開口卷鐵芯微漏感節(jié)能自耦變壓器及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種開口卷鐵芯微漏感節(jié)能自耦變壓器。本發(fā)明還涉及該開口卷鐵芯微漏感節(jié)能自耦變壓器的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電氣化鐵道有多種供電方式。其中，自耦變壓器供電方式(簡稱AT供電)，已經(jīng)成為高鐵、客運及重載鐵路的最主要供電方式。這種供電方式不但能夠減輕電氣化鐵路對鄰近通信線路的干擾影響，還大大降低了牽引網(wǎng)中的電壓損失。
[0003]當(dāng)牽引網(wǎng)采用AT供電方式時，在鐵路沿線每隔1km左右需要設(shè)置一臺自耦變壓器，所以所需自耦變壓器的數(shù)量相當(dāng)可觀。而降低自耦變壓器損耗，對于鐵路系統(tǒng)節(jié)能降耗具有相當(dāng)大的意義。在有功損耗方面，通過改進(jìn)鐵芯制造工藝，降低空載損耗；在無功損耗方面，通過改變繞組和引線形式，使自耦變壓器阻抗接近零，從而降低無功可變損耗。另一方面，鐵路需求的變壓器因地域性等差異，不具有統(tǒng)一性，每條鐵路的產(chǎn)品都需要重新設(shè)計，且供求時間緊迫，所以要求自耦變壓器產(chǎn)品能夠高效制造、批量生產(chǎn)。
[0004]然而，目前我國的中大型變壓器，其鐵芯結(jié)構(gòu)基本采用疊積形式，繞組采用單獨繞制、后期套裝的制造工藝，制造過程雖然簡單，但是疊積鐵芯截面積利用率不高，導(dǎo)致空載電流和空載損耗都比較大。而卷鐵芯變壓器，可以解決空載損耗和空載電流大的問題，但要求繞組必須直接繞制在鐵芯上，需要專門的繞線設(shè)備，其繞制工藝復(fù)雜，繞制速度慢，并且不能與鐵芯同時作業(yè)，生產(chǎn)效率極低，基本不能做到批量生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種開口卷鐵芯微漏感節(jié)能自耦變壓器，它具有經(jīng)濟(jì)指標(biāo)適中、節(jié)能效果明顯，且能夠高效批量生產(chǎn)的特點。本發(fā)明還公開了該開口卷鐵芯微漏感節(jié)能自耦變壓器的制備方法。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:開口卷鐵芯微漏感節(jié)能自耦變壓器，用于電氣化鐵路，該變壓器包括箱體，該箱體內(nèi)設(shè)有鐵芯和套在該鐵芯上的繞組，且該繞組連接有引線，所述鐵芯為單相開口卷鐵芯，且該繞組為至少2個，同時，該箱體內(nèi)填充有絕緣介質(zhì)。
[0007]所述鐵芯的斷面為圓形，且該鐵芯采用硅鋼片卷繞而成，該些硅鋼片的一側(cè)設(shè)有斷口，該些斷口相互錯開。
[0008]所述繞組采用圓筒式或螺旋式，且該些繞組為偶數(shù)層，該些繞組具有至少一對漏磁組，每對漏磁組層數(shù)相等，每層匝數(shù)相等。
[0009]所述引線按照層間電壓相加的順序和該些繞組進(jìn)行連接。
[0010]所述箱體為鐘罩式箱體或圓筒式箱體。
[0011]所述絕緣介質(zhì)為變壓器油或SF6氣體。
[0012]該開口卷鐵芯微漏感節(jié)能自耦變壓器的制備方法，包括有繞組的裝配過程，所述繞組單獨繞制完成后，套裝于該鐵芯上。
