而成。
當(dāng)三個(gè)環(huán)形部分12-14結(jié)合在一起時(shí)，見圖16，它們形成三個(gè)六邊形支柱，其上纏繞有變壓器繞組。
此方案的一個(gè)缺點(diǎn)在于變壓器的每個(gè)尺寸需要其自身的條片切割。而且，外環(huán)12b-14b由具有寬度減小的條片制成會(huì)產(chǎn)生浪費(fèi)，而且還使根據(jù)Manderson的變壓器很難加工。
在以下文件中也描述了變壓器鐵心，它們是SE 163797,US 2,458,112,US 2,498,747,US 2,400,184和US 2,544,871。但是，以上所述的文件中的鐵心不能克服上述問(wèn)題。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種變壓器鐵心，其中能量損失減小到最少。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種變壓器鐵心，它可以容易地加工并避免材料浪費(fèi)。
本發(fā)明的還一個(gè)目的是提供一種加工變壓器的方法，它可以很好地適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)。
本發(fā)明基于的認(rèn)識(shí)為，一個(gè)帶有一個(gè)或多個(gè)具有多于四個(gè)邊的規(guī)則多邊形支柱的變壓器鐵心可以由具有恒定寬度的材料的條片纏繞而成。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種變壓器鐵心，包括至少一個(gè)支柱和至少一個(gè)磁軛部，其中所述至少一個(gè)支柱的橫截面為具有多于四個(gè)邊的規(guī)則多邊形，其特征在于，鐵心由從寬度恒定的條片滾制的環(huán)制成。
其他的優(yōu)選實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中限定。
下面參照附圖以示例性方式描述本發(fā)明，其中圖1是由帶有菱形和三角形橫截面的環(huán)制成的現(xiàn)有技術(shù)的三相變壓器鐵心的一立體圖；圖1a和1b是分別在組裝之前和之后圖1中所示的鐵心的剖視圖；圖2是本發(fā)明一三相變壓器鐵心的一立體圖，鐵心帶有具有六邊橫截面的支柱；圖2a和2b是分別在組裝之前和之后圖2中所示的鐵心的剖視圖；圖3a和3b是一個(gè)變化的三相變壓器鐵心帶有六邊橫截面的支柱部分別在組裝之前和之后的剖視圖；圖4是帶有八邊形支柱的三相變壓器鐵心的一立體圖；圖4a是圖4中所示的鐵心的一剖視圖；圖5是帶有十邊形支柱的一變壓器的剖視圖；圖6是帶有十二邊的一變壓器支柱的剖視圖；圖7-9示出用于影響一三相變壓器中漏電感和諧波的設(shè)置；圖10是帶有特定形狀的磁軛部分用于改進(jìn)磁通的一三相變壓器鐵心的剖視圖；圖11示出帶有排列的支柱的一三相變壓器鐵心；圖12-14示出本發(fā)明的單相變壓器鐵心；圖15-17示出變壓器鐵心橫截面形狀的進(jìn)一步的改進(jìn)。
下面描述本發(fā)明一三相變壓器鐵心的優(yōu)選實(shí)施例。
已結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)對(duì)圖1進(jìn)行了描述，并且以下不再解釋。
圖2中示出本發(fā)明一個(gè)三相變壓器鐵心20。其基本形狀與圖1中所示的現(xiàn)有技術(shù)的變壓器鐵心相似，基本具有一△形，但以完全不同的方式設(shè)計(jì)。
