電熱源變壓器的製作方法

2023-07-17 22:30:31 1

專利名稱：電熱源變壓器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於變壓器技術領域，主要涉及一種作為電熱源用的變壓器，主要用於電弧爐、礦熱爐等電加熱設備。
目前與電弧爐、礦熱爐等電加熱設備配套使用的電熱源變壓器，其主要部件是鐵芯和輸入、輸出線圈，所採用的鐵芯一般由冷軋定向矽鋼片剪切成45°長條片疊堆而成的團合迴路，線圈由圓型或扁型絕緣導線呈螺旋繞製成圓筒螺旋式；這種電熱源變壓器有以下缺點鐵芯有許多斜接縫，空載損耗和激磁電流較大，圓筒螺旋式線圈體積大，較為笨重，空間利用係數低，負載損耗大，輸出效率低；加之由於圓筒螺旋式線圈為每匝單體繞組，壓聯面積小，當負荷變化時產生較大的機械力，容易使線圈鬆動，甚至引起燒毀。
本實用新型提出的電熱源變壓器，其目的在於通過改變鐵芯和線圈的結構，降低損耗，提高效率，並使其具有體積小，降低成本的特點。
本實用新型採取的技術方案為其主要部件的變壓器鐵芯為由矽鋼帶或其它合金鋼帶環繞而成的卷式四邊形閉合迴路，分級連續無縫的四邊形鐵芯單體的鐵芯柱的橫斷面可以是階梯狀圓形，也可以是階梯狀半圓形，其供繞制線圈的鐵芯柱橫斷面為關於圓心對稱的階梯狀，階梯的頂點連接形成園形。
四邊形無縫鐵芯內外緣的八個角最好為圓角結構。
線圈為由寬度與線圈高度相等的箔帶卷制而成的帶式圓筒型結構，線圈與供其卷繞的鐵芯柱為同心圓結構。
本實用新型的具體結構可為用以卷繞線圈的鐵芯柱橫斷面為階梯狀圓形，階梯狀關於圓心對稱，每級梯形頂點連接形成圓形，由寬度與線圈高度相等的銅箔帶環繞鐵芯柱形成的帶式圓筒型線圈與鐵芯柱為同心圓結構。
變壓器鐵芯可由一個卷式四邊形無縫鐵芯單體構成，作為單相芯式電熱源變熱器，其鐵芯柱橫斷面為階梯狀圓形，變熱器鐵芯可由兩個卷式四邊形無縫鐵芯單體左右排列而成，作為單相殼式電熱源變熱器，每個鐵芯單體的鐵芯柱橫斷面為階梯狀半圓形，在單體與單體並接處構成的供卷繞線圈的鐵芯柱橫斷面為階梯狀圓形。變壓器鐵芯可由兩個相同的由矽鋼帶卷繞形成的卷式四邊形無縫鐵芯單體左右排列構成後在外面套上一卷式四邊形無縫鐵芯單體構成，作為三相電熱源變壓器的鐵芯；每個鐵芯單體的鐵芯柱橫斷面為階梯狀半圓形，在單體與單體並接處構成的供卷繞線圈的鐵芯柱橫斷面為階梯狀圓形，每個鐵芯單體的鐵芯柱橫斷面相等，且關於接觸面對稱。
在上述變壓器鐵芯結構中，每個卷式四邊形無縫鐵芯單體的內外緣八個角可均為圓角結構。
與相同容量的電熱源變壓器相比，本實用新型由於採用了卷式無縫四邊形鐵芯，鐵芯單體無接縫，大大減少了空載損耗和激磁電流，線圈(輸入線圈和輸出線圈)為箔帶卷繞形成的帶式圓筒型結構，100％壓聯，提高了線圈空間利用係數，降低了絕緣導線用量和負載損耗，減小了線圈體積，減輕了變壓器重量，提高了輸出效率，且由於壓聯面積大，軸向機械力很小，線圈四周有環氧樹脂玻璃絲布綑紮，軸向機械力也很小，保證了本實用新型能夠長期安全運行。
以下結合附圖給出的實施例對本實用新型加以具體說明附

