專利名稱：鐵芯和變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實(shí)施例涉及非晶合金帶材領(lǐng)域，尤其涉及一種鐵芯和變壓器。
背景技術(shù)：
非晶合金帶材以其優(yōu)越的電磁性能被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，其中最大的應(yīng)用是電力領(lǐng)域，主要用于制作非晶配電變壓器鐵芯。用非晶合金帶材制作鐵芯的非晶配電變壓器，其空載損耗僅為普通硅鋼變壓器的75%左右，具有良好的節(jié)能效果，同時(shí)采用非晶鐵芯制成的非晶配電變壓器還具有巨大的環(huán)保效益，少向大氣排放CO2、SO2，減少核廢料，對(duì)國家電網(wǎng)的節(jié)能減排、建設(shè)“綠色電網(wǎng)”有著重要意義，因此非晶合金配電變壓器在我國電網(wǎng)中將具有非常大的應(yīng)用潛力。圖I為現(xiàn)有技術(shù)鐵芯示意圖，如圖I所示，目前非晶配電變壓器鐵芯主要采用非晶帶材直接卷繞、整形成矩形的鐵芯框，矩形鐵芯框由上鐵軛部11、下鐵軛部12和芯柱13組成。鐵芯框兩端面除下鐵軛部11外，其余均采用環(huán)氧樹脂固封。此結(jié)構(gòu)雖然已被普遍采用，但卻存在一個(gè)很大的缺陷，比如鐵芯除下鐵軛部外，其余部位均被環(huán)氧膠固封住，下部油流通過無固封的下鐵軛部滲入鐵芯后，無法從其它部位流出，即油流進(jìn)入非晶鐵芯內(nèi)部后，即變成死油區(qū)，鐵芯內(nèi)部不能形成通暢的油路，這便容易造成鐵芯散熱難，溫度高等弊端。導(dǎo)致變壓器絕緣老化或不能使變壓器滿負(fù)荷運(yùn)行等問題，對(duì)非晶變壓器的經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行存在很大的隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的是提出一種鐵芯和變壓器，旨在解決現(xiàn)有鐵芯內(nèi)部不能形成通暢的油路，從而導(dǎo)致鐵芯散熱難及導(dǎo)致變壓器易絕緣老化的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種鐵芯，所述鐵芯包括鐵芯框，由非晶帶材卷繞成型，所述鐵芯框的下部為下鐵軛部，所述鐵芯框的上部為上鐵軛部；硅鋼片，包覆在所述鐵芯框的內(nèi)表面和外表面；導(dǎo)油槽，開設(shè)在所述上鐵軛部；環(huán)氧膠，固封在除所述下鐵軛部和所述導(dǎo)油槽外的所述鐵芯框的兩端面。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種具有上述鐵芯的變壓器。本發(fā)明實(shí)施例的鐵芯和變壓器，通過在上鐵軛部開設(shè)導(dǎo)油槽，從而使得滲入鐵芯的油流能夠通過導(dǎo)油槽順利的流出，保證油路順暢，有效避免了鐵芯死油區(qū)的存在，有利于鐵芯散熱，同時(shí)可提高變壓器運(yùn)行的安全性，有效延長(zhǎng)變壓器的使用壽命。



圖I為現(xiàn)有技術(shù)鐵芯不意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例鐵芯的不包含環(huán)氧膠的示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例鐵芯的不包含硅鋼片的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。