立體卷鐵心電抗器的製作方法
2023-06-15 01:36:56
專利名稱：立體卷鐵心電抗器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種電抗器，特別是涉及ー種立體卷鐵心電抗器。
背景技術：
目如國內電抗器基本上鐵心結構有以下幾種1、鐵心柱置鐵心結構；2、鐵心柱福射形結構；3、鉄心柱漸開線結構。現有鐵心結構存在的問題1、鉄心填充係數低，導致銅鐵用量多；2、電抗器噪聲高；3、鉄心損耗高；4、非三角形鉄心電抗器3 個線圈溫升不均勻且三相電抗值不宣平衡。CN201655490U中國實用新型專利公開了一種卷鐵心電抗器，其包括鉄心以及繞制在鉄心上線圈，其特徵在於所述鉄心為卷鐵心，同時該卷鐵心的截面為矩形或圓形。採用卷鉄心結構，鉄心柱中的磁路成為ー個整體，空載性能水平有所提高。但是，因鐵心是採用矽鋼片繞制而成，因此製成圓形是不可能的，矩形的截面的鉄心由於其填充係數低，導致銅鐵用量多；同時由於卷鐵心為上下鉄心構成以方便線圈的安裝，特別是對於帶有鉄心餅的鐵心結構，其鐵心柱的機械強度和絕緣性能都不可靠。
發明內容本實用新型的目的在於解決現有的電抗器的卷鐵心的鉄心柱的填充係數低，進而導致銅鐵用量多的問題。本實用新型的另一目的在於解決現有的電抗器的卷鐵心的鐵心柱的機械強度和絕緣性不好的技術問題及噪聲高的問題。為實現首要目的，本實用新型的技術方案為ー種立體卷鐵心電抗器，其包括卷鐵心、套設在所述卷鐵心柱上的電抗器繞組以及緊固部件；其特徵在於所述電抗器鐵心為三個相同的卷鐵心框組成的三角形的三相立體卷鐵心，且所述電抗器的卷鐵心是由矽鋼片或非晶合金或矽鋼片和非晶合金混合卷制而成，所述卷鐵心的鉄心柱的截面為大於四邊的多邊形。作為優選，所述每相鉄心至少分為上下兩段U形帶有部分心柱的上鐵軛和U形帶有部分心柱的下鐵軛，上鐵軛和下鐵軛對接使磁路閉環時的結合面在鉄心柱段上；在所述鉄心柱結合面位置插置有鐵心餅和磁路氣隙。本實用新型的立體卷鐵心電抗器，作為另ー種選擇，可以將所述每相鉄心至少分為左右兩段C形帶有心柱和部分上下鐵軛的左右兩部分，左右兩部分的上鐵軛和下鐵軛分別對接使磁路閉環時的結合面在鐵軛段上。將鐵心分為C形的左右兩部分時，作為優選，所述每相鉄心C形的左右兩部分切割分為至少上下兩部分，且在所述結合面位置插置有鐵心餅和磁路氣隙。本實用新型所述的立體卷鐵心電抗器，其中，所述鐵心餅是經卷鐵心的鉄心柱本體中切割而成鐵心餅，或所述鐵心餅為與所述卷鐵心的鉄心柱截面形狀相同或近似的多邊形的由矽鋼片疊積而成的鉄心餅。[0010]為了解決現有的電抗器的卷鐵心的鐵心柱的機械強度和絕緣性不好的技術問題及噪聲高的問題，作為優選，在所述包含有鐵心餅和磁路氣隙的鐵心柱外具有經浸漆固化或環氧澆注形成的固化層。通過在卷鐵心的鐵心柱外形成固化層，從而提高了鐵心的機械強度和絕緣效果。作為優選，所述U形帶有心柱的上鐵軛和U形帶有心柱的下鐵軛對接使磁路閉環時的結合面是經機械加工形成的平面斷面。作為優選，所述鐵心的C形左右兩部分的上鐵軛和下鐵軛分別對接使磁路閉環時的結合面是經機械加工形成的平面斷面。本實用新型所述的電抗器，其中，所述電抗器繞組為線繞或者為箔繞。所述的立體卷鐵心電抗器，其中，所述緊固部件包括在所述電抗器的卷鐵心的上下方分別設有用於夾緊所述電抗器繞組的上夾件和下夾件，並通過拉緊螺杆拉緊；所述電抗器繞組的上、下端與上、下夾件之間分別設有上壓塊和下墊塊，所述下夾件固定在底座上，所述上夾件上面設有壓梁；所述上、下夾件均為多邊形。