一種全斜接縫鐵心的步進疊積方法
2023-10-10 05:42:54 1
專利名稱：一種全斜接縫鐵心的步進疊積方法
技術領域：
本發明公開了一種鐵心的疊積方法，尤其是一種全斜接縫鐵心的步進疊積方法，屬於變壓器部件製造領域。
背景技術：
目前， 一般的全斜接縫鐵心疊積方法以兩片一疊，主要以二級、三級和五級接縫為主，是一種簡單的疊積方法。
在疊片時遵循先疊中柱的中心定位法，邊柱與上、下軛插上即可。在疊積中柱時，按照左大偏中、左小偏中、正中、右小偏中、右大偏中的順序依次疊積，在疊積完一個循環後，再重複依次疊積。當疊厚達到規定的尺寸後，立即停止此級的疊積，準備進行次一級的疊積，次一級的疊積不完成上一級未循環完的部分，而是重新開始新的循環。
疊完中柱所有循環後，開始疊積邊柱和上、下軛，按照與中柱配合的同一級疊積即可。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種可以使磁通逐步穿過接縫、從而確保磁通在接縫兩側較規則地流通，避免大量接縫氣隙集中於同一部位，降低鐵心在接縫處的局部損耗，是一種可降低鐵心空載損耗和噪聲的全斜接縫步進疊積方法。
按照本發明提供的技術方案，所述全斜接縫鐵心的步進疊積方法如下在疊片臺上依次疊放N級鐵心單元，N為正整數；位於所有N級鐵心單元中間位置的一級鐵心單元為最大級鐵心單元，所述最大級鐵心單元中的矽鋼片的尺寸最大，位於最大級鐵心單元上下兩側的各級鐵心單元的矽鋼片的尺寸依次對稱地逐漸縮小，同級鐵心單元中的矽鋼片尺寸相同；每級鐵心單元均包括至少一組矽鋼片；每組矽鋼片由若干層矽鋼片疊加而成，每層矽鋼片均包括位於中間的中柱，位於中柱左側的左邊柱及位於中柱右側的右邊柱，以及位於中柱第一端的上軛和位於中柱第二端的下軛；在疊加時，相鄰兩層矽鋼片中的中柱、左邊柱、右邊柱、上軛及下軛均沿著其各自的長度方向偏移錯位距離l，錯位距離l為正數；同一組矽鋼片的錯位方向及錯位距離均相同，相鄰兩組矽鋼片的錯位方向相反。
在放置每層矽鋼片時，均按照先中柱，後左邊柱與右邊柱，再上軛與下軛的順序進行。所述矽鋼片的尺寸依次對稱地逐漸減小是指矽鋼片的形狀相同，但等比例縮小；所述對稱是指以最大級鐵心單元為對稱中心，位於最大級鐵心單元上下兩側的對應級的鐵心單元的矽鋼片的縮小比例相等。
在所述中柱、左邊柱、右邊柱、上軛及下軛上均設置定位孔；相鄰兩層中柱、左邊柱、右邊柱、上軛及下軛的定位孔均沿著其各自的長度方向偏移所述錯位距離l，以步進周期為一個循環。所述左邊柱、右邊柱、上軛及下軛的端部均設置45度的斜邊，使所述左邊柱與上軛及下軛的結合部以及所述右邊柱與上軛及下軛的結合部均成90度相交。在上軛與下軛上設置V形缺口，在中柱的兩個端部有V形頭；疊放時，使中柱端部的V形頭嵌入上軛與下軛上的V形缺口內。所述中柱、左邊柱、右邊柱、上軛及下軛的橫斷面均近似成圓形或橢圓。
本發明可以使磁通錯開穿過接縫、從而確保磁通在接縫兩側較規則地流通，避免大量接縫氣隙集中於同一截面，降低鐵心接縫部損耗，防止接縫處局部過熱，降低空載損耗和噪聲等優點。
圖1是本發明的疊積形成的鐵心結構圖。圖2是圖1的A-A剖視圖。
具體實施例方式
本發明的鐵心全斜接縫步進疊積方法如下
在疊片臺上依次疊放N級鐵心單元，N為正整數；位於所有N級鐵心單元中間位置的一級鐵心單元為最大級鐵心單元20，所述最大級鐵心單元20中的矽鋼片的尺寸最大，位於最大級鐵心單元上下兩側的各級鐵心單元21的矽鋼片的尺寸依次對稱地逐漸縮小，同級鐵心單元中的矽鋼片尺寸相同；每級鐵心單元21均包括至少一組矽鋼片；每組矽鋼片可以由7或9或11層等多層矽鋼片疊加而成，每層矽鋼片均包括位於中間的中柱5，位於中柱5左側的左邊柱3及位於中柱5右側的右邊柱4，以及位於中柱5第一端的上軛1和位於中柱5第二端的下軛2;在疊加時，相鄰兩層矽鋼片中的中柱5、左邊柱3、右邊柱4、上軛1及下軛2均沿著其各自的長度方向偏移錯位距離1，所述錯位距離l為正數；同一組矽鋼片的錯位方向及錯位距離均相同，相鄰兩組矽鋼片的錯位方向相反。