本發(fā)明實(shí)施例提出的鐵芯，通過在鐵芯的上鐵軛開設(shè)導(dǎo)油槽，從而可使?jié)B入鐵芯內(nèi)部的油流從導(dǎo)油槽順利流出，使得油路順暢，避免了鐵芯死油區(qū)的存在，有利于鐵芯散熱，從而避免了鐵芯局部溫度過高所帶來的一系列危害。圖2為本發(fā)明實(shí)施例鐵芯的不包含環(huán)氧膠的示意圖，圖3為本發(fā)明實(shí)施例鐵芯的不包含硅鋼片的示意圖，如圖2、圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例的鐵芯包括鐵芯框21、硅鋼片22、環(huán)氧膠23和導(dǎo)油槽24組成。需要說明的是，為更清楚的表示本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)明內(nèi)容，圖2中省略了環(huán)氧膠23，圖3中省略了硅鋼片22，因而需要將圖2與圖3結(jié)合來理解本發(fā)明實(shí)施例的鐵芯。鐵芯框21可以由非晶帶材直接卷繞形成，非晶帶材的寬度為140 220mm，鐵芯框21虛線27以上的部分為鐵芯框21的上鐵軛部25，鐵芯框21虛線28以下的部分為鐵芯框21的下鐵軛部26。鐵芯框21采用一定長(zhǎng)度的非晶帶材疊制而成，具體的，以多片(優(yōu)選為25片)非晶合金帶材為一組，采用專用鐵芯模具疊制成第一鐵芯環(huán)，然后在第一鐵芯環(huán)的外部再以多片(優(yōu)選為25片)非晶合金帶材為一組疊制成第二鐵芯環(huán)，以此類推，由多組鐵芯環(huán)組成了鐵芯框21。每組鐵芯環(huán)的接縫均位于下鐵軛部26處，鐵芯環(huán)的接縫可以采用直列搭接的方式，也可以采用扇形搭接的方式。本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中鐵芯環(huán)的接縫采用扇形搭接的方式，可使接縫部位盡量錯(cuò)開，能有效改善接縫處的磁場(chǎng)分布，減小磁通密度在此處的過度集中，可有效降低鐵芯損耗。同時(shí)采用扇形搭接的方式，可使搭接部位厚度減小，能有效減小鐵芯框體積。根據(jù)實(shí)際情況需要，本發(fā)明實(shí)施例的鐵芯可以是三相三柱式鐵芯也可以是三相五柱式鐵芯。娃鋼片22包覆在鐵芯框21的內(nèi)表面和外表面。娃鋼片22可以米用導(dǎo)磁性能良好及機(jī)械強(qiáng)度高的冷壓取向硅鋼片，其厚度為O. 3_。環(huán)氧膠23固封在鐵芯框21和硅鋼片22的除下鐵軛部26外的兩端面上，即下鐵軛部26的兩端面不需要固封環(huán)氧膠23。環(huán)氧膠23固封在鐵芯框21和硅鋼片22的兩端面上，是指環(huán)氧膠23固封在鐵芯框21和硅鋼片22的側(cè)面上，可以將鐵芯框21和硅鋼片22的側(cè)面固封住。環(huán)氧膠23的厚度為2 3mm，優(yōu)選的，環(huán)氧膠23的厚度為2mm。本發(fā)明實(shí)施例中采用環(huán)氧膠23固封在鐵芯框21和硅鋼片22的兩端面上，可有效固化鐵芯框21，解決非晶帶材退火后較脆、易碎的問題，降低鐵芯的裝配難度，避免鐵芯在裝配過程中性能受裝配工藝影響較大的缺點(diǎn)。再如圖3所示，上鐵軛部25上開設(shè)有導(dǎo)油槽24，需要說明的是本發(fā)明實(shí)施例的上鐵軛部25上開設(shè)有導(dǎo)油槽24實(shí)際是指在上鐵軛部25上留有一定空隙沒有固封環(huán)氧膠23，沒有固封環(huán)氧膠23的空隙部分就形成了導(dǎo)油槽24，優(yōu)選的導(dǎo)油槽24位于上鐵軛部25的中間部位。導(dǎo)油槽24的寬度根據(jù)鐵芯框21的具體尺寸在來確定，優(yōu)選的導(dǎo)油槽24的寬度為10 30mm。導(dǎo)油槽24可以使通過下鐵軛部26滲入鐵芯的油流能夠通過導(dǎo)油槽24順利的流出，從而保證油路順暢，有利于鐵芯散熱，避免了鐵芯死油區(qū)的存在，從而避免了鐵芯局部溫度過高所可能帶來的一系列危害。 現(xiàn)有的鐵芯框21除下鐵軛部26外，其余部分的兩端面均采用環(huán)氧膠23固封，從而導(dǎo)致當(dāng)油流通過下鐵軛部26滲入鐵芯后無法從其它部位流出，即油流進(jìn)入鐵芯內(nèi)部后，即變成死油區(qū)，鐵芯內(nèi)部不能形成通順的油路，造成鐵芯散熱難，溫度高等弊端。