所述的立體卷鐵心電抗器，作為優選，所述的壓梁包括三個中心連為一體的呈星形布置的短梁，所述三個短梁的連為一體的中心位置通過中心螺杆與所述底座連接固定，所述三個短梁的另一端分別與上夾件的三邊連接固定。採用星形布置的壓梁，能使三相鐵心受力均勻合理，利於壓緊。本實用新型由於採用了卷鐵心結構，克服了現有的疊鐵心結構、鐵心柱輻射形結構、漸開線鐵心柱結構的缺點，其解決了普通型電抗器三相電感不平衡的問題；解決了電抗器三個繞組溫升不均勻的問題；可有效的降低鐵損耗，降低產品噪聲，節約銅鐵用量，可應用於中、低壓電網及變頻整流系統。特別是本實用新型的卷鐵心的鐵心柱的截面為大於4的多邊形，使之更接近於圓形，從而可以提高鐵心的填充係數，進而減少銅鐵用量，降低生產成本。本實用新型的卷鐵心為立體卷鐵心，即所述電抗器鐵心為三個相同的卷鐵心框組成的三角形的三相立體卷鐵心結構；每個卷鐵心心柱的截面輪廓為接近於圓的大於4的多邊形。這樣的結構的優點在於1)鐵心截面利用率高；2)因線圈繞製成圓柱形，使線圈內逕到鐵心的距離一致，保證電氣絕緣距離要求；3)便於鐵心柱進行環氧澆注。本實用新型所述立體卷鐵心電抗器為了電抗器線圈的安裝，進一步將所述每相卷鐵心至少分為上下兩段，上鐵軛和下鐵軛以及鐵心餅，並在彼此間設有磁路氣隙。也可以將每相卷鐵心分為C形左右兩部分，並在鐵心柱的鐵心段切開，增設由卷鐵心心柱本體中切割而成的鐵心餅的或增設採用矽鋼片疊積而成的鐵心餅以及磁路氣隙。因此在所述包含有鐵心餅和磁路氣隙的鐵心柱進行環氧澆注或浸漆固化形成所述固化層，對於該電抗器的鐵心柱提高機械強度更有意義。
圖I是本實用新型所述立體卷鐵心電抗器的結構示意圖。圖2是本實用新型所述立體卷鐵心電抗器的卷鐵心的結構示意圖。圖2A是圖2的A-A處截面圖。圖3是本實用新型所述立體卷鐵心電抗器的剖示圖。
具體實施方式
參見圖1-3，圖中展示的是本實用新型的立體卷鐵心電抗器，其包括卷鐵心3、套設在卷鐵心柱上的電抗器繞組6以及緊固部件。從圖2中可以看出，本實施例的電抗器的卷鐵心3為立體卷鐵心，是由三個相同的卷鐵心框30組成的三角形狀的三相立體卷鐵心3 ;本實用新型的特點在於每個卷鐵心框 30的截面輪廓為近似半圓形的多邊形，相鄰卷鐵心框30的柱段拼接使兩個近似半圓形的多邊形組合成近似圓形的10邊形的鐵心柱。如圖3所示，所述每相卷鐵心3至少分為上下兩段，本實施例中分為四段U形帶有部分心柱的上鐵軛31和U形帶有部分心柱的下鐵軛32以及在上鐵軛31和下鐵軛32的結合面之間插置的兩個鐵心餅33，本實施例中的鐵心餅33是經卷鐵心3的鐵心柱本體中切割而成鐵心餅，且在下鐵軛32、上鐵軛31、鐵心餅33之間有三個磁路氣隙34，下鐵軛32和上鐵軛31以及鐵心餅33之間對接使磁路閉環時的結合面在鐵心柱段上；其中，U形帶有部分心柱的上鐵軛31、中間的鐵心餅33、以及U形帶有部分心柱的下鐵軛32之間對接使磁路閉環時的結合面是經機械加工形成的平面斷面。所述包含有鐵心餅33和磁路氣隙34的鐵心柱進行環氧澆注或浸漆固化，從而在所述鐵心餅33、磁路氣隙34以及上鐵軛31和下鐵軛 32的鐵心柱段外形成固化層35 (參見圖3)，達到提高鐵心柱機械性能和絕緣性的效果。當然，本實施例中的鐵心餅33顯然還可以採用與所述卷鐵心3的鐵心柱外形吻合的多邊形的由娃鋼片置積而成的鐵心餅。