專利名稱：多級電抗器鐵芯芯柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于變電設(shè)備的鐵芯芯柱，特別涉及一種用作電抗器鐵芯立柱的多級鐵芯芯柱。
背景技術(shù)：
電抗器被廣泛應(yīng)用于輸配電系統(tǒng)設(shè)備中，通過串聯(lián)過并聯(lián)在系統(tǒng)回路中，實(shí)現(xiàn)限流保護(hù)的作用；通過與電容器配合還可以起到抑制、濾除系統(tǒng)諧波的作用，能有效改善電網(wǎng)的電能質(zhì)量，降低損耗，提高功率因數(shù)等。鐵芯式高低壓電抗器所采用的鐵芯材質(zhì)通常為各種規(guī)格型號的硅鋼片，組裝形式為多個(gè)由硅鋼片疊碼的鐵芯芯柱組成立柱，上下兩端固定有鐵軛。其鐵芯芯柱的橫截面通常為矩形或階梯形。矩形截面的鐵芯外裹線圈繞制時(shí)工藝比較復(fù)雜，并且，由于同等面積下矩形的周長要大于圓形的周長，因此使得纏繞在鐵芯上導(dǎo)線用量增加，由此導(dǎo)致電抗器成本上升。而傳統(tǒng)的階梯形截面雖然形狀接近圓形，但鐵芯截面的填充系數(shù)較低，平均只有88% -92%左右，在同等截面積時(shí)其外接圓形的直徑也大于本實(shí)用新型鐵芯，同樣導(dǎo)致外裹線圈的導(dǎo)線用量增加，也在一定程度上造成了硅鋼片和導(dǎo)線的浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述現(xiàn)有電抗器中的鐵芯中存在的問題，即為了提高電抗器鐵芯有效面積的填充系數(shù)，在達(dá)到同等鐵芯截面面積的情況下，減少硅鋼片和線圈導(dǎo)線的使用量，從而有效降低電抗器的成本，本實(shí)用新型提出了一種鐵芯芯柱，其中芯柱由多片軋制硅鋼片疊碼而成，所述多片軋制硅鋼片的寬度沿疊碼方向從中間向兩側(cè)依次減小，橫截面為外接圓形或近似圓形的柱體。根據(jù)本實(shí)用新型的鐵芯芯柱，所述芯柱的橫截面的包絡(luò)線輪廓為圓形、橢圓形、環(huán)形跑道形或外凸輪形。根據(jù)本實(shí)用新型的鐵芯芯柱，所述多片軋制硅鋼片的每一片具有相同的高度，范圍在20mm 1200mm之間。根據(jù)本實(shí)用新型的鐵芯芯柱，硅鋼片寬度范圍在IOmm 1200mm之間。根據(jù)本實(shí)用新型的鐵芯芯柱，所述環(huán)形跑道形的兩端為正弦曲線。根據(jù)本實(shí)用新型的鐵芯芯柱，橫截面為環(huán)形跑道形的芯柱的中間為多片高度和寬度相等的矩形硅鋼片。本實(shí)用新型提出了一種多級鐵芯芯柱，所述多級鐵芯芯柱由前述鐵芯芯柱沿著硅鋼片的高度方向重疊固定組成。根據(jù)本實(shí)用新型的多級鐵芯芯柱，其中兩個(gè)多級鐵芯芯柱的兩端分別由一個(gè)長方體鐵軛固定。根據(jù)本實(shí)用新型的多級鐵芯芯柱，其中三個(gè)同一直線排列的鐵芯芯柱兩端分別由一個(gè)長方體鐵軛固定。[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的多級鐵芯芯柱，其中三個(gè)呈三角形排列的鐵芯芯柱兩端分別由一個(gè)環(huán)形鐵軛固定。根據(jù)本實(shí)用新型的鐵芯芯柱，與常用的矩形橫截面芯柱相比，同等橫截面積下，本新型實(shí)用的鐵芯周長較小，相應(yīng)的包裹鐵芯的線圈繞組所使用的材料也較少。同時(shí)，繞制圓形線圈比矩形線圈要方便很多，簡化了線圈的繞制工藝流程，有效節(jié)省工時(shí)，降低加工成本。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的鐵芯芯柱的圓形橫截面剖面示意圖。圖2是圖1所示的鐵芯芯柱正視圖。圖3是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的鐵芯芯柱的橢圓形橫截面剖面示意圖。圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的第三實(shí)施例的鐵芯芯柱跑道形的橫截面剖面示意圖。圖5是包含有根據(jù)本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的圓形鐵芯芯柱的單相電抗器多級鐵芯芯柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是圖5所示的單相電抗器多級鐵芯芯柱的橫向剖視圖。圖7是包含有根據(jù)本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的圓形鐵芯芯柱的鐵芯立柱呈直線排列的三相電抗器多級鐵芯芯柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是圖7所示的三相電抗器多級鐵芯芯柱的橫向剖視圖。