本發(fā)明實(shí)施例的鐵芯，通過在上鐵軛部開設(shè)導(dǎo)油槽，使得通過下鐵軛部滲入鐵芯的油流能夠通過導(dǎo)油槽順利的流出，保證油路順暢，有效避免了鐵芯死油區(qū)的存在，有利于鐵芯散熱，從而避免了鐵芯局部溫度過高所可能帶來的一系列危害。上述實(shí)施例是對(duì)于鐵芯的實(shí)施例，本發(fā)明實(shí)施例的鐵芯可以應(yīng)用到變壓器中。用非晶合金帶材制作鐵芯的非晶配電變壓器，其空載損耗僅為普通硅鋼變壓器的75%左右，具有良好的節(jié)能效果，同時(shí)采用非晶鐵芯制成的非晶配電變壓器還具有巨大的環(huán)保效益，少向大氣排放CO2、SO2，減少核廢料。但是，采用現(xiàn)有鐵芯的變壓器，因?yàn)殍F芯在其結(jié)構(gòu)上存在著死油區(qū)(油路不通)及散熱不良的問題，容易造成變壓器運(yùn)行時(shí)鐵芯溫度過高，導(dǎo)致變壓器絕緣老化或不能使變壓器滿負(fù)荷運(yùn)行等問題，對(duì)非晶變壓器的安全運(yùn)行存在很大的隱患采用本發(fā)明實(shí)施例鐵芯的變壓器，因?yàn)殍F芯上設(shè)置有導(dǎo)油槽，使得通過下鐵軛部滲入鐵芯的油流能夠通過導(dǎo)油槽順利的流出，保證油路順暢，有利于鐵芯散熱，從而解決了傳統(tǒng)變壓器絕緣老化及不能滿負(fù)荷運(yùn)行的問題，有效提高了變壓器的安全系數(shù)，延長(zhǎng)變壓器的使用壽命，同時(shí)提高了變壓器的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。具體的，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)例中，變壓器采用帶導(dǎo)油槽結(jié)構(gòu)的鐵芯，鐵芯兩端面各涂覆2mm厚的環(huán)氧膠，鐵芯上鐵軛部正中間處設(shè)置有15mm寬的導(dǎo)油槽(兩端面各一)，鐵芯內(nèi)外層均用O. 3mm的導(dǎo)磁性能良好的冷壓取向硅鋼片包裹。采用此結(jié)構(gòu)鐵芯制成的變壓器，對(duì)其進(jìn)行溫升試驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果如下，變壓器油頂層溫升為47. 8°C，而采用不帶導(dǎo)油槽結(jié)構(gòu)的鐵芯制成的同款變壓器(除鐵芯不帶導(dǎo)油槽外，其余設(shè)計(jì)完全一樣)溫升試驗(yàn)結(jié)果為變壓器油頂層溫升為53°C。通過測(cè)試結(jié)果可以看出，采用帶有導(dǎo)油槽鐵芯的變壓器在保證成本不變的前提下，其溫升比同款采用不帶導(dǎo)油槽鐵芯的變壓器溫升要低5. 2°C，這對(duì)變壓器的長(zhǎng)期安全運(yùn)行提供了可靠的保障，因此采用本發(fā)明實(shí)施例的鐵芯的非晶變壓器能有效解決鐵芯內(nèi)部的死油區(qū)問題，保證油流順暢，結(jié)構(gòu)更加合理，從而可以有效延長(zhǎng)變壓器的使用壽命。具體的，在本發(fā)明又一個(gè)實(shí)例中，變壓器采用帶導(dǎo)油槽結(jié)構(gòu)的鐵芯，鐵芯兩端面各涂覆3mm厚的環(huán)氧膠，鐵芯上鐵軛部設(shè)置有30mm寬的導(dǎo)油槽(兩端面各一)，鐵芯內(nèi)外層均用O. 