本實施例中，所述電抗器繞組為線繞，顯然還可以為箔繞。本實用新型立體卷鐵心電抗器的緊固部件包括設在最下方的底座9，在底座9上面固定有下夾件8，在上方與下夾件8相對設有上夾件1，所述上、下夾件1、8均為多邊形； 卷鐵心3設在上、下夾件I、8之間其位於框內，卷鐵心3的鐵心柱上設有電抗器繞組6，在電抗器繞組6的上、下端與上、下夾件1、8之間分別設有上壓塊4和下墊塊7，上、下夾件1、8 通過拉緊螺杆5拉緊，並通過上壓塊4和下墊塊7將電抗器繞組6夾緊。在上夾件I上面設有壓梁2，壓梁2包括三個三個中心連為一體的呈星形布置的短梁21、22、23，所述三個短梁21、22、23的中心連為一體的位置通過中心螺杆10向下延伸與底座9固定，短梁21、22、 23的另一端分別與上夾件I的三邊連接固定，通過旋緊中心螺杆10從而使三個短梁21、 22,23分別壓緊三相鐵心3。本實用新型採用星形布置的壓梁，使壓梁2位於每相鐵心的中間位置，受力均勻，利於壓緊。應說明的是，本實用新型的立體卷鐵心電抗器，為了安裝電抗器線圈，也可以將每相鐵心從中間縱向分開，分為左右兩段C形帶有心柱和部分上下鐵軛的左右兩部分，左右兩部分的上鐵軛和下鐵軛分別對接使磁路閉環時的結合面在鐵軛段上。鐵心的C形左右兩部分的上鐵軛和下鐵軛分別對接使磁路閉環時的結合面最好是經機械加工形成的平面斷面。採用平面切斷，利於提供好加工效率。而且，所述鐵心柱進切割分為至少上下兩部分， 以便在鐵心柱的結合面位置插置鐵心餅和磁路氣隙。本實用新型的立體卷鐵心電抗器可製作成絕緣耐熱等級A級(油浸式)、B (乾式)、F級(乾式)、H級(乾式)或其他耐熱等級產品。以上實施例是對本實用新型進行示例性說明，而非作限制性的概括，本實用新型旨在提供ー種立體卷鐵心電抗器，該卷鐵心電抗器的鉄心柱的截面為接近圓形的大於4的多邊形，從而提高鐵心的填充係數，減少銅鐵用量，降低生產成本。本領域普通技術人員在本實用新型的發明構思的指導下，還可以做出很 多常規結構上的修改與替換，例如改變鐵心柱截面多邊形的邊數，増加鐵心餅的數量，選擇由矽鋼片疊積而成的鐵心餅，増加磁路氣隙，或者每相鐵心從中間縱向分開，分為C形左右兩段。這些修改與替換也應當被認為屬於本實用新型的保護範圍之中。
權利要求1.一種立體卷鐵心電抗器，其包括卷鐵心、套設在所述卷鐵心柱上的電抗器繞組以及緊固部件；其特徵在於所述電抗器鐵心為三個相同的卷鐵心框組成的三角形的三相立體卷鐵心，且所述電抗器的卷鐵心是由矽鋼片或非晶合金或矽鋼片和非晶合金混合卷制而成，所述卷鐵心的鐵心柱的截面為大於四邊的多邊形。
2.根據權利要求I所述的立體卷鐵心電抗器，其特徵在於所述每相鐵心至少分為上下兩段U形帶有部分心柱的上鐵軛和U形帶有部分心柱的下鐵軛，上鐵軛和下鐵軛對接使磁路閉環時的結合面在鐵心柱段上；在所述鐵心柱結合面位置插置有鐵心餅和磁路氣隙。
3.根據權利要求I所述的立體卷鐵心電抗器，其特徵在於所述每相鐵心至少分為左右兩段C形帶有心柱和部分上下鐵軛的左右兩部分，左右兩部分的上鐵軛和下鐵軛分別對接使磁路閉環時的結合面在鐵軛段上。
4.根據權利要求3所述的立體卷鐵心電抗器，其特徵在於所述每相鐵心C形的左右兩部分切割分為至少上下兩部分，且在所述結合面位置插置有鐵心餅和磁路氣隙。
5.根據權利要求2或4所述的立體卷鐵心電抗器，其特徵在於所述鐵心餅是經卷鐵心的鐵心柱本體中切割而成鐵心餅，或所述鐵心餅為與所述卷鐵心的鐵心柱截面形狀相同或近似的多邊形的由矽鋼片疊積而成的鐵心餅。