鐵心由三個(gè)環(huán)形部分22、23、24制成，環(huán)形部分包括幾個(gè)環(huán)。這樣有較寬的或較窄的兩個(gè)寬度，其中窄環(huán)由為寬環(huán)寬度一半的條片制成。而且它們有較低的或較高的兩個(gè)高度，其中低環(huán)的高度為高環(huán)高度的一半。除非另外指明，在本說(shuō)明書中通篇使用這些限定。條片最好由變壓器片制成。
每個(gè)環(huán)形部分22-24分別包括一個(gè)寬的并且高的基環(huán)22a-24a，這同圖1中所述相似。這樣，這些環(huán)在六邊形支柱中成對(duì)形成四個(gè)側(cè)邊。支柱中其余的斜方形以不同的方式構(gòu)成，見圖2a和2b。
在最里面的第一支柱25中，附加的菱形橫截面由兩個(gè)斜方形構(gòu)成。第一個(gè)以24b表示并屬于環(huán)形部分24，它是一個(gè)寬低環(huán)。第二個(gè)以22b表示并屬于環(huán)形部分22，它是一個(gè)窄高環(huán)。
在圖2中右邊的第二支柱26中，附加的斜方形橫截面由一個(gè)偏菱形和兩個(gè)斜方形構(gòu)成。偏菱形由屬于環(huán)形部分22的窄高環(huán)22b填充。斜方形由屬于環(huán)形部分23的兩個(gè)窄低環(huán)23b、23c填充。
在圖2左邊的第三支柱27中，附加的斜方形橫截面也由一個(gè)偏菱形和兩個(gè)斜方形構(gòu)成。偏菱形由屬于環(huán)形部分24的寬低環(huán)24b填充。斜方形由屬于環(huán)形部分23的兩個(gè)窄低環(huán)23b、23c填充。環(huán)形部分23包括兩個(gè)低窄環(huán)而不是一個(gè)較大的環(huán)的原因在于，較大的環(huán)不能既如在左支柱27中所需那樣窄而高又如在右支柱26中所需那樣寬而低。這樣就使用兩個(gè)窄低環(huán)。
所有連接支柱25-27的上或下磁軛都具有不同的形狀，但都由一個(gè)具有較大斜方形橫截面的基環(huán)加上一個(gè)具有偏菱形橫截面的環(huán)或兩個(gè)具有較小的斜方形橫截面的環(huán)構(gòu)成。這樣所有的磁軛都具有相同的總橫截面面積。
基環(huán)外側(cè)的斜方形空間當(dāng)然可以根據(jù)一些基本原理填充。下面參照?qǐng)D3a和3b描述一第二實(shí)施例。通常表示為30的鐵心具有與上述第一實(shí)施例基本相同的形狀。但是在此實(shí)施例中鐵心包括三個(gè)相同的環(huán)形部分32-34，下面描述最右邊的一個(gè)32。環(huán)形部分32-34與結(jié)合圖2描述的部分23相似。在第一支柱35中，環(huán)形部分32包括兩個(gè)窄低環(huán)32b、32c，其中環(huán)32c圍繞在環(huán)32b外側(cè)。在第二支柱36中，環(huán)形部分32的兩個(gè)環(huán)32b、32c彼此側(cè)對(duì)側(cè)設(shè)置的，見圖3a。
其余兩個(gè)部分33、34與第一部分32相同。這樣，通常取決于產(chǎn)量鐵心的生產(chǎn)可以簡(jiǎn)化，因?yàn)樗腥齻€(gè)環(huán)形部分32-34都可以由相同的模具制成。
還可以加工寬低環(huán)并轉(zhuǎn)動(dòng)支柱部60°，迫使磁軛部分相應(yīng)彎曲。這樣磁軛部分需要更多的空間并且彎曲不容易實(shí)現(xiàn)。也可以如上所述加工窄高環(huán)并轉(zhuǎn)動(dòng)和彎曲，但這比較困難。還可以進(jìn)行包括那些具有較小拆分的另外的變化。
下面參照?qǐng)D4和4a描述一個(gè)通常表示為40的帶有八邊形支柱的鐵心。在一八邊形橫截面中，例如參見后支柱45，側(cè)邊轉(zhuǎn)動(dòng)45°，這表示它們具有相對(duì)彼此的135°的相對(duì)角。每個(gè)帶有一45°角的三個(gè)斜方形則在鐵心支柱的最里邊中形成。在這些斜方形外側(cè)，兩個(gè)正方形由帶有正方形橫截面的環(huán)填充。最后，一個(gè)斜方形填充支柱的八邊形橫截面的其余部分。
