三相立體開口卷鐵心的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種變壓器的卷鐵心，尤其是涉及一種變壓器的三相立體開口卷鐵心。
【背景技術】
[0002]變壓器鐵心是電力變壓器的重要組成部分，現有的變壓器鐵心大體可以分為平面疊片式、平面卷鐵心式和三相立體卷鐵心式等幾種結構。其中采用立體卷鐵心式的變壓器是近年來發展起來的新型節能配電變壓器，在市場上已經得到廣泛認可。針對國家提出的“十二五”節能減排工作的主要目標任務，國家財政部、發改委、工信部于2012年12月聯合發布了《節能產品惠民工程高效節能配電變壓器推廣實施細則》，要求推廣應用S13以上型號節能型變壓器。傳統的疊片式變壓器，繼續優化的空間較小，要想達到更高的性能水平，只有通過多耗費材料，才能達到一級能效水平，傳統鐵芯的空載損耗、空載電流、鐵芯噪聲較高。
[0003]現有采用立體卷鐵芯的變壓器有開口和閉環兩種，其中開口的變壓器如中國專利申請號為200710038428.5的《一種立體三角形鐵芯油浸式變壓器》，閉口的變壓器如中國專利號為ZL 01215038.X的《一種D型卷繞式三維立體變壓器》以及專利號為ZL201320842825.9的《一種三維立體卷鐵芯變壓器》。上述變壓器所采用的鐵心具有一共同的特點，即鐵芯用三個獨立且形狀相同的單相開口卷鐵芯以120°的角度拼裝組合成立體三角形結構。由于三框鐵芯磁路獨立，三相磁路不能閉合，故鐵芯的損耗系數理論最小為
1.25，由于小容量疊片式變壓器鐵心損耗系數一般高于1.2，因而相對于疊片式變壓器，采用立體卷鐵芯有他的優勢，但是，隨著疊片式變壓器容量增大，由于變壓器三相磁路中柱端部能形成閉合，其鐵芯損耗系數逐步減少，因而現有的立體卷鐵芯變壓器優勢不復存在。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀，提供一種結構緊湊、工藝性強且空載損耗明顯降低的三相立體開口卷鐵心。
[0005]本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種三相立體開口卷鐵心，其特征在于:包括第一 C型鐵心框、第二 C型鐵心框和第三C型鐵心框，該第一、第二和第三C型鐵心框的兩端部分別相互對應連接后在連接部位形成V形、Y形或T形拼接線，并且所述第一、第二和第三C型鐵心框互成一定角度構成Y狀鐵軛，該第一、第二、第三C型鐵心框的豎向部還相互平行而形成三棱柱狀分布的三個鐵心柱。
[0006]優選地，所述第一、第二、第三C型鐵心框均為由導磁片形帶材疊壓并卷制而成的鐵心框。這種結構，卷鐵心加工較為方便，而且用料省。
[0007]進一步優選，所述第一、第二、第三矩形鐵心框中各自的相鄰片形帶材的端部連接處彼此錯開，以進一步減小磁阻。
[0008]改變導磁材料的規格和組合方式，可以卷制出不同截面的三維立體變壓器鐵心，優選地，所述鐵心柱的截面呈矩形、圓形、長圓形或者橢圓形。
[0009]與現有技術相比，本實用新型的優點在于:該三相立體開口卷鐵心由三個C型鐵心框的端部相互連接而構成互成一定角度的三相立體開口卷鐵心，且三相立體開口卷鐵心的三個鐵心柱相互平行并呈三角形立體排列，三相磁路能在這樣的Y狀鐵軛中閉合，空載損耗較同等鐵心明顯降低，另外采用開口卷鐵心結構，加工快捷，適于大規模機器自動化生產，同時便于線圈裝配、工藝性強，加工效率較現有立體卷鐵心明顯提升，尤其適用于兩個鐵心柱間距較小的變壓器中。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型實施例一的結構示意圖；