圖1為一種單向殼式電熱源變壓器的結構示意圖。
附圖2為附圖1的側視圖。
附圖3為單相芯式電熱源變壓器的結構示意圖。
附圖4為附圖3的側視圖。
附圖5為三相電熱源變壓器的結構示意圖。
附圖6為附圖5的側視圖。
附圖7為附圖1中A－A截面示意圖。
附圖8為帶式圓筒型線圈結構示意圖。
附圖9為附圖5中A－A截面示意圖。
附圖10為附圖3中A－A截面示意圖。
圖1為本實用新型的一種結構型式，屬於單相殼式電熱源變壓器，圖2是它的側示圖，該實施例變壓器由絕緣墊塊1，絕緣接線板4、夾緊件6，拉緊螺栓8，夾緊螺栓9，底腳板10，螺母11組成構架，設置於構架內的鐵芯5，繞制在鐵芯柱上的線圈(輸入線圈2和輸出線圈7)、輸入出線端3組成，鐵芯5是由兩個相同的卷式四邊形無縫鐵芯單體左右排列而成，鐵芯的供卷繞線圈的鐵芯柱橫斷面為階梯狀園形結構，每個卷式四邊形無縫鐵芯單體的鐵芯柱橫斷面為階梯狀半圓結構，如圖7所示，其外緣的八個角均為圓角結構，每個卷式四邊形無縫鐵芯單體為分級連續無縫的矽鋼帶環繞而成的閉合迴路，其中沒有任何接縫，輸入線圈2和輸出線圈7為帶式圓筒型結構，其由纏有環氧樹脂玻璃絲布的銅箔帶環繞而成，如附圖8所示結構，銅箔帶的寬度與所需繞制的線圈的高度相等，卷繞在鐵芯柱上的線圈與橫斷面呈階梯狀圓形的鐵芯柱最好為同心圓結構。
關於線圈(輸入、輸出線圈)的個數、聯接形式及其它結構同普通變壓器的線圈相同。
下面給出實際測試數據，將本實用新型與現行金剛石燒結機電熱源變壓器作一比較，進一步說明本實施例的效果。
行電熱源變壓器本實用新型容量KVA5050鐵芯規格mmφ135φ150鐵芯材料DQ151－0.35DQ151－0.35一次／二次線圈T數／／聯接方式並聯並聯一次／二次線圈匝數126～152／263～76／1一次／二次線圈截面mm261／2800 60／2800一次／二次電壓V380／5.6380／5.6一次／二次電流A132／8333132／8333陰抗壓降％14.214.11空載損耗／空載電流W／A250／5.8180／3.6
負載損耗／總損耗W3200／34501054／1234絕緣耐熱等級BH允許溫升℃80125輸出效率％94.197.6過負荷能力只允許100％工作允許125％長期工作總重量Kg243186圖3為本實用新型的另一種結構形式，屬於三相電熱源變壓器，圖4是它的側視圖。本實施例是在第一實施例基礎上，再外接一個卷式四邊形無縫鐵芯單體而成為三相鐵芯5，外接的卷式四邊形無縫鐵芯單體同樣由有級連續無縫的矽鋼帶卷制形成，鐵芯柱橫斷面與內接的即實施例1的鐵芯單體相同為階梯狀半圓形，並關於接觸面對稱，鐵芯5供繞制線圈的鐵芯柱橫斷面為階梯狀圓形，如圖9所示，其輸入線圈2和輸出線圈7同樣為帶式圓筒型結構，為寬度與線圈高度相等的銅箔帶卷制而成，卷繞在鐵芯柱上的線圈與橫斷面呈階梯狀圓形的鐵芯柱為同心圓結構。
關於其線圈(輸入線圈、輸出線圈)的個數、組數、聯接形式及其它結構據三相變壓器需要設置，同現有變壓器的結構相同。
圖5為本實用新型的又一種結構型式，屬於單相芯式電熱源變壓器，圖6是它的側視圖，其結構均同於實施例1，實施例2，區別僅在於其鐵芯5由一個卷式四邊形無縫鐵芯單體構成，其鐵芯柱橫斷面呈階梯狀圓形，如圖10所示結構，其線圈也同樣採用寬度與線圈高度相等的銅箔帶卷制而成的帶式圓筒型結構，與供卷繞的鐵芯柱為同心圓結構。其線圈(輸入線圈、輸出線圈)的個數，連接形式及其它結構據單相芯式電熱源變壓器需要設置，同現有變壓器的結構相同。
權利要求1.一種電熱源變壓器，其主要由設置於構架內的鐵芯(5)、繞制在鐵芯柱上的線圈(2、7)和構架組成，其特徵在於1)、鐵芯(5)為由矽鋼帶或其它合金鋼帶環繞而成的卷式四邊形無縫鐵芯單體構成，卷式四邊形無縫鐵芯單體的鐵芯柱橫斷面為階梯狀圓形、階梯狀半圓形，供繞制線圈的鐵芯柱橫斷面為階梯狀圓形；2)、線圈(2、7)為由寬度與線圈高度相等的箔帶卷制而成的帶式圓筒型結構，線圈(2、7)與供卷繞線圈的鐵芯柱為同心圓結構。
2.根據權利要求1所述的電熱源變壓器，其特徵在於卷式四邊形無縫鐵芯單體內外緣的八個角可為圓角結構。
3.按照權利要求1或2所述的電熱源變壓器，其特徵在於鐵芯(5)可為一個卷式四邊形無縫鐵芯單體構成。
4.根據權利要求1或2所述的電熱源變壓器，其特徵在於鐵芯(5)可為兩個卷式四邊形無縫鐵芯單體左右排列構成。
5.根據權利要求1或2所述的電熱源變壓器，其特徵在於鐵芯(5)可為三個卷式四邊形無縫鐵芯單體構成，即在兩個左右排列的鐵芯單體外再套一鐵芯單體構成。
專利摘要本實用新型屬於變壓器技術領域，主要用於電弧爐，礦熱爐等電加熱設備。其主要技術特徵為鐵芯5為由矽鋼帶，或其它合金鋼帶環繞而成的卷式四邊形無縫鐵芯單體構成，分級連接無縫的四邊形鐵芯單體的鐵芯柱橫斷面為階梯狀圓形、階梯狀半圓形，供繞制線圈的鐵芯柱橫斷面為階梯狀圓形；線圈2、7為由寬度與線圈高度相等的箔帶卷制而成的帶式圓筒型結構，與供直卷繞的鐵芯柱為同心圓結構，其具有降低損耗，提高效率和減少體積，節省原料的特點。
文檔編號H01F27/24GK2187828SQ94205088
公開日1995年1月18日 申請日期1994年3月23日 優先權日1994年3月23日
發明者郭玉欽, 郭新濤 申請人:郭玉欽, 郭新濤