從這六個(gè)子橫截面中，三個(gè)子橫截面構(gòu)成歸屬第二支柱部46的一成形環(huán)的橫截面。其余的子橫截面構(gòu)成歸屬第三支柱部47中的一成形環(huán)的橫截面。還有一個(gè)成形環(huán)連接第二和第三支柱部46,47。
這三個(gè)成形環(huán)都包含兩個(gè)帶有相同支柱部的環(huán)。一第一環(huán)42a、43a、44a具有一個(gè)斜方形橫截面而磁軛部分彎曲15°。一第二環(huán)42b、43b、44b在第一環(huán)之外并且為正方形，而且遵循第一環(huán)42a-44a的形態(tài)。
使用參照?qǐng)D2和3所述帶有六邊形支柱的實(shí)施例的一種方案，兩個(gè)外斜方形構(gòu)成一個(gè)帶有彎曲15°的磁軛部分的外環(huán)的橫截面?；蛘?，兩個(gè)內(nèi)斜方形構(gòu)成一個(gè)內(nèi)環(huán)但彎曲60°。下一個(gè)環(huán)必須在一支柱中給出一外斜方形而在其他支柱中給出一內(nèi)斜方形并彎曲30°。它最好是一種成形環(huán)，因?yàn)楹茈y彎曲一個(gè)環(huán)60°，并且不能避免既帶有一外斜方形又帶有一內(nèi)斜方形的環(huán)。
在部分42中，在支柱部中第三環(huán)42c具有一個(gè)在支柱部中斜方形橫截面并被放置在后支柱45最外側(cè)但位于右支柱46內(nèi)。支柱部的這些斜方形可以通過(guò)向右支柱46右側(cè)并向后支柱部45左側(cè)移動(dòng)環(huán)的外條片而獲得。此外，支柱不對(duì)稱地轉(zhuǎn)動(dòng)30°并且磁軛部相應(yīng)地彎曲。給予環(huán)這樣一個(gè)周面，它位于其他環(huán)的外側(cè)。最終的結(jié)果在圖4中顯現(xiàn)出來(lái)。
下面參照?qǐng)D5描述一個(gè)十邊形支柱50。成形環(huán)包含所有四個(gè)帶有相同支柱部的環(huán)。在其支柱部中帶有菱形橫截面的第一環(huán)50a、第二環(huán)50b以及第三環(huán)50c連在十邊形橫截面上。這樣它們具有36°、72°和108°的角而其磁軛部分彎曲24°。一個(gè)具有一帶有36°角的斜方形橫截面的第四環(huán)50d主要位于第一環(huán)50a上。其支柱部向外轉(zhuǎn)動(dòng)24°，使其磁軛彎曲48°。第四環(huán)還使第三環(huán)50c的磁軛部分彎曲更大以提供空間。當(dāng)其位于第三環(huán)50c外側(cè)時(shí)，一第五環(huán)50e在其支柱部中具有一帶有144°角的菱形橫截面，但當(dāng)其位于第四環(huán)50d外側(cè)時(shí)，第五環(huán)50e具有一個(gè)帶有72°角的菱形橫截面。磁軛只彎曲12°。圖中的箭頭表示橫截面50e屬于不同的成形環(huán)。而且一個(gè)通道51適于冷卻支柱。在一個(gè)變化的實(shí)施例中，通道填充有一個(gè)環(huán)。當(dāng)通過(guò)使磁場(chǎng)在其之間產(chǎn)生而使環(huán)共同工作時(shí)這是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)?？臻g可以例如處置成環(huán)50c的上部取得帶有72°角的新的菱形橫截面，使通道52a和52b可以形成。右邊環(huán)50c的另外的部分可以被推向環(huán)50e，其形成空間53a和53b。