[0011]圖2為本實用新型實施例第一 C型鐵心框或第二 C型鐵心框的主視圖；
[0012]圖3為圖2的俯視圖；
[0013]圖4為本實用新型實施例第三C型鐵心框主視圖；
[0014]圖5為圖4的俯視圖；
[0015]圖6為本實用新型實施例二的結構示意圖；
[0016]圖7為本實用新型實施例三的結構示意圖；
[0017]圖8為圖7中五層片形帶材疊壓后的示意圖；
[0018]圖9為圖8的制作過程示意圖；
[0019]圖10為本實用新型實施例第一、第二、第三C型鐵心框中，同一層上的三個片形帶材連接的另一種結構示意圖；
[0020]圖11為本實用新型實施例第一、第二、第三C型鐵心框中，同一層上三個片形帶材連接的又一種結構示意圖；
[0021]圖12為圖3中其中一片形帶材的示意圖；
[0022]圖13為圖5中其中一片形帶材的示意圖；
[0023]圖14為圖10中其中一片形帶材的示意圖；
[0024]圖15為圖11中的其中一片形帶材的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0026]實施例一:
[0027]如圖1至圖5所示，本實施例中的三相立體開口卷鐵心包括第一 C型鐵心框1、第二 C型鐵心框2和第三C型鐵心框3，該第一、第二和第三C型鐵心框的兩端部分別相互對應連接后在連接部位形成V形拼接線，并且第一、第二和第三C型鐵心框互成一定角度構成Y狀鐵軛，在本實施例中，互成120°夾角；該Y狀鐵軛中，該第一、第二、第三C型鐵心框的豎向部相互平行而形成三棱柱狀分布的三個鐵心柱A，三相變壓器線圈分別套在上述三個鐵心柱A上，由于產生的三相磁路能在該Y狀鐵軛中閉合，因此采用該鐵心所制成的變壓器損耗較同等變速器可以降低20%以上。
[0028]本實施例中的第一、第二、第三C型鐵心框均為由高導磁片形帶材疊壓并卷制、壓模退火而成的鐵心框。改變導磁材料的規格和組合方式，可以卷制出不同截面的三維立體變壓器鐵心，比如鐵心柱A的截面可以是長圓形，如圖1所示；鐵心柱A的截面也可以是圓形或近似圓形，如圖6所示；或鐵心柱A的截面為長方形，如圖7所示；或者為橢圓形或矩形，其中長圓形即為矩形的兩短邊向外彎曲成圓弧所形成的形狀。
[0029]本實施例中的三個C型鐵心框中的片形帶材采用取向硅鋼片，其中第一 C型鐵心框I和第二 C型鐵心框2采用相同的結構，每一片形帶材采用如圖12所示的結構，且同一C型鐵心框中，相鄰片形帶材的端部彼此錯開。現以相鄰的五個片形帶材為一組進行說明，請參見圖2、3所示，疊加后，五個片形帶材的端部從上而下依次向外伸出一小段距離，形成階梯狀，下方五個片形帶材為一組再重復這樣的排列，以達到相鄰片形帶材的端部連接處彼此錯位的目的。而第三C型鐵心框3采用如圖13所示的片形帶材，其兩端部設計成V型頭，V型頭的兩邊長度剛好等于第一、第二 C型鐵心框的端部寬度，該第三C型鐵心框3中相鄰片形帶材的端部連接處也彼此錯開，請參見圖4和圖5，其錯開位置與第一、二 C型鐵心框的端部錯開位置相對應，現仍按相鄰的五個片形帶材為一組進行說明，此時，疊加后的五個片形帶材的端部從上而下依次向內縮進一小段距離，同樣下方五個片形帶材為一組再重復這樣的排列，以達到相鄰片形帶材的端部連接處彼此錯位的目的。圖8、9所示結構為上述三相立體開口卷鐵心中，三相的相鄰五片疊加時的位置示意，以求每一層連接后形成V形拼接線，且相鄰層的拼接線均錯開。
