截面近似圓的搭接式三相三柱式非晶鐵心的製作方法
2023-12-08 05:32:11 2
專利名稱：截面近似圓的搭接式三相三柱式非晶鐵心的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種截面近似圓的搭接式三相三柱式非晶鐵心，屬電氣技術領 域，主要可用於各種多鐵心變壓器。
背景技術：
現有多鐵心變壓器的非晶鐵心由若干層非晶鐵心片疊制在一起，形成一個 閉合的電磁場迴路，用於傳遞磁通，在鐵心兩側的鐵心柱上套上線圏，線圏通 電後產生交變磁場，通過鐵心將這個磁場的磁通量傳遞給另一個線圈以形成感 應電流，由此實現能量傳遞和變壓的作用，目前同一非晶鐵心中的各層非晶鐵 心片的寬度都是相同的，由此形成的鐵心側臂的橫截面呈矩形，套在鐵心柱上 的環形線圈也應呈矩形，才能與鐵心柱的形狀相適應。採用這種鐵心結構，線 圏的用銅量比較大，並且鐵心拐角處的稜角容易損壞線圏上的絕緣材料。
發明內容
為克服現有技術的上述缺陷，本發明提供了 一種截面近似圓的搭接式三相 三柱式非晶鐵心，採用這種鐵心組合有利於減少線圏的用銅量，並且不易因鐵 心稜角給線圏的絕緣材料造成損壞。
本發明實現上述目的的技術方案是 一種截面近似圓的搭接式三相三柱式 非晶鐵心，包括一個外非晶鐵心、兩個內非晶鐵心和三個線圏，所述兩個內非 晶鐵心並列位於所述外非晶鐵心的中孔內，每個內非晶鐵心的一個側臂與另一 個非晶內鐵心的一個側臂相鄰，另一個側臂與外非晶鐵心的一個側臂相鄰，相 鄰側臂構成鐵心柱，各非晶鐵心均由若干非晶鐵心片疊制而成，所述任一非晶 鐵心中的非晶鐵心片均分為若干長度不等的##組，同一搭接組的兩端在鐵心接合區相互搭接，形成一個搭接段，任意搭接組的搭接段同相鄰搭接組的搭接 段在鐵心切線方向上有一個錯位，任意搭接段的外層端頭同位於其外側的搭接 段的內層端頭相互對接，兩者間留有一個縫隙，所述同一非晶鐵心的非晶鐵心 片還具有不同的寬度，所述外鐵心中位於內側的非晶鐵心片的寬度大於位於內 側的非晶鐵心片的寬度，所述各內鐵心中位於外側的非晶鐵心片的寬度大於位 於內側的非晶鐵心片的寬度，所述各鐵心柱橫截面的兩端均呈中間凸起的近似 於弧形的形狀，所述各線圏分別套在各自對應的鐵心柱上，各線圏的兩端分別 呈與所述^^心柱兩端相仿的弧形。
本發明的有益效果是由於相鄰的不同對接組的微小接縫不在一起，任意 一個微小接縫都被相鄰組的鐵心片所覆蓋，通過相鄰組的鐵心片實現了這個微 小接縫的連接，由此有效地減小了接縫對磁通量傳遞能力的影響，改善了鐵心 的性能；由於這些微小接縫是等寬的，可以根據加工精度控制在最小的範圍內， 因此保證了在一定條件將接縫對磁通傳導的影響限制在最小，避免出現由於同 一鐵心片組中各鐵心片長度相等而出現的同 一鐵心片組兩端之間的接縫呈楔 形擴大的問題；由於將兩個非晶鐵心安裝在外非晶鐵心的中孔裡，由此有效地 利用了空間，減少了鐵心整體結構的體積；由於同一鐵心上位於外側的非晶鐵 心片的寬度大於位於內側的非晶鐵心片的寬度，當兩個鐵心的相鄰側臂構成一 個鐵心柱時，位於鐵心柱中間部分的非晶鐵心片比位於鐵心柱側面的非晶鐵心 片寬，由此在鐵心柱橫截面的兩端形成了中間凸起的近似於圓弧形或其他弧形 的形狀，相應地，套在鐵心柱上的線圏的兩端也呈近似圓弧或其他弧形的形狀， 因此在相同的截面面積下，這種形狀的線圏的周長小，有利於節省線圏的用銅 量，同時，由於鐵心柱的邊緣部位相對現有矩形截面鐵心的邊緣部位而言要平 滑得多，沒有那種非常突出的矩形稜角，因此有效的避免了矩形稜角損害線圏絕緣材料的現象。
圖1是本發明涉及鐵心柱截面形狀的兩相接鐵心側臂的局部截面結構示
意圖2是本發明的主視結構示意圖； 圖3是本發明涉及鐵心對接結構的示意圖。
具體實施例方式