可以提供帶有更多邊的三相變壓器鐵心。圖6示出一個(gè)十二邊形的鐵心60。成形環(huán)由四個(gè)環(huán)60a-d構(gòu)成，它們具有帶有30°、60°、90°和120°角的菱形橫截面，這些環(huán)連接到十二邊形橫截面上并轉(zhuǎn)過(guò)15°。在這些環(huán)內(nèi)有兩個(gè)環(huán)60e、60f，具有分別帶有30°和60°角的菱形橫截面并向外轉(zhuǎn)過(guò)15°。一個(gè)用于環(huán)60g的空間連接在第五和第六環(huán)60e、60f上，環(huán)60g具有一個(gè)帶有30°角的菱形橫截面并向外轉(zhuǎn)過(guò)45°。其他的支柱部是一個(gè)在第六環(huán)60f外側(cè)的矩形并向外轉(zhuǎn)過(guò)15°。在環(huán)60d上有一個(gè)用于環(huán)60h的空間，環(huán)60h具有一個(gè)帶有150°角的菱形橫截面，并且其他的支柱部是一個(gè)連接到環(huán)60d上并在環(huán)60f外側(cè)的矩形。這樣就填充了整個(gè)橫截面。通過(guò)提供更大的彎曲來(lái)為其他磁軛部提供空間而分開磁軛部。
對(duì)一些變壓器應(yīng)用場(chǎng)合可以取得甚至更好的變壓器鐵心特性，見圖7。通過(guò)一個(gè)位于變壓器初級(jí)和次級(jí)繞組之間的由條片制成的另外的鐵心29可以容易地增大漏電感。條片在頂部和底部結(jié)合在一起。條片可以圍繞整個(gè)初級(jí)繞組伸展，或集中在一個(gè)地方，使次級(jí)繞組偏心。
鐵的非線性磁特性在磁場(chǎng)、電流和電壓中產(chǎn)生諧波。
在良好對(duì)稱和無(wú)失真的三相狀態(tài)下放置在鐵心中心的一個(gè)另外的支柱不會(huì)取得任何磁場(chǎng)。在相電壓中通常的成分如第三諧波由一中心支柱影響。
而且可以在繞組和一中心支柱之間有條片的一個(gè)組合。
在一個(gè)實(shí)施例中，中心支柱由三個(gè)條片制成的三角形磁極80構(gòu)成，其中高度為寬度的三倍，它們彼此互相位于其上形成一個(gè)正方形橫截面，見圖8。最好為三角形并且一個(gè)定做的方案包含帶有一菱形橫截面的磁極，其中三個(gè)組合在一起形成一包，條片邊在一個(gè)波形形式中彼此朝向，見圖9。這些包以小間距放在一起形成一個(gè)帶有大約為三角形橫截面的支柱。磁極的端部向外彎曲到達(dá)磁軛。為了彎曲需要在磁極之間留有隔件。隔件不影響磁特性，因?yàn)閬?lái)自每一包91a-c；92a-c；93a-c的一個(gè)磁極向每個(gè)磁軛彎曲。而且這些條片至少在一側(cè)上平行于隔件。
如果在中心支柱和磁軛之間有氣隙時(shí)一個(gè)由條片纏繞成螺旋形或螺線圈的桿特別有用。螺旋線可以在端部更寬以減小到磁軛的氣隙。
類似的構(gòu)成鐵心的柔性很良好并示于圖10中。圖中示出結(jié)合圖4所述的鐵心，磁通的大部分可以在支柱中從一個(gè)成形環(huán)傳遞至另一個(gè)成形環(huán)，其中它們彼此接觸。這可以使較大的磁通在磁軛三角形中旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一個(gè)帶有排列支柱的三相變壓器鐵心。這具有以下優(yōu)點(diǎn)，即變壓器比△形的鐵心窄。這種變壓器對(duì)于放置在例如火車車廂上是很理想的。
圖11a示出一個(gè)帶有八邊形支柱的變壓器的剖視圖。所有的支柱包括四個(gè)帶有45°角的斜方形和兩個(gè)正方形。在圖中示出在相鄰支柱之間的環(huán)，而在外支柱之間的那些環(huán)幾乎完全被擋住。