[0013]本發(fā)明所具有的優(yōu)點是:經(jīng)濟(jì)指標(biāo)適中、節(jié)能效果明顯，且能夠高效批量生產(chǎn)。本發(fā)明的開口卷鐵芯微漏感節(jié)能自耦變壓器的鐵芯為單相開口卷鐵芯，使該鐵芯的填充系數(shù)高，且具有質(zhì)量小、體積小、空載電流小、損耗小、噪聲小的優(yōu)點。同時，該鐵芯設(shè)置斷口，繞組無需直接繞制在鐵芯上，從而不需要使用專用的卷鐵芯繞線設(shè)備，可以在鐵芯制造的同時，在普通繞線機(jī)上單獨繞制，繞制速度快。繞組繞制完成后，把加工好的鐵芯從斷口處打開，進(jìn)行繞組和絕緣件的裝配。而且，當(dāng)變壓器產(chǎn)品出現(xiàn)問題時，可以打開鐵芯的斷口，對器身絕緣和繞組進(jìn)行修理或者更換，極為方便。即，該變壓器損耗小、噪聲低、性能比較優(yōu)越，并且制造過程簡單，生產(chǎn)效率高，可以實現(xiàn)批量快速生產(chǎn)，以滿足鐵路緊迫的供需要求。以及，其繞組為圓筒式或螺旋式，套裝完成后，引線將兩柱的多個繞組按照特定的順序連接，通過漏磁通抵消原理，使自耦變壓器的阻抗接近零值，從而降低變壓器的無功損耗，滿足節(jié)能降耗的要求。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明:
[0015]圖1是本發(fā)明的實施例的主視透視圖；
[0016]圖2是本發(fā)明的鐵芯和繞組的配合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:
[0018]10、箱體；
[0019]20、鐵芯，21、硅鋼片，22、斷口 ；
[0020]30、繞組；
[0021]40、引線；
[0022]50、絕緣介質(zhì)。
【具體實施方式】
[0023]實施例，見圖1和圖2所示:開口卷鐵芯微漏感節(jié)能自耦變壓器，用于電氣化鐵路。該變壓器包括箱體10。該箱體10內(nèi)設(shè)有鐵芯20和套在該鐵芯20上的繞組30，且該繞組30連接有引線40。
[0024]進(jìn)一步的講，該鐵芯20為單相開口卷鐵芯，該繞組30為至少2個。同時，該箱體10內(nèi)填充有絕緣介質(zhì)50。更具體的，該鐵芯20的斷面為圓形，且該鐵芯20采用硅鋼片21卷繞而成。而且，該些硅鋼片21的一側(cè)設(shè)有斷口 22，該些斷口 22相互錯開。S卩，該單相開口卷鐵芯20由自動開口環(huán)形卷鐵芯數(shù)控設(shè)備進(jìn)行剪料，開出曲線硅鋼片條料，然后卷繞成帶有開口的圓形截面開口卷鐵芯，此鐵芯20的每層硅鋼片21中都有一個斷開即前述的斷口 22。該斷開位置位于該鐵芯20的上鐵軛或下鐵軛位置，每層的斷開點在鐵芯卷繞機(jī)的控制下按照一定的規(guī)律或要求進(jìn)行排列，保證該些斷口 22相互錯開。這樣，該鐵芯20具有較高的填充系數(shù)，且質(zhì)量小、體積小、空載電流小、損耗小、噪聲小。以及，由于具有斷口 22，故而該開口卷鐵芯微漏感節(jié)能自耦變壓器的制備方法，可以采用常規(guī)的工藝，但是在該繞組30裝配過程中，該繞組30單獨繞制完成后，套裝于該鐵芯20上。S卩，將該鐵芯20和該繞組30分別加工完成后，進(jìn)行器身裝配。裝配時，將該些斷口 22處的硅鋼片21逐層打開，將繞制完成后的繞組30套入該鐵芯20上并同時進(jìn)行絕緣件裝配，之后再將該鐵芯20的硅鋼片21在斷口 22處閉合綁扎牢固，安裝上下夾件即可。這樣，提高了生產(chǎn)效率，可以實現(xiàn)批量快速生產(chǎn)。
[0025]更進(jìn)一步的講，該些繞組30采用圓筒式或螺旋式，且該些繞組30為偶數(shù)層，該些繞組30具有至少一對漏磁組，每對漏磁組層數(shù)相等，每層匝數(shù)相等?；蛘哒f，該些繞組30為偶數(shù)層，通過把該些繞組30劃分成產(chǎn)品所需要的漏磁組數(shù)，每對漏磁組磁動勢平衡層數(shù)相等，每層匝數(shù)相等。如此，按照漏磁相抵、主磁通相加的原則確定每層繞向，并進(jìn)行交錯連接，以實現(xiàn)漏磁相抵，實現(xiàn)降低無功損耗的目的。
[0026]繼續(xù)優(yōu)化:
[0027]該引線40按照層間電壓相加的順序和該些繞組30進(jìn)行連接。這樣，以較為簡單的工藝方法實現(xiàn)產(chǎn)品的功能要求。