圖9是其中多級鐵芯立柱呈三角形排列的三相電抗器多級鐵芯芯柱結(jié)構(gòu)的縱向剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖，以一種規(guī)格的電抗器鐵芯為例，對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行說明。圖1是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的鐵芯芯柱的圓形橫截面剖面示意圖。圖2 是圖1所示的鐵芯芯柱正視圖。如圖1和圖2所示，電抗器鐵芯芯柱(1)設(shè)計(jì)為其外包絡(luò)線輪廓為圓形，在本實(shí)施例中，該圓形的直徑80mm。該圓形的直徑可以根據(jù)各個(gè)規(guī)格的電抗器的需要為 10-1400mm，例如 10mm、30mm、50mm、80mm、100mm、150mm、500mm、800mm 以及 1200mm。每個(gè)芯柱高度(H)為范圍為 20_1200mm，例如為 40mm、60mm、80mm、100mml00mm、 120mm、400mm、800mm以及1200mm。在本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式中，采用厚度為0. 35mm的硅鋼片剪切為高度(H)為100mm，寬度(W)依據(jù)外接圓直徑，中心兩片寬度為80mm，兩側(cè)寬度依次減小，最外側(cè)為保證夾緊結(jié)構(gòu)，最小寬度設(shè)定為30mm，總共需要210片寬度不同的硅鋼片疊碼而成一個(gè)近似圓形的芯柱。對于每個(gè)鐵芯柱所需的硅鋼片的數(shù)量，可以依據(jù)實(shí)際需要而有所不同。采用上述方式疊碼而成的電抗器鐵芯柱，與傳統(tǒng)的階梯形橫截面芯柱不同點(diǎn)在于傳統(tǒng)形式的階梯形鐵芯的每一級是由若干片大小形狀相同的硅鋼片疊碼而成，在達(dá)到同等面積時(shí)其外接圓直徑較本實(shí)用新型為大，從而導(dǎo)致包裹鐵芯的線圈直徑也較大；而本實(shí)用新型疊碼的每一片硅鋼片就是一級階梯，其每一級的寬度從中心依次減小，在達(dá)到同等面積時(shí)其外接圓直徑較小，鐵芯截面填充系數(shù)最大可以達(dá)到99.8%，相應(yīng)的包裹鐵芯的線圈直徑也較小，導(dǎo)線使用量可以減少3% -7%。因此，相對于現(xiàn)有的矩形截面或階梯形截
4面的鐵芯柱而言，采用本實(shí)用新型的鐵芯柱的電抗器所使用的繞線少，繞制工藝簡單。圖3是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的鐵芯芯柱O)的橢圓形橫截面剖面示意圖。 這種橫截面為橢圓的鐵芯柱可以通過從中間到上下兩端進(jìn)行疊碼的硅鋼片之間的寬度差來實(shí)現(xiàn)。通常，越靠近中間，相鄰兩片硅鋼片的寬度差越小，越靠近兩端，相鄰兩片硅鋼片的寬度差越大。實(shí)際上，這種橢圓的形狀也可以不是完全的橢圓形，還可以變化為各種卵形截面的形狀或者為各種外凸輪截面形狀。圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的第三實(shí)施例的鐵芯芯柱的跑道形(3)的橫截面剖面示意圖。在這種跑道形的鐵芯芯柱中，中間一部分采用相同寬度的硅鋼片，兩端部分采用從中間向兩端依次寬度縮小的的硅鋼片。這種截面的鐵芯芯柱的截面的兩端的包絡(luò)線部分可以是圓弧，也可以是正弦曲線。根據(jù)上面的描述，只要能能夠?qū)崿F(xiàn)鐵芯芯柱的橫截面的包絡(luò)線為平滑的外凸圓形狀，都可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。本實(shí)用新型的鐵芯芯柱的橫截面的形狀不一定完全沿著疊碼方向上下對稱形狀。圖5是包含有根據(jù)本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的圓形鐵芯芯柱的單相電抗器多級鐵芯芯柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是圖5所示的單相電抗器多級鐵芯芯柱的縱向剖視圖。如圖 5和圖6所示，由3個(gè)芯柱重疊固定為一個(gè)多級鐵芯立柱0)，兩個(gè)鐵芯立柱的上下兩端各固定一個(gè)長方體鐵軛( 組成了一個(gè)單相電抗器鐵芯。將線圈套裝在兩個(gè)立柱上就成為一臺單相電抗器。盡管圖5和6中所示的是采用的圓形截面的鐵芯芯柱，實(shí)際上，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠很簡單地將這種圓形截面的鐵芯芯柱替換為上面所述的如橢圓形、跑道形、 卵形、外凸輪形等截面的鐵芯芯柱。