為了制成這種變壓器鐵心，支柱部必須可以彎曲而且磁軛部可以彎曲并彼此傳遞。這里有幾種方案，圖中示出一種。環(huán)的支柱部向外彎曲而磁軛部向內(nèi)彎曲，或者相反。磁軛部的形狀由有限的塑性變形可能性限定，但磁軛部可以具有任何形狀。圖11中示出的原理可以取得很彎的形狀和很直的磁軛部。
環(huán)還可以彼此放置在其上提供圓形彎曲，以節(jié)省材料。
左支柱115和中心支柱116之間的磁軛由一個(gè)環(huán)112a、一個(gè)環(huán)112b以及一個(gè)環(huán)112c構(gòu)成，環(huán)112a在支柱部中帶有一菱形橫截面，環(huán)112b帶有正方形橫截面，兩個(gè)環(huán)都彎曲22.5°，而環(huán)112c在支柱部中轉(zhuǎn)過(guò)67.5°。環(huán)112a和112b安裝到八面體上接近磁軛側(cè)，而環(huán)112c安裝到相對(duì)側(cè)中。
中心支柱116和右支柱117之間的磁軛只可以在余下的位置114a-c中放置到中心支柱中。左和右支柱115,117的橫截面與中心支柱116成鏡像，這樣在中心支柱中的環(huán)對(duì)稱。內(nèi)環(huán)114a、114b在右支柱117中位置最近。但是，在支柱部中具有正方形橫截面的環(huán)114c到達(dá)右支柱中最近的正方形位置。其原因在于在外支柱之間帶有一正方形橫截面的環(huán)113a位于一個(gè)已存在的磁軛部上的外部位置上，以到達(dá)左支柱。
磁軛的轉(zhuǎn)動(dòng)不可能取得。在一個(gè)變化的實(shí)施例中，使用一個(gè)緩慢傾斜的折頭。這對(duì)具有最短磁軛的環(huán)114c示出。折頭在磁軛一端開始并在另一端結(jié)束，在圖11中對(duì)下磁軛由118a標(biāo)出而對(duì)上磁軛由118b標(biāo)出。而且，磁軛可以分成幾個(gè)窄環(huán)。
而且如果給定多邊形橫截面，一個(gè)單相變壓器也會(huì)更有效。圖12示出一個(gè)具有八邊形橫截面的變壓器，變壓器由與在三相變壓器中具有相同橫截面的環(huán)構(gòu)成，但帶有沿繞組外側(cè)最近路徑行進(jìn)的回路。環(huán)可以調(diào)換但仍具有一八邊形橫截面?？梢酝ㄟ^(guò)繞在在圖中最右側(cè)形成環(huán)圈的環(huán)的左側(cè)上取得對(duì)變壓器片數(shù)量的略微減少。其橫截面必須改變成為一接近矩形的菱形。
一個(gè)帶有兩個(gè)支柱的鐵心可以通過(guò)從一個(gè)支柱一起彎曲以只再形成一個(gè)支柱而由三相設(shè)計(jì)制成。在圖13中所示的鐵心在其支柱部中帶有一個(gè)八邊形橫截面。三個(gè)支柱部轉(zhuǎn)動(dòng)45°并彎曲90°。一個(gè)帶有矩形橫截面的環(huán)和兩個(gè)在此環(huán)之外的環(huán)不會(huì)變形。帶有六邊形支柱的鐵心只需要由具有相同寬度的條片制成的三個(gè)環(huán)。
如果其中三個(gè)斜方形邊相遇的八邊形邊位于鐵心最內(nèi)部，除了在中間的斜方形必須轉(zhuǎn)動(dòng)67.5°外，其余的轉(zhuǎn)動(dòng)只有22.5°。用一個(gè)環(huán)代替此斜方形的步驟基本與斜方形的步驟一樣，但更可行并示于圖14中?？梢酝ㄟ^(guò)使條片成為圓形得到進(jìn)一步的改進(jìn)，這樣增大了整個(gè)橫截面。
一個(gè)多邊形支柱外側(cè)的區(qū)段可以由一個(gè)由一條片構(gòu)成的薄菱形環(huán)填充，其寬度約為一半而高度為整個(gè)區(qū)段的全高，并纏繞至其整個(gè)寬度。在條帶中沿圖15中斜方形的中間的折頭形成一個(gè)平側(cè)的兩側(cè)，提供一個(gè)三角形，其側(cè)邊與鐵心接觸。一個(gè)折頭具有約2/3的寬度和8/9的高度，折頭在最內(nèi)部的條片的邊上形成一個(gè)如圖16中所示的梯形橫截面。此橫截面也可以為圓形。