[0028]該箱體10為鐘罩式箱體或圓筒式箱體。鐘罩式箱體便于檢修且便于現(xiàn)場起吊，而圓筒式箱體則較為美觀和不易滲漏。
[0029]該絕緣介質(zhì)50為變壓器油或SF6氣體。其中，變壓器油主要用作絕緣介質(zhì)和散熱功能，且價格低廉；SF6氣體具有耐電強(qiáng)度高且具有隔爆阻燃的特點，一般用于對防火要求高的場合。
[0030]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.開口卷鐵芯微漏感節(jié)能自耦變壓器，用于電氣化鐵路，該變壓器包括箱體(10)，該箱體(10)內(nèi)設(shè)有鐵芯(20)和套在該鐵芯(20)上的繞組(30)，且該繞組(30)連接有引線(40)，其特征在于:所述鐵芯(20)為單相開口卷鐵芯，且該繞組(30)為至少2個，同時，該箱體(10)內(nèi)填充有絕緣介質(zhì)(50)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開口卷鐵芯微漏感節(jié)能自耦變壓器，其特征在于:所述鐵芯(20)的斷面為圓形，且該鐵芯(20)采用硅鋼片(21)卷繞而成，該些硅鋼片(21)的一側(cè)設(shè)有斷口(22)，該些斷口(22)相互錯開。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開口卷鐵芯微漏感節(jié)能自耦變壓器，其特征在于:所述繞組(30)采用圓筒式或螺旋式，且該些繞組(30)為偶數(shù)層，該些繞組(30)具有至少一對漏磁組，每對漏磁組層數(shù)相等，每層匝數(shù)相等。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開口卷鐵芯微漏感節(jié)能自耦變壓器，其特征在于:所述引線(40)按照層間電壓相加的順序和該些繞組(30)進(jìn)行連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開口卷鐵芯微漏感節(jié)能自耦變壓器，其特征在于:所述箱體(10)為鐘罩式箱體或圓筒式箱體。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開口卷鐵芯微漏感節(jié)能自耦變壓器，其特征在于:所述絕緣介質(zhì)(50)為變壓器油或SF6氣體。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開口卷鐵芯微漏感節(jié)能自耦變壓器的制備方法，包括有繞組的裝配過程，其特征在于:所述繞組單獨繞制完成后，套裝于該鐵芯(20)上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種開口卷鐵芯微漏感節(jié)能自耦變壓器，用于電氣化鐵路，該變壓器包括箱體，該箱體內(nèi)設(shè)有鐵芯和套在該鐵芯上的繞組，且該繞組連接有引線，所述鐵芯為單相開口卷鐵芯，且該繞組為至少2個，同時，該箱體內(nèi)填充有絕緣介質(zhì)。本發(fā)明的優(yōu)點是：經(jīng)濟(jì)指標(biāo)適中、節(jié)能效果明顯，且能夠高效批量生產(chǎn)。本發(fā)明還公開了該開口卷鐵芯微漏感節(jié)能自耦變壓器的制備方法。
【IPC分類】H01F27/30, H01F41/04, H01F30/02, H01F27/24
【公開號】CN104900381
【申請?zhí)枴緾N201510388750
【發(fā)明人】由振忠, 張亞新, 李曉新, 張冬冬, 孫禹文, 劉賀江, 榮健, 星成武
【申請人】中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年7月3日