[0030]實施例二:如圖10所示，本實施例中，與上述第一實施例不同之處在于:第一、第二和第三C型鐵心框采用相同的結構，兩端部分別相互對應連接后在連接部位形成Y形拼接線，第一、第二、第三C型鐵心框中每一片形帶材采用如圖14所示的結構，連接后的Y形拼接線的三邊等長。當然拼接后也可以形成兩邊等長，或者是三邊均不等長的拼接線。
[0031]實施例三:如圖11所示，本實施例中，與上述第一實施列不同之處在于:第一、第二和第三C型鐵心框的兩端部分別相互對應連接后在連接部位形成T形拼接線，第一 C型鐵心框和第二 C型鐵心框采用相同的結構，每一片形帶材采用如圖15所示的結構，第三C型鐵心框的片形帶材采用如圖12所示的結構，同一層中，是圖15所示的片形帶材和圖12所示的片形帶材的組合連接。
[0032]以上所述僅為本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本領域普通技術人員而言，在不脫離本實用新型的原理前提下，可以對本實用新型進行多種改型或改進，如，相鄰層拼接線的錯位，可以通過相鄰層的不同片形帶材的組合來實現，比如，第一層中，采用圖12和圖13所示的片形帶材拼接形成V形拼接線，第二層則采用圖14所示的片形帶材連接成Y形拼接線，第三層采用圖12和圖15所示的片形帶材連接成T形拼接線，以此重復；或者按上述三層中的兩層組合重復，即這樣的方案同樣可以實現相鄰片形帶材的端部彼此錯開，則這些均被視為本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種三相立體開口卷鐵心，其特征在于:包括第一 C型鐵心框(I)、第二 C型鐵心框(2)和第三C型鐵心框(3)，該第一、第二和第三C型鐵心框(1、2、3)的兩端部分別相互對應連接后在連接部位形成V形、Y形或T形拼接線，并且所述第一、第二和第三C型鐵心框(1、2、3)互成一定角度構成Y狀鐵軛，該第一、第二、第三C型鐵心框((1、2、3))的豎向部還相互平行而形成三棱柱狀分布的三個鐵心柱(A)。2.根據權利要求1所述的三相立體開口卷鐵心，其特征在于:所述第一、第二、第三C型鐵心框(1、2、3)均為由導磁片形帶材疊壓并卷制而成的鐵心框。3.根據權利要求2所述的三相立體開口卷鐵心，其特征在于:所述第一、第二、第三矩形鐵心框(1、2、3)中各自的相鄰片形帶材的端部連接處彼此錯開。4.根據權利要求1或2或3所述的三相立體開口卷鐵心，其特征在于:所述鐵心柱(A)的截面呈矩形、圓形、長圓形或者橢圓形。
【專利摘要】本實用新型涉及一種三相立體開口卷鐵心，包括第一C型鐵心框、第二C型鐵心框和第三C型鐵心框，該第一、第二和第三C型鐵心框的兩端部分別相互對應連接后在連接部位形成V形、Y形或T形拼接線，并且所述第一、第二和第三C型鐵心框互成一定角度構成Y狀鐵軛，該第一、第二、第三C型鐵心框的豎向部還相互平行而形成三棱柱狀分布的三個鐵心柱。與現有技術相比，本實用新型的優點在于：三相磁路能在這樣的Y狀鐵軛中閉合，空載損耗較同等鐵心明顯降低，另外采用開口卷鐵心結構，加工快捷，適于大規模機器自動化生產，同時便于線圈裝配、工藝性強，加工效率較現有立體卷鐵心明顯提升，尤其適用于兩個鐵心柱間距較小的變壓器中。
【IPC分類】H01F27/24
【公開號】CN204732262
【申請號】CN201520253214
【發明人】王永法
【申請人】王永法
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年4月24日