通過(guò)寬度恒定的條片，支柱部可以具有一個(gè)比較接近一個(gè)圓形的橫截面形狀，見圖17,17a和17b。下面參照?qǐng)D17a的一個(gè)例子描述圖17中的右支柱172，其中示出所述支柱的一個(gè)橫截面。在最內(nèi)部，環(huán)173的寬度為整個(gè)寬度的80％，而高度為其寬度的9％。有三個(gè)環(huán)形成一個(gè)外接圓，見圖17a。
這六個(gè)區(qū)段中的四個(gè)填充有磁性材料，而此組成的鐵心外側(cè)的條片可以填充其他的區(qū)段。
一個(gè)環(huán)174可以設(shè)置在六邊形的外側(cè)上。
在圖17b中示出另一個(gè)實(shí)施例，其中環(huán)174已由其余環(huán)中的較寬的條片代替。
以上已經(jīng)提到了本發(fā)明變壓器鐵心的一些優(yōu)點(diǎn)。其他的優(yōu)點(diǎn)為低或無(wú)負(fù)載損失，重量輕，體積小，漏電小，由于三相變壓器的相的對(duì)稱性可以減小諧振、容易維修等。
以上描述了本發(fā)明的變壓器鐵心的優(yōu)選實(shí)施例。本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)可以進(jìn)行變化。
權(quán)利要求
1．一種變壓器鐵心，包括至少一個(gè)支柱和至少一個(gè)磁軛部，其中所述至少一個(gè)支柱的橫截面為具有多于四個(gè)邊的規(guī)則多邊形，其特征在于，鐵心由從寬度恒定的條片滾制而成的環(huán)制成。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器鐵心，其特征在于，所述至少一個(gè)支柱具有六邊形橫截面。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器鐵心，其特征在于，包括九個(gè)環(huán)。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的變壓器鐵心，其特征在于，包括三個(gè)具有第一寬度和第一高度的環(huán)和六個(gè)具有第二寬度和第二高度的環(huán)，其中第二寬度相當(dāng)于第一寬度的一半而第二高度相當(dāng)于第一高度的一半。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的變壓器鐵心，其特征在于，包括第一(32)、第二(33)和第三(34)環(huán)形部分，其中每個(gè)環(huán)形部分包括一個(gè)由具有第一寬度和第一高度的條片纏繞的第一環(huán)(32a,33a,34a)，所述環(huán)的橫截面為帶有兩個(gè)60°角的菱形，一個(gè)由具有基本相當(dāng)于第一寬度一半的第二寬度和基本相當(dāng)于第一高度一半的第二高度的一個(gè)條片纏繞的第二環(huán)(32b,33b,34b)，所述第二環(huán)具有菱形橫截面并位于所述第一環(huán)(32a,33a,34a)上，一個(gè)由具有第二寬度和第二高度的一個(gè)條片纏繞至第二高度的第三環(huán)(32c,33c,34c)，所述第二環(huán)具有菱形橫截面并位于所述第一環(huán)(32a,33a,34a)上鄰近所述第二環(huán)的一個(gè)位置中并位于所述第二環(huán)上的另一個(gè)位置中，所述第一、第二和第三環(huán)形部分組裝形成一個(gè)具有三個(gè)帶有六邊形橫截面的支柱的三相變壓器鐵心。
