一種電力設備用三相三柱立體磁路的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種電力設備用三相三柱立體磁路，由鐵心柱、上鐵軛和下鐵軛構成；所述鐵心柱具有三個，呈“品”字形排列，上鐵軛和下鐵軛分別設置在鐵心柱的上下兩端；所述鐵心柱、上鐵軛和下鐵軛由若干硅鋼片或非晶合金材料薄板疊裝而成，其上下兩端及上鐵軛和下鐵軛與鐵心柱連接部位均呈多層多級斜接縫結構，鐵心柱與上鐵軛和下鐵軛之間通過斜接縫相互交替插接在一起。本發明使電力設備的三相磁路相等，減少了鐵心的接縫數量，有效降低電力設備的空載損耗和空載電流，節約鐵心材料，降低了生產成本，提高了電力設備如變壓器的空載性能、負載性能以及電力設備運行的可靠性；且可有效促進電力設備能效政策的執行，推進綠色環保能源的使用。
【專利說明】—種電力設備用三相三柱立體磁路
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力設備領域，尤其涉及一種電力設備用三相三柱立體磁路。
【背景技術】
[0002]目前，在電力設備如變壓器和電抗器上普遍采用的鐵心結構多為平直疊片式鐵心、單開口式卷鐵心和閉口式卷鐵心。這三種鐵心由于結構的固有缺點，使得電力設備的鐵心磁路三相不等，磁通在鐵心內的分布復雜；而單開口卷鐵心和閉口卷鐵心由于受到制造設備的限制，只能應用到較小容量的產品上，且線圈套裝需要的空間尺寸較大。同時對于上述所有結構，電力設備的鐵心和線圈必須分開制造，其所構成的變壓器和電抗器的鐵心和器身的加工制造復雜，人工干預多，工藝繁瑣，空間利用率低，材料使用浪費，體積大，成品的性能參數不好，尤其是抗突發短路能力較差。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是，提供一種能夠使電力設備結構簡單，生產制造機械化程度高，產品性能先進，空載和負載損耗小，空載電流顯著下降，噪音降低，抗突發短路能力強的電力設備用三相三柱立體磁路。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的:一種電力設備用三相三柱立體磁路，由鐵心柱、上鐵軛和下鐵軛構成；所述鐵心柱具有三個，呈“品”字形排列，上鐵軛和下鐵軛分別設置在鐵心柱的上下兩端；所述鐵心柱、上鐵軛和下鐵軛由若干硅鋼片或非晶合金材料薄板疊裝而成，其上下兩端及上鐵軛和下鐵軛與鐵心柱連接部位均呈多層多級斜接縫結構，鐵心柱與上鐵軛和下鐵軛之間通過斜接縫相互交替插接在一起，且所述上鐵軛和下鐵軛均呈星型或環形。
[0005]優選的，所述上鐵軛和下鐵軛均由三個“(”形單鐵軛組合而成，且每個“(”形單鐵軛均由硅鋼片或非晶合金材料薄板疊裝而成。
[0006]優選的，所述星型或環形鐵軛為組合一體式結構。
[0007]優選的，所述鐵心柱由若干片寬相等的硅鋼片或非晶合金材料薄板疊裝而成，其橫截面為矩形或正方形。
[0008]優選的，所述鐵心柱由若干片寬不相等且片寬逐級減小的硅鋼片或非晶合金材料薄板疊裝而成，其橫截面的輪廓線為圓角矩形、長圓形或正圓形。
[0009]優選的，所述上鐵軛和下鐵軛與鐵心柱連接部位的橫截面輪廓線為矩形、正方形、圓角矩形、圓角正方形、長圓形、圓形或“凸”字形。
[0010]優選的，所述“P ”形單鐵軛的橫截面輪廓線為矩形、半個圓角矩形、半個長圓形、半個正圓形或半個“凸”字形。
