技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及變壓器制造技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種三框三柱立體疊片式變壓器鐵芯。

背景技術(shù)：
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變壓器是電力系統(tǒng)中大量使用的重要電器設(shè)備，隨著電氣工業(yè)的迅猛發(fā)展，對于電力變壓器的電壓、容量等功能要求和損耗、溫升、絕緣、壽命等性能要求越來越高、越來越多，而改善功能和性能所涉及的核心技術(shù)之一在于變壓器的鐵芯和繞組。鐵芯可分為疊片式鐵芯和卷繞式鐵芯（簡稱疊鐵芯和卷鉄芯），前者通常是指平面疊鐵芯，后者又分為平面卷鐵芯和立體卷鐵芯。立體卷鐵芯具有三相磁路對稱的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，但也存在因卷繞過程中硅鋼片彎折受損產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和磁性能降低，需增加鐵芯退火處理工序，上下鐵軛截面小、磁通密度高容易產(chǎn)生過激磁，以及因鐵芯的夾緊方向是硅鋼片的寬度方向，不能沿硅鋼片的厚度方向夾緊鐵心，使整個鐵心在結(jié)構(gòu)上不夠牢固等缺陷，且線圈需要在成型的鐵芯上繞制，工藝復(fù)雜、生產(chǎn)周期長，制作成本高；另一方面，立體卷鐵芯受其卷繞工藝和結(jié)構(gòu)限制，只適用于小容量的配電變壓器，具有很大的局限性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種三框三柱立體疊片式變壓器鐵芯，克服了現(xiàn)有平面疊鐵芯變壓器三相磁路不對稱、磁路長、耗材多等缺點。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種三框三柱立體疊片式變壓器鐵芯，其鐵芯為三框三柱立體結(jié)構(gòu)，由三個相同的截面為矩形的矩形框疊鐵芯元件（11）拼裝構(gòu)成立體疊鐵芯（1），其中每個矩形框疊鐵芯元件具有封閉的磁路，其特征在于：

所述的每個矩形框疊鐵芯元件（11）包括兩個豎直線部（111）和兩個橫直線部（112），所述封閉磁路由每個矩形框疊鐵芯元件（11）的兩個豎直線部（111）分別與兩個橫直線部（112）首尾銜接形成，其縱斷面為矩形；

所述三個矩形框疊鐵芯元件（11）的六個豎直線部（111）相互兩兩結(jié)合組成立體疊鐵芯的三個鐵芯柱（12），三個矩形框疊鐵芯元件（11）的六個橫直線部（112）形成連接三個鐵芯柱（12）的上下各三個水平直線形的鐵軛；

所述的每個矩形框疊鐵芯元件的兩個豎直線部（111）和兩個橫直線部（112）均為45°的等腰梯形或缺角梯形兩種硅鋼片料疊積而成，其每層豎直線部（111）和橫直線部（112）均為等腰梯形硅鋼片料或缺角梯形硅鋼片料，其疊加后組成的豎直線部（111）或橫直線部（112）的等腰梯形硅鋼片料或缺角梯形硅鋼片料為間隔式錯層分布。

所述的每個矩形框疊鐵芯元件（11）中的兩個豎直線部（111）的橫截面均呈半圓形結(jié)構(gòu)，由若干個不同寬度的等腰梯形硅鋼片料或缺角梯形硅鋼片料依次疊加組成，其組成的鐵芯柱（12）的截面為圓形結(jié)構(gòu)。

所述的每個矩形框疊鐵芯元件（11）兩個豎直線部（111）的橫截面均為三角圓形結(jié)構(gòu)，由若干個不同寬度的等腰梯形硅鋼片料或缺角梯形硅鋼片料依次疊加組成，其組成的鐵芯柱（12）的截面為大三角圓形結(jié)構(gòu)。

所述的每個矩形框疊鐵芯元件（11）兩個橫直線部（112）即上下鐵軛的橫截面與兩個相接的豎直線部的截面形狀相同，且均由若干個不同高度的等腰梯形硅鋼片料或缺角梯形硅鋼片料依次疊加組成。