6．根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器鐵心，其特征在于，包括七個(gè)環(huán)。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的變壓器鐵心，其特征在于，包括由具有第一寬度和第一高度的條片纏繞的第一(22a)、第二(23a)和第三(24a)環(huán)，所述環(huán)的橫截面為帶有兩個(gè)60°角的菱形，所述形成磁軛部分的第一、第二和第三環(huán)一起形成一個(gè)三角形，一個(gè)由具有所述第一寬度和基本等于第一高度一半的第二高度的一個(gè)條片纏繞的第四環(huán)(24b)，所述第四環(huán)具有斜方形橫截面并位于所述第三環(huán)(24a)上，一個(gè)由具有基本等于第一寬度一半的第二寬度和所述第一高度的一個(gè)條片纏繞的第五環(huán)(22b)，所述第五環(huán)具有斜長(zhǎng)方形橫截面并位于所述第一環(huán)(22a)上，一個(gè)由具有第二寬度和所述第二高度的一個(gè)條片纏繞的第六環(huán)(23b)，所述第六環(huán)具有菱形橫截面并位于所述第二環(huán)(23a)上，以及一個(gè)由具有第二寬度和所述第二高度的一個(gè)條片纏繞的第七環(huán)(23c)，所述第七環(huán)具有菱形橫截面并位于所述第二環(huán)(23a)和所述第六環(huán)(23b)上，從而可以形成一個(gè)帶有三個(gè)具有六邊形橫截面的支柱的三相變壓器鐵心。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器鐵心，其特征在于，所述至少一個(gè)支柱部具有八邊形橫截面。
9．根據(jù)權(quán)利要求8所述的變壓器鐵心，其特征在于，包括第一、第二和第三成型環(huán)，每個(gè)成型環(huán)包括三個(gè)都具有兩個(gè)支柱部和兩個(gè)磁軛部的環(huán)(42a,42b,42c)，其中第一環(huán)(42a)在其帶有45°角的支柱部具有菱形橫截面，而磁軛部在其支柱部的外側(cè)面彼此向?qū)Ψ揭苿?dòng)的方向中彎曲15°角，第二環(huán)(42b)在其支柱部具有正方形橫截面并且位于所述第一環(huán)上，以及第三環(huán)(42c)在其支柱部具有菱形橫截面，一個(gè)具有45°角的第一支柱部主要位于所述第一環(huán)(42a)上而一個(gè)具有135°角的第二支柱部位于所述第二環(huán)(42b)上，所述第一、第二和第三成型環(huán)組裝成一個(gè)具有三個(gè)帶有八邊形橫截面支柱的三相變壓器鐵心。
10．根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器鐵心，其特征在于，所述至少一個(gè)支柱具有一個(gè)帶有十個(gè)邊的橫截面。
11．根據(jù)權(quán)利要求10所述的變壓器鐵心，其特征在于，包括第一、第二和第三成型環(huán)，每個(gè)成型環(huán)包括五個(gè)都具有兩個(gè)支柱部和兩個(gè)磁軛部的環(huán)(50a-e)，其中第一環(huán)(50a)在其支柱部具有菱形橫截面，帶有36°的角，第二環(huán)(50b)在其支柱部具有菱形橫截面，帶有72°的角，第三環(huán)(50c)在其支柱部具有菱形橫截面，帶有108°的角，第四環(huán)(50d)在其支柱部具有菱形橫截面，支柱部具有36°的角并且主要位于所述第一環(huán)(50a)上，而其磁軛向外轉(zhuǎn)動(dòng)24°的角，以及第五環(huán)(50e)當(dāng)其位于第三環(huán)(50c)上時(shí)在其支柱部具有菱形橫截面，帶有一個(gè)144°的角，而當(dāng)其位于第四環(huán)(50d)外側(cè)時(shí)具有菱形橫截面，帶有一個(gè)72°的角，而且一個(gè)通道(51)在第五環(huán)(50e)外側(cè)適合于冷卻所述支柱，所述第一、第二和第三成型環(huán)組裝成一個(gè)具有三個(gè)帶有十邊形橫截面支柱的三相變壓器鐵心。