6.根據權利要求1-4其中任一項所述的立體卷鐵心電抗器，其特徵在於在所述包含有鐵心餅和磁路氣隙的鐵心柱外具有經浸漆固化或環氧澆注形成的固化層。
7.根據權利要求5所述的立體卷鐵心電抗器，其特徵在於在所述包含有鐵心餅和磁路氣隙的鐵心柱外具有經浸漆固化或環氧澆注形成的固化層。
8.根據權利要求2所述的立體卷鐵心電抗器，其特徵在於所述U形帶有心柱的上鐵軛和U形帶有心柱的下鐵軛對接使磁路閉環時的結合面是經機械加工形成的平面斷面。
9.根據權利要求3所述的立體卷鐵心電抗器，其特徵在於所述鐵心的C形左右兩部分的上鐵軛和下鐵軛分別對接使磁路閉環時的結合面是經機械加工形成的平面斷面。
10.根據權利要求1-4、7-9其中任一項所述的立體卷鐵心電抗器，其特徵在於所述電抗器繞組為線繞或者為箔繞。
11.根據權利要求5所述的立體卷鐵心電抗器，其特徵在於所述電抗器繞組為線繞或者為箔繞。
12.根據權利要求6所述的立體卷鐵心電抗器，其特徵在於所述電抗器繞組為線繞或者為箔繞。
13.根據權利要求1-4、7-9其中任一項所述的立體卷鐵心電抗器，其特徵在於所述緊固部件包括在所述電抗器的卷鐵心的上下方分別設有用於夾緊所述電抗器繞組的上夾件和下夾件，並通過拉緊螺杆拉緊；所述電抗器繞組的上、下端與上、下夾件之間分別設有上壓塊和下墊塊，所述下夾件固定在底座上，所述上夾件上面設有壓梁；所述上、下夾件均為多邊形。
14.根據權利要求5所述的立體卷鐵心電抗器，其特徵在於所述緊固部件包括在所述電抗器的卷鐵心的上下方分別設有用於夾緊所述電抗器繞組的上夾件和下夾件，並通過拉緊螺杆拉緊；所述電抗器繞組的上、下端與上、下夾件之間分別設有上壓塊和下墊塊，所述下夾件固定在底座上，所述上夾件上面設有壓梁；所述上、下夾件均為多邊形。
15.根據權利要求6所述的立體卷鐵心電抗器，其特徵在於所述緊固部件包括在所述電抗器的卷鐵心的上下方分別設有用於夾緊所述電抗器繞組的上夾件和下夾件，並通過拉緊螺杆拉緊；所述電抗器繞組的上、下端與上、下夾件之間分別設有上壓塊和下墊塊， 所述下夾件固定在底座上，所述上夾件上面設有壓梁；所述上、下夾件均為多邊形。
16.根據權利要求13所述的立體卷鐵心電抗器，其特徵在於所述的壓梁包括三個中心連為一體的呈星形布置的短梁，所述三個短梁的連為一體的中心位置通過中心螺杆與所述底座連接固定，所述三個短梁的另一端分別與上夾件的三邊連接固定。
專利摘要本實用新型公開了一種立體卷鐵心電抗器，其包括卷鐵心、套設在所述卷鐵心柱上的電抗器繞組以及緊固部件；所述電抗器鐵心為三個相同的卷鐵心框組成的三角形的三相立體卷鐵心，且所述電抗器的卷鐵心是由矽鋼片或非晶合金或矽鋼片和非晶合金混合卷制而成，所述卷鐵心的鐵心柱的截面為大於4的多邊形。其解決了現有的電抗器的卷鐵心的鐵心柱的填充係數低，進而導致銅鐵用量多的問題，並且解決了鐵心柱的機械強度和絕緣性不好的技術問題，也解決了現有電抗器噪聲高的問題，具有三相電感平衡、繞組溫升均勻的優點，降低了鐵損耗和產品噪聲，節約銅鐵用量，可應用於中、低壓電網及變頻整流系統。
文檔編號H01F41/02GK202473528SQ201120549329
公開日2012年10月3日 申請日期2011年12月24日 優先權日2011年8月26日
發明者楊京殿, 譚勇 申請人:新華都特種電氣股份有限公司