[0011]優選的，所述“(”形單鐵軛的橫截面輪廓線為矩形、半個圓角形、半個長圓形、半個正圓形或半個“凸”字形。
[0012]優選的，所述的鐵心柱上繞制有與上鐵軛和上鐵軛組合構成電力設備器身的線圈。
[0013]與現有技術相比，本發明的有益之處是:這種電力設備用三相三柱立體磁路使得電力設備的三相磁路相等，同時減少了鐵心的接縫數量，可以有效的降低電力設備的空載損耗和空載電流，節約鐵心材料，降低了生產成本，提高了變壓器的空載性能和負載性能以及電力設備運行的可靠性；設備的體積縮小，減少了絕緣油的使用，應用范圍也十分廣泛，并且該技術可有效促進電力設備能效政策的執行，推進綠色環保能源的使用。
[0014]【專利附圖】
【附圖說明】:
下面結合附圖對本發明進一步說明。
[0015]圖1是本發明一種電力設備用三相三柱立體磁路實施例一結構不意圖；
圖2是圖1中電力設備用三相三柱立體磁路結構拆分示意圖；
圖3是圖1和圖2中上鐵輒結構意圖；
圖4是圖1和圖2中下鐵輒結構意圖；
圖5是本發明一種電力設備用三相三柱立體磁路實施例二結構示意圖；
圖6是圖5中電力設備用三相三柱立體磁路結構拆分示意圖；
圖7是圖5和圖6中上鐵輒結構意圖；
圖8是圖5和圖6中下鐵輒結構意圖；
圖9是本發明一種電力設備用三相三柱立體磁路實施例三結構示意圖；
圖10是圖9中電力設備用三相三柱立體磁路結構拆分示意圖；
圖11是圖9和圖10中上鐵輒結構意圖；
圖12是圖9和圖10中下鐵輒結構意圖；
圖13是本發明一種電力設備用三相三柱立體磁路實施例四結構示意圖；
圖14是圖13中電力設備用三相三柱立體磁路結構拆分示意圖；
圖15是圖13和圖14中上鐵輒結構意圖；
圖16是圖13和圖14中下鐵輒結構意圖；
圖17是本發明一種電力設備用三相三柱立體磁路實施例五結構示意圖；
圖18是圖17中電力設備用三相三柱立體磁路結構拆分示意圖；
圖19是圖17和圖18中上鐵輒結構意圖；
圖20是圖17和圖18中下鐵輒結構意圖；
圖21-26是本發明一種電力設備用三相三柱立體磁路中鐵心柱及單鐵軛橫截面結構示意圖；
圖27-29是本發明一種電力設備用三相三柱立體磁路中鐵心柱與單鐵軛搭接處結構示意圖。
[0016]圖中:1、鐵心柱；2、上鐵輒；3、下鐵輒。
[0017]【具體實施方式】:
下面結合附圖及【具體實施方式】對本發明進行詳細描述:
一種電力設備用三相三柱立體磁路，由鐵心柱1、上鐵軛2和下鐵軛3構成；所述鐵心柱I具有三個，呈“品”字形排列，上鐵軛2和下鐵軛3分別設置在鐵心柱I的上下兩端；如圖21-圖26所示，所述鐵心柱I由若干片寬相等的導磁材料如硅鋼片或非晶合金材料薄板疊裝而成，其橫截面為矩形或正方形；或者鐵心柱I由若干片寬不相等且片寬逐級減小的導磁材料如硅鋼片或非晶合金材料薄板疊裝而成，其橫截面的輪廓線為圓角矩形、長圓形或正圓形；所述鐵心柱I上下兩端及上鐵軛2和下鐵軛3與鐵心柱I連接部位均呈多層多級斜接縫結構，如圖27-圖29所示，鐵心柱I與上鐵軛2和下鐵軛3之間通過斜接縫相互交替插接在一起，且所述上鐵軛2和下鐵軛3均呈星型或環形，所述上鐵軛2和下鐵軛3與鐵心柱I連接部位的橫截面輪廓線為矩形、正方形、圓角矩形、圓角正方形、長圓形、圓形或“凸”字形；所述上鐵軛2和下鐵軛3均由三個“P ”形單鐵軛或三個“(”形單鐵軛組合而成，且每個”形單鐵軛或“(”形單鐵軛均由導磁材料如硅鋼片或非晶合金材料薄板疊裝而成；所述星型或環形鐵軛為組合一體式結構；所述”形單鐵軛的橫截面輪廓線為矩形、半個圓角矩形、半個長圓形、半個正圓形或半個“凸”字形；所述“(”形單鐵軛的橫截面輪廓線為矩形、半個圓角形、半個長圓形、半個正圓形或半個“凸”字形；并且所述的鐵心柱上繞制有與上鐵軛和上鐵軛組合構成電力設備器身的線圈。