在放置每層矽鋼片時，均按照先中柱5，後左邊柱3與右邊柱4，再上軛l與下軛2的順序進行。
所述矽鋼片的尺寸依次對稱地逐漸減小是指矽鋼片的形狀相同，但等比例縮小；所述對稱是指以最大級鐵心單元20為對稱中心，位於最大級鐵心單元20上下兩側的對應級的鐵心單元21的矽鋼片的縮小比例相等。
在所述中柱5、左邊柱3、右邊柱4、上軛1及下軛2上均設置定位孔10;相鄰兩層中柱5、左邊柱3、右邊柱4、上軛1及下軛2的定位孔10均沿著其各自的長度方向偏移所述錯位距離1。
所述左邊柱3、右邊柱4、上軛1及下軛2的端部均設置45度的斜邊，使所述左邊柱3與上軛1及下軛2的結合部以及所述右邊柱4與上軛1及下軛2的結合部均成90度相交。
所述中柱5、左邊柱3、右邊柱4、上軛1及下軛2的橫斷面均近似成圓形或橢圓。
具體疊放時，在疊片臺上對應於放置中柱5、左邊柱3、右邊柱4、上軛l及下軛2的部位均設置有定位杆，只要將中柱5、左邊柱3、右邊柱4、上軛1及下軛2上的定位孔10按照設定的先後次序套在所述定位杆上，便可方便地完成疊放過程。疊放時，先將位於最下面的一組(一組中可以有7層矽鋼片)的中柱5的定位孔10套在定位柱上，再在中柱5的左側的定位柱上套左邊柱3，在中柱5的右側放置右邊柱4，然後在中柱5的第一端放置上軛1，第二端放置下軛2;在放置上軛1與下軛2時，必須使左邊柱3與上軛1及下軛2均成90度相交，使右邊柱4與上軛1及下軛2也成90度相交，使中柱5端部的V形頭嵌入上軛1與下軛2上的V形缺口內，形成一個鐵心框架的第一組。再在第一組上，按照第一組所述次序放置第二組。由於同一組中每一層的中柱5、左邊柱
3、 右邊柱4、上軛1及下軛2上的定位孔10均沿著其長度方向偏移，且具有錯位距離l (即偏移量)，因此，第二層中的中柱5、左邊柱3、右邊柱4、上軛1及下軛2均與第一層中的中柱5、左邊柱3、右邊柱4、上軛1及下軛2具有錯位距離l。偏移時，使上軛1與下軛2向右側偏移，使左邊柱3、右邊柱4及中柱5沿著平行於中柱5的方向向中柱5的第二端偏移。在放置第二組時，各層矽鋼片的偏移方向相同，偏移的錯位距離l不變。在疊放完第二組後，可以根據需要再疊放第三組、第四組，直至符合要求的厚度為止，形成第一級鐵心單元；在整個疊放過程中，相鄰兩組矽鋼片的偏移方向均相反。 一般情況下，可以在疊片時以7片為一組直接穿於定位柱上，不用一片一片分開疊裝，而是以7片為一單位同時進行，這樣可以確保一組是整齊的。
在形成第一級鐵心單元後，可以開始疊放第二級鐵心單元，所述第二級鐵心單元中的中柱5、左邊柱3、右邊柱4、上軛1及下軛2的尺寸均略大於第一級中的中柱5、左邊柱3、右邊柱4、上軛1及下軛2的對應的尺寸；所述第二級鐵心單元中的中柱5、左邊柱3、右邊柱4、上軛1及下軛2的尺寸均相同。在疊放第二級鐵心單元時，疊放次序均與疊放第一級時相同，只是矽鋼片的尺寸略大。
在疊放完第二級鐵心單元後，可以按照設定的要求再依次疊放第三級及第四級鐵心單元，在疊放每一級鐵心單元時，相鄰兩級鐵心單元中的矽鋼片的尺寸逐漸增大，直至疊放完最大級鐵心單元20後，再使每一級鐵心單元中的矽鋼片尺寸依次逐漸縮小，其逐漸縮小的量與前述依次放大的量應相同，並且以最大級鐵心單元20為對稱中心對稱地逐漸縮小。根據實際需要，每一級鐵心單元的厚度及其矽鋼片的放大(或縮小)的量可以不同，目的是使每一級鐵心單元均內接於同一個外接圓或橢圓內，見圖2所示，並使中柱5、左邊柱3、右邊柱
4、 上軛1及下軛2的橫截面儘可能的接近圓形或橢圓。