3mm的導(dǎo)磁性能良好的冷壓取向硅鋼片包裹。采用此結(jié)構(gòu)鐵芯制成的變壓器，對(duì)其進(jìn)行溫升試驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果如下，變壓器油頂層溫升為48. 2°C，而采用不帶導(dǎo)油槽結(jié)構(gòu)的鐵芯制成的同款變壓器(除鐵芯不帶導(dǎo)油槽外，其余設(shè)計(jì)完全一樣)溫升試驗(yàn)結(jié)果為變壓器油頂層溫升為54. 5°C。通過測(cè)試結(jié)果可以看出，采用帶導(dǎo)油槽鐵芯的變壓器在保證成本不變的前提下，其溫升比同款采用不帶導(dǎo)油槽鐵芯的變壓器溫升低6. 3°C，這對(duì)變壓器的長(zhǎng)期安全運(yùn)行提供了可靠的保障，因此采用本發(fā)明實(shí)施例的鐵芯的非晶變壓器能有效解決鐵芯內(nèi)部的死油區(qū)問題，保證油流順暢，結(jié)構(gòu)更加合理，從而可以有效延長(zhǎng)變壓器的使用壽命。以上所述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鐵芯，其特征在于，所述鐵芯包括 鐵芯框，由非晶帶材卷繞成型，所述鐵芯框的下部為下鐵軛部，所述鐵芯框的上部為上鐵軛部； 硅鋼片，包覆在所述鐵芯框的內(nèi)表面和外表面； 導(dǎo)油槽，開設(shè)在所述上鐵軛部； 環(huán)氧膠，固封在除所述下鐵軛部和所述導(dǎo)油槽外的所述鐵芯框的兩端面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵芯，其特征在于，所述鐵芯為三相三柱式鐵芯或三相五柱式鐵芯。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵芯，其特征在于，所述導(dǎo)油槽開設(shè)在所述上鐵軛部的中間部。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵芯，其特征在于，所述導(dǎo)油槽的寬度為10 30mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵芯，其特征在于，所述硅鋼片的厚度為0.3_。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵芯，其特征在于，所述環(huán)氧膠的厚度為2 3_。
7.一種具有上述任一權(quán)利要求所述鐵芯的變壓器。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例涉及一種鐵芯和變壓器，所述鐵芯包括鐵芯框，由非晶帶材卷繞成型，所述鐵芯框的下部為下鐵軛部，所述鐵芯框的上部為上鐵軛部；硅鋼片，包覆在所述鐵芯框的內(nèi)表面和外表面；導(dǎo)油槽，開設(shè)在所述上鐵軛部；環(huán)氧膠，固封在除所述下鐵軛部和所述導(dǎo)油槽外的所述鐵芯框的兩端面。本發(fā)明實(shí)施例的鐵芯和變壓器，通過在上鐵軛部開設(shè)導(dǎo)油槽，從而使得滲入鐵芯的油流能夠通過導(dǎo)油槽順利的流出，保證油路順暢，有效避免了鐵芯死油區(qū)的存在，有利于鐵芯散熱，同時(shí)可提高變壓器運(yùn)行的安全性，有效延長(zhǎng)變壓器的使用壽命。
文檔編號(hào)H01F27/24GK102637509SQ20121013530
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月3日
發(fā)明者蘭榮鑫, 劉鳳芹, 李曉雨 申請(qǐng)人:青島云路新能源科技有限公司