圖7是包含有根據(jù)本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的圓形鐵芯芯柱的鐵芯立柱呈直線排列的三相電抗器多級鐵芯芯柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是圖7所示的單相電抗器多級鐵芯芯柱的縱向剖視圖。圖9是其中多級鐵芯立柱呈三角形排列的三相電抗器多級鐵芯芯柱結(jié)構(gòu)的縱向剖視圖。如圖7和圖8所示，，由3個(gè)芯柱重疊固定為一個(gè)多級鐵芯立柱(4)，3個(gè)鐵芯立柱(4)的上下兩端各固定一個(gè)長方體鐵軛(6)組成了一個(gè)三相電抗器鐵芯.將線圈套裝在三個(gè)立柱上就成為一臺三相電抗器。如圖9所示，由3個(gè)芯柱重疊固定為一個(gè)多級鐵芯立柱G)，3個(gè)鐵芯立柱(4)的上下兩端各固定一個(gè)環(huán)形鐵軛(7)組成了一個(gè)三相環(huán)形電抗器鐵芯。將線圈套裝在連個(gè)立柱上就成為一臺三相環(huán)形鐵芯電抗器。上面所述的多級芯柱的芯柱之間根據(jù)設(shè)計(jì)要求墊氣隙材料，組成電抗器鐵芯立柱。在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書中的所有部件或結(jié)構(gòu)及等效物意圖包括用于與如具體要求保護(hù)的其他要求保護(hù)的要素組合地進(jìn)行該功能的任何結(jié)構(gòu)。為了例示和描述的目的，已經(jīng)給出了本實(shí)用新型的各個(gè)實(shí)施例的描述，但是該描述不意圖是窮盡的或被限制到所公開的形式的公開。不脫離本實(shí)用新型的范圍和精神，許多修改和變化對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。以上已經(jīng)詳細(xì)地參考本實(shí)用新型的例示實(shí)施例描述了本實(shí)用新型的技術(shù)方案，很顯然，在不脫離在所附權(quán)利要求書所限定的范圍情況下，能夠進(jìn)行各種修改和變化。
權(quán)利要求1.一種鐵芯芯柱，其中芯柱由多片軋制硅鋼片疊碼而成，所述多片軋制硅鋼片的寬度沿疊碼方向從中間向兩側(cè)依次減小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵芯芯柱，其中所述芯柱的橫截面的包絡(luò)線輪廓為圓形、橢圓形、環(huán)形跑道形或外凸輪形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵芯芯柱，其中所述多片軋制硅鋼片的每一片具有相同的高度,范圍在20mm 1200mm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐵芯芯柱，其特征是硅鋼片寬度范圍在IOmm 1200mm之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐵芯芯柱，其中所述環(huán)形跑道形的兩端為正弦曲線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鐵芯芯柱，其中橫截面為環(huán)形跑道形的芯柱的中間為多片高度和寬度相等的矩形硅鋼片。
7.一種多級鐵芯芯柱，所述多級電抗器鐵芯芯柱由前述任意一個(gè)權(quán)利要求所述的鐵芯芯柱沿著硅鋼片的高度方向重疊固定組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多級鐵芯芯柱，其中兩個(gè)多級鐵芯芯柱的兩端分別由一個(gè)長方體鐵軛固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多級鐵芯芯柱，其中三個(gè)同一直線排列的鐵芯芯柱兩端分別由一個(gè)長方體鐵軛固定。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多級鐵芯芯柱，其特征是其中三個(gè)呈三角形排列的鐵芯芯柱兩端分別由一個(gè)環(huán)形鐵軛固定。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種多級電抗器鐵芯芯柱，其中芯柱由多片軋制硅鋼片疊碼而成，所述多片軋制硅鋼片的寬度沿疊碼方向從中間向兩側(cè)依次減小。其優(yōu)點(diǎn)在于有效增大了鐵芯的填充系數(shù)，在同等截面積下可減小鐵芯直徑，從而減小其外裹的線圈的直徑，達(dá)到節(jié)省硅鋼片和導(dǎo)線材料的目的，同時(shí)可以降低線圈加工成本，提高生產(chǎn)效率。
文檔編號H01F27/245GK202058558SQ201120166698
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者韓羽 申請人:韓羽