眾所周知，由於鐵心的很大一部分損耗來自於心柱與軛之間的接縫，這使得鐵心製造廠一直在致力於尋找最佳的鐵心接縫形式。本發明是一種全斜接縫鐵心的步進疊積(即階梯搭接)方法，在每一級鐵心單元疊片中就有七級步進搭接，而不是簡單搭接。這種方法疊積形成的鐵心結構可以使磁通逐步穿過接縫，從而確保磁通在接縫兩側較規則地流通，並產生較低的鐵心局部損耗。上軛回插復位也是以7片為一個單位進行，使插片更容易，這也是階梯搭接結構的鐵心可以在變壓器上能廣泛使用的原因所在。更重要的是，這種方法降低了鐵心的空載損耗和噪聲。
權利要求
1、一種全斜接縫鐵心的步進疊積方法，其特徵是在疊片臺上依次疊放N級鐵心單元，N為正整數；位於所有N級鐵心單元中間位置的一級鐵心單元為最大級鐵心單元(20)，所述最大級鐵心單元(20)中的矽鋼片的尺寸最大，位於最大級鐵心單元上下兩側的各級鐵心單元(21)的矽鋼片的尺寸依次對稱地逐漸縮小，同級鐵心單元中的矽鋼片尺寸相同；每級鐵心單元(21)均包括至少一組矽鋼片；每組矽鋼片由若干層矽鋼片疊加而成，每層矽鋼片均包括位於中間的中柱(5)，位於中柱(5)左側的左邊柱(3)及位於中柱(5)右側的右邊柱(4)，以及位於中柱(5)第一端的上軛(1)和位於中柱(5)第二端的下軛(2)；在疊加時，相鄰兩層矽鋼片中的中柱(5)、左邊柱(3)、右邊柱(4)、上軛(1)及下軛(2)均沿著其各自的長度方向偏移錯位距離l，錯位距離l為正數；同一層的矽鋼片位於同一個平面內；同一組矽鋼片的錯位方向及錯位距離均相同，相鄰兩組矽鋼片的錯位方向相反。
2、 如權利要求1所述全斜接縫鐵心的步進疊積方法，其特徵是在放置每層或每組矽鋼片時，按照先中柱(5)，後左邊柱(3)與右邊柱(4)，再上軛(1)與下軛(2)的順序進行。
3、 如權利要求1所述全斜接縫鐵心的步進疊積方法，其特徵是所述矽鋼片的尺寸依次對稱地逐漸減小是指矽鋼片的形狀相同，但等比例縮小；所述對稱是指以最大級鐵心單元(20)為對稱中心，位於最大級鐵心單元(20)上下兩側的對應級的鐵心單元(21)的矽鋼片的縮小比例相等。
4、 如權利要求1所述全斜接縫鐵心的步進疊積方法，其特徵是在所述中柱(5)、左邊柱(3)、右邊柱(4)、上軛(1)及下軛(2)上均設置定位孔(10);相鄰兩層中柱(5)、左邊柱(3)、右邊柱(4)、上軛(1)及下軛(2)的定位孔(10)均沿著其各自的長度方向偏移所述錯位距離l。
5、 如權利要求1所述全斜接縫鐵心的步進疊積方法，其特徵是所述左邊柱(3)、右邊柱(4)、上軛(1)及下軛(2)的端部均設置45度的斜邊，使所述左邊柱(3)與上軛(1)及下軛(2)的結合部以及所述右邊柱(4)與上軛(1)及下軛(2)的結合部均成卯度相交。
6、 如權利要求1所述全斜接縫鐵心的步進疊積方法，其特徵是在上軛(1)與下軛(2)上設置V形缺口，在中柱(5)的兩個端部有V形頭；疊放時，使中柱(5)端部的V形頭嵌入上軛(1)與下軛(2)上的V形缺口內。
7、 如權利要求1所述全斜接縫鐵心的步進疊積方法，其特徵是所述中柱(5)、左邊柱(3)、右邊柱(4)、上軛(1)及下軛(2)的橫斷面均近似成圓形或橢圓。
全文摘要
本發明公開了一種鐵心的疊積方法，尤其是一種全斜接縫鐵心的步進疊積方法，屬於變壓器部件製造領域。按照本發明提供的技術方案，所述全斜接縫鐵心的步進疊積方法如下在疊片臺上依次疊放N級鐵心單元；位於所有N級鐵心單元中間位置的一級鐵心單元為最大級鐵心單元；每級鐵心單元均包括至少一組矽鋼片；每組矽鋼片由若干層矽鋼片疊加而成，每層矽鋼片均包括位於中間的中柱，位於中柱左側的左邊柱及位於中柱右側的右邊柱，以及位於中柱第一端的上軛和位於中柱第二端的下軛；本發明可以使磁通逐步穿過接縫、從而確保磁通在接縫兩側較規則地流通，避免大量接縫氣隙集中於同一部位，降低鐵心在接縫處的局部損耗，是一種可降低鐵心空載損耗和噪聲的全斜接縫步進疊積方法。
文檔編號H01F27/26GK101640107SQ20091018136
公開日2010年2月3日 申請日期2009年7月2日 優先權日2009年7月2日
發明者蔡子祥 申請人:無錫市普天鐵心有限公司