專利名稱：電力、電子三相變壓器的立體三角形鐵芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電力或電子用的三相變壓器的鐵芯。
背景技術(shù)：
在已有技術(shù)中，國內(nèi)普遍采用的三相電力變壓器大致分為插片式或卷繞式兩大類，插片式的鐵芯是由不同寬度、形狀各異的單片硅鋼帶的橫條和豎條鑲嵌迭裝而成，卷繞式的鐵芯則是用不同寬度的連續(xù)硅鋼帶疊繞而成。不論是插片式還是卷繞式，它們的鐵芯結(jié)構(gòu)都是一種橫日形結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)A、B、C三相的鐵芯柱都在一個平面上，且三相磁路有共同的磁軛、彼此關(guān)聯(lián)，磁路相互閉合，但中間B相磁回路比A相和C相磁回路短，也就是說，B相磁回路的磁阻較小，則B相磁勢、空載電流I0B較小，從而造成了三相磁路空載電流I0的不平衡。為了解決這一問題，中國專利00220995.0提出了一種“三角形鐵芯電力變壓器”，其鐵芯結(jié)構(gòu)由三個結(jié)構(gòu)和大小相同的單相鐵芯按照其橫截面為等邊三角形拼裝而成，所述單相鐵芯的柱截面和軛截面都為半圓形，拼裝后的三角形鐵芯的鐵芯柱是由兩個單相鐵芯的半圓鐵芯柱拼對成的一個圓柱形鐵芯柱，其截面為近似圓形。這種鐵芯結(jié)構(gòu)可使三相磁回路完全相等，從而解決了橫日形結(jié)構(gòu)三相磁路空載電流I0不平衡的問題。但是，該技術(shù)還沒有達(dá)到該三角形鐵芯的理想設(shè)計水平。首先，根據(jù)設(shè)計容量的參數(shù)要求，單相鐵芯軛的磁通密度應(yīng)是其柱磁通密度 倍，也就是說，軛的磁通密度應(yīng)大于柱的磁通密度 倍。為了滿足這一設(shè)計要求，在具體制作中，其單相鐵芯軛截面應(yīng)大于其柱截面的 倍，才能使結(jié)構(gòu)達(dá)到最佳。而上述專利沒有提到這一點，根據(jù)它的卷繞工藝，其單相鐵芯的軛截面與柱截面是相等的，如果按照該專利的技術(shù)，為了滿足軛的磁通密度大于柱的磁通密度 倍要求，在增大軛截面的同時，柱的截面也相應(yīng)增大，這就勢必增加了多余的柱體積，使體積、重量、能耗和省材方面沒有達(dá)到最好的程度。再者，在該專利中還提到三角形鐵芯柱的截面為近似圓形，這說明它的制作工藝還不能制出標(biāo)準(zhǔn)的圓形，如果不是標(biāo)準(zhǔn)的圓形，結(jié)構(gòu)也是不理想的，也會增加多余的體積和重量、從而增加能耗和費料。同類的專利還有中國專利01215038.x。它提出的是一種“D型卷繞式三維立體變壓器”，其鐵芯結(jié)構(gòu)與上述專利基本相同，其不同的是單相鐵芯的軛截面和柱截面為斜D形，雖然它也解決了三相磁路不平衡的問題，但存在的問題與上述專利相同，都沒有達(dá)到三角形鐵芯結(jié)構(gòu)較理想的水平。
本實用新型的內(nèi)容本實用新型的目的是針對已有技術(shù)的缺點，提供一種在滿足變壓器設(shè)計容量要求的條件下能使其體積和重量降到最低的電力、電子變壓器的立體三角形鐵芯，從而使該類變壓器的能耗降到最低、用料最省。
為實現(xiàn)上述的目的，本實用新型的解決方案如下它由三個結(jié)構(gòu)和大小均相同的單相鐵芯按照其橫截面為等邊三角形拼裝構(gòu)成，其特征是所述單相鐵芯的鐵芯柱截面為半圓形，其軛截面為大于柱截面 倍的近似半圓形，所述拼裝后的三角形鐵芯的鐵芯柱截面是由兩個單相鐵芯的半圓柱截面拼對而成的一個圓形截面。
所述的單相鐵芯由連續(xù)的硅鋼帶或非晶合金帶繞制而成，其截面為半圓形的鐵芯柱由R型鐵芯和三角形鐵芯組成，其近似半圓形的鐵芯軛由R型鐵芯和三角形鐵芯所組成的截面為半圓形鐵芯軛和加在其中的外加硅鋼帶組成，外加的硅鋼帶滿足軛鐵芯的截面大于柱截面的 倍要求。
所述的單相鐵芯采用超微晶納米晶磁粉模壓制成。
通過上述解決方案可以看出，本實用新型通過R型鐵芯和三角形鐵芯組合的硅鋼帶卷繞技術(shù)及超微晶納米晶磁粉模壓技術(shù)實現(xiàn)了三角形鐵芯理想的設(shè)計結(jié)構(gòu)，即鐵芯軛大于鐵芯柱的 倍，鐵芯柱截面為圓形，填充系數(shù)近似于零。與已有技術(shù)相比，它具有體積最小、重量最輕、能耗最低、最省材料的優(yōu)點。