[0018]具體地，實施例一:
如圖1一圖4所示的一種電力設備用三相三柱立體磁路，所示鐵心柱I橫截面為直角矩形和正方形，上鐵軛2和下鐵軛3是由彎折“p”形的單鐵軛構成的星型。其具體實施步驟如下:
采用優質導磁材料如硅鋼片或非晶合金材料薄板，用專用設備和工藝，通過剪裁，制成足夠數量的滿足尺寸要求的長條片形，端部呈斜角；根據需要鐵心片可以考慮開定位工藝孔。之后疊裝構成鐵心柱1，該鐵心柱I的端部具有多層步進式多級斜接縫。同樣，通過剪裁，制成滿足尺寸要求的長條軛片，該軛片端部呈斜角形；根據需要軛片上可以開定位工藝孔；然后疊裝，并在專用模具上制成“p”形，并組成星型鐵軛，必要時經過高溫退火，固化成型，該鐵軛端部具有與鐵心柱I配合的多層多級步進式斜接縫。在鐵心柱I上繞制或套好線圈后，在專用設備上將“p”形或星型鐵軛與品字排列的鐵心組裝成立體三相三柱鐵心器身；也可將壓制成型的鐵軛片逐片插在三相帶線圈的“品”字排列的三相鐵心柱I上，構成立體三相三柱鐵心器身，如圖27-29所示，其中鐵心柱I與上鐵軛2和下鐵軛3的交接處可以有出角。
[0019]實施例二:
如圖5—圖8所示的一種電力設備用三相三柱立體磁路，所示鐵心柱I橫截面是直角矩形和正方形，上鐵軛2和下鐵軛3是由“(”形單鐵軛構成的星型。其具體實施步驟如下:
采用優質導磁材料如硅鋼片或非晶合金材料薄板，用專用設備和工藝，通過剪裁，制成足夠數量的滿足尺寸要求的長條片形，端部呈斜角，根據需要鐵心片可以考慮開定位工藝孔。之后疊裝構成鐵心柱1，該鐵心柱I的端部具有多層步進式多級斜接縫。同樣，通過剪裁，制成滿足尺寸要求的長條軛片，該軛片端部呈斜角形；根據需要軛片上可以開定位工藝孔。然后疊裝，并在專用模具上制成“(”形或星型鐵軛，必要時經過高溫退火，固化成型，該鐵軛端部具有與鐵心柱配合的多層多級步進式斜接縫。在鐵心柱I上繞制或套好線圈后，在專用設備上將形或星型鐵軛與“品”字排列的鐵心組裝成立體三相三柱鐵心器身；也可將“(”型的鐵軛片逐片插在三相帶線圈的品字排列的三相鐵心柱I上，構成立體三相三柱鐵心器身，如圖27-29所示，其中鐵心柱I與上鐵軛2和下鐵軛3的交接處可以有出角。
[0020]實施例三:
如圖9一圖12所示的一種電力設備用三相三柱立體磁路，所示鐵心柱I橫截面是多級臺階形，鐵心橫截面輪廓線為圓角矩形、圓角正方形、長圓形或正圓形，上鐵軛2和下鐵軛3是由彎折的”形單鐵軛構成的星型。其具體實施步驟如下:
采用優質導磁材料如硅鋼片或非晶合金材料薄板，用專用設備和工藝，通過剪裁，制成足夠數量的滿足尺寸要求的長條片形，端部呈斜角，根據需要鐵心片可以考慮開定位工藝孔。之后疊裝構成鐵心柱1，該鐵心柱I的端部具有多層步進式多級斜接縫。同樣，通過剪裁，制成滿足尺寸要求的長條軛片，該軛片端部呈斜角形；根據需要，軛片上可以開定位工藝孔。然后疊裝，并在專用模具上制成彎折的”形或星型鐵軛，必要時經過高溫退火，固化成型，該鐵軛端部具有與鐵心柱I配合的多層多級步進式斜接縫。在鐵心柱I上繞制或套好線圈后，在專用設備上將”形或星型鐵軛與品字排列的鐵心組裝成立體三相三柱鐵心器身；也可將壓制成型的鐵軛片逐片插在三相帶線圈的“品”字排列的三相鐵心柱I上，構成立體三相三柱鐵心器身，如圖27-29所示，其中鐵心柱I與鐵軛的交接處可以有出角。