12．根據(jù)權(quán)利要求11所述的變壓器鐵心，其特征在于，當(dāng)其進(jìn)入完整的支柱中時(shí)通過(guò)給第三環(huán)(50c)的外部一個(gè)帶有72°角的菱形橫截面并通過(guò)向第五環(huán)(50e)移動(dòng)第三環(huán)的另一個(gè)外支柱而產(chǎn)生冷卻通道(52a,52b,53a,53b)。
13．根據(jù)權(quán)利要求10所述的變壓器鐵心，其特征在于，其支柱部和成型環(huán)的多邊橫截面包括一個(gè)第一組環(huán)，帶有具有不同角度的橫截面，但其支柱部轉(zhuǎn)過(guò)相同的角度并連在多邊形橫截面上，而且一個(gè)第二組環(huán)帶有具有不同角度的菱形橫截面，但其支柱部轉(zhuǎn)過(guò)相同的角度并與第一組相連，直到其中最內(nèi)部產(chǎn)生用于環(huán)的空間，這樣在其一個(gè)支柱部中產(chǎn)生一個(gè)橫截面并轉(zhuǎn)過(guò)與在其他的支柱部中不同的角度。
14．根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器鐵心，其特征在于，所有的環(huán)具有帶有兩個(gè)60°角和兩個(gè)120°角的菱形橫截面。
15．根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器鐵心，其特征在于，包括一個(gè)另外的鐵心(70)，由條片組成，在繞組之間在鐵心的頂部和底部集合在一起。
16．根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器鐵心，其特征在于，一個(gè)另外的鐵心位于至少一個(gè)條帶磁極的中心線上，而且如果有許多的話設(shè)置成三個(gè)、三個(gè)地為一包，其磁極向每一個(gè)磁軛彎曲。
17．根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器鐵心，其特征在于，支柱的數(shù)量為一個(gè)。
18．根據(jù)權(quán)利要求17所述的變壓器鐵心，其特征在于，環(huán)環(huán)繞變壓器繞組一個(gè)位置的外側(cè)。
19．根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器鐵心，其特征在于，支柱的數(shù)量為兩個(gè)。
20．根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器鐵心，其特征在于，支柱橫截面和一個(gè)外接圓之間的區(qū)段局部由薄環(huán)和/或較寬的條片填充。
全文摘要
一種變壓器鐵心，包括至少一個(gè)支柱和至少一個(gè)磁軛部，其中支柱的橫截面為具有多于四個(gè)邊的規(guī)則多邊形。鐵心由從寬度恒定的條帶滾制的環(huán)制成，從而可以取得良好的電氣特性。還可以容易地制造變壓器并避免浪費(fèi)材料。
文檔編號(hào)H01F27/24GK1317144SQ9981061
公開日2001年10月10日 申請(qǐng)日期1999年9月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月2日
發(fā)明者倫納特·赫格隆 申請(qǐng)人:倫納特·赫格隆