圖1、本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2、本實用新型鐵芯柱和鐵芯軛的斷剖結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3、圖1的橫剖圖。
圖4、單相鐵芯柱截面示意圖。
圖5、R型鐵芯和三角形鐵芯下料片形示意圖。
具體實施方式
參見圖1，該三角形鐵芯由三個結(jié)構(gòu)和大小均相同的單相鐵芯(1)、(2)、(3)按照其橫截面為等邊三角形拼裝構(gòu)成，即拼裝成如圖中所示的結(jié)構(gòu)。
參見圖2，所述單相鐵芯的鐵芯柱截面(1.2)為半圓形，其軛截面(1.1)為大于柱截面 倍的近似半圓形，所述拼裝后的三角形鐵芯的鐵芯柱截面是兩個單相鐵芯的半圓柱截面(1.2)、(3.2)拼對而成的一個圓形截面。拼裝的三角形鐵芯柱用玻璃纖維粘帶綁扎固定。
參見圖4，所述的單相鐵芯由連續(xù)的硅鋼帶或非晶合金帶繞制而成，其截面為半圓形的鐵芯柱由R型鐵芯和三角形鐵芯組成。它們組成是這樣的沿鐵芯柱半圓截面的拼裝線(8)傾斜30°角左右過圓心畫一條直線(5)，以直線(5)與該半圓截面圓周的切點C為中心點，取該半圓截面的一條半徑線(6)做弦，用該弦將所述的半圓形截面分為A、B兩個部分，A部為所述的R型鐵芯，B部為所述的三角形鐵芯。根據(jù)A、B兩部分的組合，用計算機(jī)控制的曲線滾剪機(jī)進(jìn)行下料，下成所需要的硅鋼帶片形。
參見圖5，圖中所示的是硅鋼帶片厚為2毫米的下料片形示意圖，其中G代表片寬，H代表卷繞層，A段為R型(圓形)片形，B段為三角形片形。硅鋼帶的料下好后，用R型鐵芯卷制機(jī)進(jìn)行繞制。
參見圖3，繞制中心線的起始點是C點，在卷制過程中，卷制機(jī)對片寬、片厚、卷繞周長做同步的自動調(diào)節(jié)，并同時控制送料中心線沿S曲線(7)走向運行，這樣，即可實現(xiàn)單相鐵芯柱截面和軛截面為半圓形的制做，該制做可大大提高半圓形的填充率，如果制做大型電力變壓器，其填充率近似為零。單相鐵芯軛截面大于柱截面 倍的工藝是這樣實現(xiàn)的在上述單相鐵芯的繞制過程中，在軛鐵芯段另加若干片硅鋼帶，另加的硅鋼帶滿足軛鐵芯的截面大于柱截面的 倍要求，整個卷繞過程由計算機(jī)控制自動完成。
本實用新型的單相鐵芯也可以采用超微晶納米晶磁粉模壓制成。
權(quán)利要求1.一種電力、電子三相變壓器的立體三角形鐵芯，它由三個結(jié)構(gòu)和大小均相同的單相鐵芯(1)、(2)、(3)按照其橫截面為等邊三角形拼裝構(gòu)成，其特征是所述單相鐵芯的鐵芯柱截面(1.2)為半圓形，其軛截面(1.1)為大于柱截面 倍的近似半圓形，所述拼裝后的三角形鐵芯的鐵芯柱截面是由兩個單相鐵芯的半圓柱截面拼對而成的一個圓形截面。
2.如權(quán)利要求1所述的電力、電子三相變壓器的立體三角形鐵芯，其特征是所述的單相鐵芯由連續(xù)的硅鋼帶或非晶合金帶繞制而成，其截面為半圓形的鐵芯柱由R型鐵芯(A)和三角形鐵芯(B)組成，其近似半圓形的鐵芯軛由R型鐵芯和三角形鐵芯所組成的截面為半圓形鐵芯軛和加在其中的外加硅鋼帶組成，外加的硅鋼帶滿足軛鐵芯的截面大于柱截面的 倍要求。
3.如權(quán)利要求1所述的電力、電子三相變壓器的立體三角形鐵芯，其特征是所述的單相鐵芯采用超微晶納米晶磁粉模壓制成。
專利摘要本實用新型是一種電力、電子三相變壓器的立體三角形鐵芯。它由三個結(jié)構(gòu)和大小均相同的單相鐵芯(1)、(2)、(3)按照其橫截面為等邊三角形拼裝構(gòu)成，所述單相鐵芯的鐵芯柱截面(1.2)為半圓形，其軛截面(1.1)為大于柱截面1/
文檔編號H01F27/24GK2562322SQ0226192
公開日2003年7月23日 申請日期2002年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月9日
發(fā)明者董浩文, 董軍 申請人:董軍