參見圖1-2,本發明提供了一種截面近似圓的搭接式三相三柱式非晶鐵 心，包括一個外非晶鐵心110、兩個內非晶鐵心120和三個線圈400，所述兩 個內非晶鐵心並列位於所述外非晶鐵心的中孔內，每個內非晶鐵心的一個側臂 與另一個非晶內鐵心的一個側臂相鄰，另 一個側臂與外非晶鐵心的一個側臂相 鄰，相鄰側臂構成鐵心柱，所述任一非晶鐵心中的非晶鐵心片均分為若干長度 不等的搭接組，同一搭接組的兩端在鐵心接合區相互搭接，形成一個搭接段 301,任意搭接組的搭接段同相鄰搭接組的搭接段在鐵心切線方向上有一個錯 位，任意搭接段的外層端頭同位於其外側的搭接段的內層端頭相互對接，兩者 間留有一個縫隙302,，所述同一非晶鐵心的非晶鐵心片還具有不同的寬度， 所述外鐵心中位於內側的非晶鐵心片的寬度大於位於內側的非晶鐵心片的寬 度，所述各內鐵心中位於外側的非晶鐵心片的寬度大於位於內側的非晶鐵心片 的寬度，所述各鐵心柱橫截面的兩端均呈中間凸起的近似於弧形的形狀，所述 各線圈分別套在各自對應的鐵心柱上，各線圏的兩端分別呈與所述鐵心柱兩端 相仿的弧形。
所述相鄰對接組的微小接縫在鐵心切線方向上的距離相同。 所述各對接組的微小接縫均分布在同一條斜線上。所述各對接組的微小接縫交替分布在兩條對稱的斜線上，這兩條斜線之間 的距離由內到外逐漸擴大。
所述鐵心片組的微小接縫在鐵心的一個側邊的一定區域範圍內，由裡到外 沿鐵心一個確定的切線方向由裡到外沿鐵心一個確定的切線方向循環排列，既 從起點(通常可以是中間的點，也可以是該區域在該切線方向上的起點)在該 切線方向上順序排列，當排列到該區域終點線後，再回到該區域的起點線重新 沿該切線方向順序排列，如此循環多次，直至所述孩t小接縫都排列完。這種排 列方式，適應於鐵心片分組數量多的情況，並且可以使相鄰微小接縫之間在鐵 心切線方向上具有較大的距離，通過增加切向方向上的距離和增大鐵心片的分 組數量，改善鐵心性能。
可以根據鐵心的性能要求確定鐵心片的分組情況。
鐵心片的分組數量越多，對工裝的要求越多，加工的複雜程度越大，但鐵 心的性能越好。
為保證鐵心的性能，應儘可能的減小微小接縫的寬度，該接縫的寬度由相 應的鐵心片長度和該鐵心片所在位置的鐵心周長確定，應同時考慮鐵心製造過 程的加工精度和在變壓器廠加裝線圏時的加工精度。
所述同 一鐵心的所述非晶鐵心片還可以分為若干組，同 一組的非晶鐵心片 的寬度相等，由此在保證實際效果的情況下，儘可能的減少加工難度。 所述鐵心柱的橫截面形狀為左右對稱，兩端呈對稱的階梯形。 例如，所述同一非晶鐵心的非晶鐵心片可以分為三組，所述外鐵心中位於 內側的一組非晶鐵心片最寬，位於外側的一組非晶鐵心片最窄，所述內鐵心中 位於外側的一組非晶鐵心片最寬，位於裡側的一組非晶鐵心片最窄。在圖1 所示的實施例中，所述外鐵心和所述內鐵心上的非晶鐵心片均分為三組，其中一個內鐵心上的非晶鐵心片組分別以111、 112、 113標示，外鐵心上的非晶鐵 心片組分別以121、 122、 123標示。
同 一鐵心上的非晶4失心片也可以採用其他分組方式，例如分為四組或兩 組。當分為四組時，所述外鐵心各非晶鐵心片組的非晶鐵心片寬度由外到內依 次增大，所述內鐵心各非晶鐵心片組的非晶鐵心片寬度由內到外依次增大；當 分為兩組時，所述外鐵心上內側的那組非晶鐵心片的寬度大於外側的非晶鐵心 的寬度，所述內鐵心上外側的那組非晶鐵心片寬度大於內側的非晶鐵心片的寬 度。
當分組數量越多時，鐵心柱截面外形越平滑，但加工^煩，因此可以根 據鐵心組合的性能要求、鐵心的尺寸以及加工設備和加工數量多方面的因素， 綜合考慮鐵心片的分組方式，在成本和性能上取得一個最佳的平衡點。
各組非晶鐵心片之間的寬度差應使得鐵心柱截面兩端的形狀總體上是一 個圓弧形或其他平滑的弧形。
根據申請人的實驗，這種非晶鐵心結構還有利於改善鐵心的性能，有利於 減少鐵心的截面積，進而減少鐵心的材料消耗量。
所述各非晶鐵心的主視結構通常為四角彎曲的矩形環。
這種非晶鐵心可以採用現有方式製造，採用不同寬度的非晶鋼帶剪切出不 同寬度的非晶鐵心片，可以採用現有的各種封裝方式和接頭結構。