[0021]實施例四:
如圖13—圖16所示的一種電力設備用三相三柱立體磁路，所示鐵心柱I的橫截面是多級臺階形，鐵心橫截面輪廓線為圓角矩形、圓角正方形、長圓形或正圓形，上鐵軛2和下鐵軛3是由“(”形單鐵軛構成的星型。其具體實施步驟如下:
采用優質導磁材料如硅鋼片或非晶合金材料薄板，用專用設備和工藝，通過剪裁，制成足夠數量的滿足尺寸要求的長條片形，端部呈斜角，根據需要鐵心片可以考慮開定位工藝孔。之后疊裝構成鐵心柱1，該鐵心柱I的端部具有多層步進式多級斜接縫。同樣，通過剪裁，制成滿足尺寸要求的長條軛片，該軛片端部呈斜角形；根據需要軛片上可以開定位工藝孔。然后疊裝，并在專用模具上制成彎折的形或星型鐵軛，必要時經過高溫退火，固化成型，該鐵軛端部具有與鐵心柱I配合的多層多級步進式斜接縫。在鐵心柱I上繞制或套好線圈后，在專用設備上將“(”形或星型鐵軛與品字排列的鐵心組裝成立體三相鐵心器身；也可將“(”型的鐵軛片逐片插在三相帶線圈的“品”字排列的三相鐵心柱I上，構成立體三相三柱鐵心器身，如圖27-29所示，其中鐵心柱I與鐵軛的交接處可以有出角。
[0022]實施例五:
如圖17—圖20所示的一種電力設備用三相三柱立體磁路，所示鐵心柱I橫截面是多級臺階形，鐵心橫截面輪廓線為圓角矩形、圓角正方形、長圓形或正圓形，上鐵軛2和下鐵軛3是由彎折的“p”形單鐵軛構成的環形。其具體實施步驟如下:
采用優質導磁材料如硅鋼片或非晶合金材料薄板，用專用設備和工藝，通過剪裁，制成足夠數量的滿足尺寸要求的長條片形，端部呈斜角，根據需要鐵心片可以考慮開定位工藝孔，之后疊裝構成鐵心柱1，該鐵心柱I的端部具有多層步進式多級斜接縫。同樣，通過剪裁，制成滿足尺寸要求的長條軛片，該軛片端部呈斜角形；根據需要，軛片上可以開定位工藝孔，然后疊裝，并在專用模具上制成彎折的“p”形或環形鐵軛，必要時經過高溫退火，固化成型，該鐵軛端部具有與鐵心柱I配合的多層多級步進式斜接縫。在鐵心柱I上繞制或套好線圈后，在專用設備上將“p”形或星型鐵軛與品字排列的鐵心組裝成立體三相三柱鐵心器身；也可將壓制成型的鐵軛片逐片插在三相帶線圈的“品”字排列的三相鐵心柱I上，構成立體三相三柱鐵心器身，如圖27-圖29所示，其中鐵心柱I與鐵軛的交接處可以有出角。[0023]這種電力設備用三相三柱立體磁路使得電力設備的三相磁路相等，同時減少了鐵心的接縫數量，可以有效的降低電力設備的空載損耗和空載電流，節約鐵心材料；利用機械加工的方式，通過剪裁、組合、壓制、退火等工藝手段制作的鐵心上下軛，克服了平直疊片式鐵心的材料利用率低，加工人工成本大的缺點；也克服了單開口鐵心及閉口鐵心的加工剪裁的片寬種類多，機械加工過程復雜和材料性能損失大的缺陷；電力設備的線圈可直接繞制在鐵心柱I上的方法，有效地克服了傳統的疊片式鐵心和單開口式卷鐵心的變壓器和電抗器線圈必須單獨繞制，再套入鐵心的復雜工藝過程，完全取消了套裝工藝間隙，使得電力設備的內部空間利用率大為提高，減少了人工成本，縮短了制造時間，有效地降低了鐵心材料和線圈材料的消耗，減少了變壓器材料成本，同時也顯著的提高了變壓器的空載性能和負載性能；由于沒有線圈的套裝過程，取消了不必要的套裝間隙，使得直接繞制在鐵心上的線圈與鐵心結合緊湊，電力設備的機械強度得到顯著加強，抗突發短路能力得到