所述的每個矩形框疊鐵芯元件（11）兩個橫直線部（112）即上下鐵軛的橫截面為d形結(jié)構(gòu)，其在橫截面不變情況下將最大幾級硅鋼片料的寬度尺寸減小、最小幾級硅鋼片料的寬度尺寸增大，形成d形橫截面。

所述的每個矩形框疊鐵芯元件（11）的豎直線部（111）與橫直線部（112）鐵芯片相接的部位為5～7級階梯接縫結(jié)構(gòu)，以提高變壓器鐵芯的性能指標(biāo)。

所述的每個矩形框疊鐵芯元件（11）的豎直線部（111）與橫直線部（112）鐵芯片剪切面接縫處涂刷雙組分環(huán)氧樹脂膠。

所述的組成鐵芯柱（12）相鄰的豎直線部（111）之間設(shè)置絕緣隔板（14），所述絕緣隔板兩側(cè)有疊片階梯形成的鐵芯柱內(nèi)冷散熱通道。

所述的三個鐵芯柱（12）呈正三角形布置，由兩個矩形框疊鐵芯豎直部分的半圓形截面或三角圓形截面組合成一個鐵芯柱，其鐵芯柱（12）采用熱縮性聚酯pet綁扎帶（13）緊固成一體。

本發(fā)明的優(yōu)點是：

本發(fā)明采用由矩形框結(jié)構(gòu)的平面疊鐵芯元件合成的三維立體疊鐵芯結(jié)構(gòu)，組成三框三柱立體疊鐵芯，消除了傳統(tǒng)平面疊鐵芯變壓器三相磁路不對稱、耗材多、損耗高和立體卷鐵芯制成后需高溫退火、制作周期長、制造成本高等缺點，其整體結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、材料省、制造簡單、經(jīng)濟效益高，損耗低、散熱好，噪音小、易于檢修，高效節(jié)能，適應(yīng)低碳循環(huán)的綠色制造趨勢，具有極為廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的鐵芯柱截面呈圓形的主視圖。

圖2為圖1的俯視圖。

圖3為圖1中單個矩形框疊鐵芯元件的主視圖。

圖4為圖3中的a-a剖視圖。

圖5為圖3中的俯視圖。

圖6為等腰梯形硅鋼片料的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為缺角梯形硅鋼片料的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明的鐵芯柱截面呈大三角圓形的主視圖。

圖9為圖8的俯視圖。

圖10為圖8中單個矩形框疊鐵芯元件的主視圖。

圖11為圖10中的a-a剖視圖。

圖12為圖10中的俯視圖。

圖13為缺角梯形硅鋼片料構(gòu)成的矩形框的主視圖。

圖14為矩形框疊鐵芯元件實施例的上鐵軛、下鐵軛d形橫截面示意圖。

具體實施方式：

參見附圖。

一種三框三柱立體疊片式變壓器鐵芯（鐵芯柱為圓形）實施例的結(jié)構(gòu)示意圖（圖1、圖2），圖中示意出了三框三柱立體疊鐵芯（鐵芯柱為圓形截面）的整體結(jié)構(gòu)。圖中示出了采用熱縮性聚酯pet綁扎帶緊固鐵芯柱、絕緣隔板防止鐵芯片間短路及鐵芯柱內(nèi)冷散熱通道的總體結(jié)構(gòu)。它的三個相同的鐵芯柱12，各鐵芯柱12呈對稱三角形布置，其鐵芯柱截面形狀為圓形（圖2）或三角圓形(圖9)，在垂直于所述中心線的橫截面上的三個鐵芯柱12的中心的連線為等邊三角形，鐵芯1由三個矩形框疊鐵芯元件11構(gòu)成的三個矩形鐵芯框組合而成，每個鐵芯框架為矩形結(jié)構(gòu)，鐵芯1下端通過墊腳絕緣和鐵芯墊腳固定在油箱底面上，鐵芯上夾件和下夾件按常規(guī)通過拉板拉帶和螺桿緊固。