權利要求
1. 一種截面近似圓的搭接式三相三柱式非晶鐵心，包括一個外非晶鐵心、兩個內非晶鐵心和三個線圈，所述兩個內非晶鐵心並列位於所述外非晶鐵心的中孔內，每個內非晶鐵心的一個側臂與另一個非晶內鐵心的一個側臂相鄰，另一個側臂與外非晶鐵心的一個側臂相鄰，相鄰側臂構成鐵心柱，各非晶鐵心均由若干非晶鐵心片疊制而成，其特徵在於所述任一非晶鐵心中的非晶鐵心片均分為若干長度不等的搭接組，同一搭接組的兩端在鐵心接合區相互搭接，形成一個搭接段，任意搭接組的搭接段同相鄰搭接組的搭接段在鐵心切線方向上有一個錯位，任意搭接段的外層端頭同位於其外側的搭接段的內層端頭相互對接，兩者間留有一個縫隙，所述同一非晶鐵心的非晶鐵心片還具有不同的寬度，所述外鐵心中位於內側的非晶鐵心片的寬度大於位於內側的非晶鐵心片的寬度，所述各內鐵心中位於外側的非晶鐵心片的寬度大於位於內側的非晶鐵心片的寬度，所述各鐵心柱橫截面的兩端均呈中間凸起的近似於弧形的形狀，所述各線圈分別套在各自對應的鐵心柱上，各線圈的兩端分別呈與所述鐵心柱兩端相仿的弧形。
2. 如權利要求1所述的截面近似圓的衝荅接式三相三柱式非晶鐵心，其特 徵在於所述各搭接組的疊壓段在鐵心本體切線方向上依次相間 一個固定的角 度或固定的距離。
3. 如權利要求1所述的截面近似圓的搭接式三相三柱式非晶鐵心，其特 徵在於所述相鄰搭接組的短接縫分別在兩個相反的切線方向上等間隔分布。
4. 如權利要求1所述的截面近似圓的搭接式三相三柱式非晶鐵心，其特 徵在於所述各搭接組的疊壓段在鐵心的一個側邊的一定區域範圍內，由裡到外 沿鐵心一個確定的切線方向循環排列。
5. 如權利要求l、 2、 3或4所述的截面近似圓的搭接式三相三柱式非晶 鐵心，其特徵在於所述同一鐵心的所述非晶鐵心片分為若干組，同一組的非晶 鐵心片的寬度相等。
6. 如權利要求5所述的截面近似圓的搭接式三相三柱式非晶鐵心，其特 徵在於所述各鐵心柱的截面形狀左右對稱，兩端呈對稱的階梯形。
7. 如權利要求6所述的截面近似圓的搭接式三相三柱式非晶鐵心，其特 徵在於所述同一非晶鐵心的若干非晶鐵心片分為三組，所述外鐵心中位於內側 的一組非晶鐵心片最寬，位於外側的一組非晶鐵心片最窄，所述內鐵心中位於 外側的一組非晶鐵心片最寬，位於裡側的一組非晶鐵心片最窄。
8. 如權利要求6所述的截面近似圓的搭接式三相三柱式非晶鐵心，其特 徵在於所述同一非晶鐵心的若干非晶鐵心片分為四組，所述外鐵心各非晶鐵心 片組的非晶鐵心片寬度由外到內依次增大，所述內鐵心各非晶鐵心片組的非晶 鐵心片寬度由內到外依次增大。
9. 如權利要求6所述的截面近似圓的搭接式三相三柱式非晶鐵心，其特 徵在於所述外鐵心上內側的那組非晶鐵心片的寬度大於外側的非晶鐵心的寬 度，所述內鐵心上外側的那組非晶鐵心片寬度大於內側的非晶鐵心片的寬度。
全文摘要
本發明涉及一種截面近似圓的搭接式三相三柱式非晶鐵心，包括一個外非晶鐵心、兩個內非晶鐵心和三個線圈，所述兩個內非晶鐵心並列位於所述外非晶鐵心的中孔內，所述各非晶鐵心均由若干非晶鐵心片疊制而成，任意非晶鐵心中的非晶鐵心片均分為若干長度不等的搭接組，同一搭接組的兩端在鐵心接合區相互搭接，同一非晶鐵心的鐵心片還具有不同的寬度，所述外鐵心位於內側的非晶鐵心片的寬度大於位於內側的非晶鐵心片的寬度，所述各內鐵心位於外側的非晶鐵心片的寬度大於位於內側的非晶鐵心片的寬度，所述各線圈分別套在各自對應的鐵心柱上。本發明結構緊湊，有利於節省線圈的用銅量，避免突出稜角對線圈絕緣材料的損害，主要用於相應的非晶變壓器。
文檔編號H01F27/26GK101447294SQ20081011414
公開日2009年6月3日 申請日期2008年5月30日 優先權日2008年5月30日
發明者力 何, 張衛國, 磊 徐, 徐繼斌 申請人:北京中機聯供非晶科技股份有限公司