極大提升，大幅提高了電力設備的運行可靠性；對于油浸式電力設備，由于采用了三相“品”字形排列，有效地節省了空間，使得設備的總體積大幅減少，減少了絕緣油的使用；該發明技術由于基本不受加工設備的限制，理論上可以應用到任何大容量的變壓器和電抗器上，應用范圍十分廣泛；基于上述原因，使得電力設備的鐵心器身的結構得到極大的簡化，消耗的的材料使用和加工成本均可大幅下降，產品的可靠性和性能獲得極大提高，并且該技術可有效的促進電力設備的能效政策的執行，推進綠色環保能源的使用。
[0024]需要強調的是:以上僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
【權利要求】
1.一種電力設備用三相三柱立體磁路，其特征在于:由鐵心柱(I)、上鐵軛(2)和下鐵軛(3)構成；所述鐵心柱(I)具有三個，呈“品”字形排列，上鐵軛(2)和下鐵軛(3)分別設置在鐵心柱(I)的上下兩端；所述鐵心柱(I)、上鐵軛(2)和下鐵軛(3)由若干硅鋼片或非晶合金材料薄板疊裝而成，其上下兩端及上鐵軛(2 )和下鐵軛(3 )與鐵心柱(I)連接部位均呈多層多級斜接縫結構，鐵心柱(I)與上鐵軛(2 )和下鐵軛(3 )之間通過斜接縫相互交替插接在一起，且所述上鐵軛(2 )和下鐵軛(3 )均呈星型或環形。
2.根據權利要求1所述的電力設備用三相三柱立體磁路，其特征在于:所述上鐵軛(2)和下鐵軛(3)均由三個“P”形單鐵軛組合而成，且每個“P”形單鐵軛均由硅鋼片或非晶合金材料薄板疊裝而成。
3.根據權利要求1所述的電力設備用三相三柱立體磁路，其特征在于:所述上鐵軛(2)和下鐵軛(3)均由三個“(”形單鐵軛組合而成，且每個“(”形單鐵軛均由硅鋼片或非晶合金材料薄板疊裝而成。
4.根據權利要求1所述的電力設備用三相三柱立體磁路，其特征在于:所述星型或環形鐵軛為組合一體式結構。
5.根據權利要求1所述的電力設備用三相三柱立體磁路，其特征在于:所述鐵心柱(I)由若干片寬相等的硅鋼片或非晶合金材料薄板疊裝而成，其橫截面為矩形或正方形。
6.根據權利要求1所述的電力設備用三相三柱立體磁路，其特征在于:所述鐵心柱(I)由若干片寬不相等且片寬逐級減小的硅鋼片或非晶合金材料薄板疊裝而成，其橫截面的輪廓線為圓角矩形、長圓形或正圓形。
7.根據權利要求1所述的電力設備用三相三柱立體磁路，其特征在于:所述上鐵軛(2)和下鐵軛(3)與鐵心柱(I)連接部位的橫截面輪廓線為矩形、正方形、圓角矩形、圓角正方形、長圓形、圓形或“凸”字形。
8.根據權利要求2所述的電力設備用三相三柱立體磁路，其特征在于:所述“P”形單鐵軛的橫截面輪廓線為矩形、半個圓角矩形、半個長圓形、半個正圓形或半個“凸”字形。
9.根據權利要求3所述的電力設備用三相三柱立體磁路，其特征在于:所述“(”形單鐵軛的橫截面輪廓線為矩形、半個圓角形、半個長圓形、半個正圓形或半個“凸”字形。
10.根據權利要求1所述的電力設備用三相三柱立體磁路，其特征在于:所述的鐵心柱(I)上繞制有與上鐵軛(2 )和上鐵軛(3 )組合構成電力設備器身的線圈。
【文檔編號】H01F27/26GK103456466SQ201310412104
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月12日 優先權日:2013年9月12日
【發明者】韓寶華, 姚萍, 陳亮 申請人:韓寶華, 姚萍, 陳亮