本發(fā)明的三框三柱立體疊鐵芯1由三個矩形框疊鐵芯元件11合成，三個疊鐵芯元件11成正三角形兩兩組合成三個鐵芯柱12，其中每個疊鐵芯元件11具有封閉的磁路。每個疊鐵芯元件11包括兩個豎直線部111和兩個橫直線部112，所述的封閉的磁路由每個疊鐵芯元件11的兩個豎直線部111分別與兩個橫直線部112首尾相接形成，其縱斷面為矩形，三個疊鐵芯元件11的六個豎直線部111相互兩兩結(jié)合組成三維立體疊鐵芯1的三個鐵芯柱12，三個疊鐵芯元件11的六個橫直線部112形成連接三個鐵芯柱12的上下各三個鐵軛。

內(nèi)冷散熱通道（疊片階梯形成的多個小三角形間隙）沿鐵芯柱12的中心線貫通整個鐵芯柱的上下端，與變壓器的冷卻介質(zhì)相連通，變壓器內(nèi)部的冷卻介質(zhì)循環(huán)流過該內(nèi)冷散熱通道，不斷將鐵芯內(nèi)部的熱量帶走。絕緣介質(zhì)為絕緣油或氣體。

圖4中矩形框疊鐵芯元件11的橫截面為半圓形，由三個矩形框疊鐵芯元件11合成的三框三柱立體疊鐵芯1的每個柱12的橫截面為圓形。

圖11中矩形框疊鐵芯元件11的橫截面為三角圓形，由三個矩形框疊鐵芯元件11合成的三框三柱立體疊鐵芯1的每個柱12的橫截面為大三角圓形。

所述的每個矩形框疊鐵芯元件11兩個橫直線部112即上下鐵軛的橫截面與兩個相接的豎直線部的截面形狀相同，且均由若干個不同高度的等腰梯形硅鋼片料113（圖6）或缺角梯形硅鋼片料114（圖7）依次疊加組成。

所述的每個矩形框疊鐵芯元件11兩個橫直線部112即上下鐵軛的橫截面可為多級d形，在橫截面不變情況下將最大幾級硅鋼片料的寬度尺寸減小、最小幾級硅鋼片料的寬度尺寸增大，形成d形橫截面（圖14）。一方面使矩形框疊鐵芯元件11的上下鐵軛內(nèi)側(cè)由圓形變?yōu)槠矫?，可有效改善其電極形狀，減小變壓器繞組兩端（靠近上下鐵軛）的局部最大電場強度，提高變壓器技術(shù)性能和可靠性；另一方面由于減小了上下鐵軛的最大幾級的硅鋼片料寬度，使上下鐵軛的高度減小，又可減小兩個豎直線部的最長硅鋼片料長度，使矩形框疊鐵芯元件整體高度降低，即可減少硅鋼片料的用量、又可降低變壓器高度尺寸以減少絕緣油及其它材料的消耗，有效降低變壓器產(chǎn)品成本。

每個矩形框疊鐵芯元件11由兩種梯形硅鋼片料逐層橫豎對接而成，對接處為45°斜接，層與層間的片料接縫相互錯開為5～7級階梯接縫（小鐵芯柱為5級、大鐵芯柱為6～7級）。

每個矩形框疊鐵芯元件11疊裝成型并夾緊后，在豎直線部111與下橫直線部112鐵芯片的剪切面涂刷雙組分環(huán)氧樹脂膠。

三個矩形框疊鐵芯元件11的六個豎直線部111相互兩兩結(jié)合組成三個鐵芯柱12并緊固后，在三個鐵芯柱的外圍分別用熱縮性聚酯pet綁扎帶13綁扎牢固。

上述各實施例是提供給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來實現(xiàn)或使用本發(fā)明的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想情況下，對上述實例做出種種修改或變化，因而本發(fā)明的保護范圍并不被上述實施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。