開口卷鐵芯微漏感節能自耦變壓器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及變壓器技術領域,尤其是涉及一種開口卷鐵芯微漏感節能自耦變壓器。本發明還涉及該開口卷鐵芯微漏感節能自耦變壓器的制備方法。
【背景技術】
[0002]電氣化鐵道有多種供電方式。其中,自耦變壓器供電方式(簡稱AT供電),已經成為高鐵、客運及重載鐵路的最主要供電方式。這種供電方式不但能夠減輕電氣化鐵路對鄰近通信線路的干擾影響,還大大降低了牽引網中的電壓損失。
[0003]當牽引網采用AT供電方式時,在鐵路沿線每隔1km左右需要設置一臺自耦變壓器,所以所需自耦變壓器的數量相當可觀。而降低自耦變壓器損耗,對于鐵路系統節能降耗具有相當大的意義。在有功損耗方面,通過改進鐵芯制造工藝,降低空載損耗;在無功損耗方面,通過改變繞組和引線形式,使自耦變壓器阻抗接近零,從而降低無功可變損耗。另一方面,鐵路需求的變壓器因地域性等差異,不具有統一性,每條鐵路的產品都需要重新設計,且供求時間緊迫,所以要求自耦變壓器產品能夠高效制造、批量生產。
[0004]然而,目前我國的中大型變壓器,其鐵芯結構基本采用疊積形式,繞組采用單獨繞制、后期套裝的制造工藝,制造過程雖然簡單,但是疊積鐵芯截面積利用率不高,導致空載電流和空載損耗都比較大。而卷鐵芯變壓器,可以解決空載損耗和空載電流大的問題,但要求繞組必須直接繞制在鐵芯上,需要專門的繞線設備,其繞制工藝復雜,繞制速度慢,并且不能與鐵芯同時作業,生產效率極低,基本不能做到批量生產。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種開口卷鐵芯微漏感節能自耦變壓器,它具有經濟指標適中、節能效果明顯,且能夠高效批量生產的特點。本發明還公開了該開口卷鐵芯微漏感節能自耦變壓器的制備方法。
[0006]本發明所采用的技術方案是:開口卷鐵芯微漏感節能自耦變壓器,用于電氣化鐵路,該變壓器包括箱體,該箱體內設有鐵芯和套在該鐵芯上的繞組,且該繞組連接有引線,所述鐵芯為單相開口卷鐵芯,且該繞組為至少2個,同時,該箱體內填充有絕緣介質。
[0007]所述鐵芯的斷面為圓形,且該鐵芯采用硅鋼片卷繞而成,該些硅鋼片的一側設有斷口,該些斷口相互錯開。
[0008]所述繞組采用圓筒式或螺旋式,且該些繞組為偶數層,該些繞組具有至少一對漏磁組,每對漏磁組層數相等,每層匝數相等。
[0009]所述引線按照層間電壓相加的順序和該些繞組進行連接。
[0010]所述箱體為鐘罩式箱體或圓筒式箱體。
[0011]所述絕緣介質為變壓器油或SF6氣體。
[0012]該開口卷鐵芯微漏感節能自耦變壓器的制備方法,包括有繞組的裝配過程,所述繞組單獨繞制完成后,套裝于該鐵芯上。
[0013]本發明所具有的優點是:經濟指標適中、節能效果明顯,且能夠高效批量生產。本發明的開口卷鐵芯微漏感節能自耦變壓器的鐵芯為單相開口卷鐵芯,使該鐵芯的填充系數高,且具有質量小、體積小、空載電流小、損耗小、噪聲小的優點。同時,該鐵芯設置斷口,繞組無需直接繞制在鐵芯上,從而不需要使用專用的卷鐵芯繞線設備,可以在鐵芯制造的同時,在普通繞線機上單獨繞制,繞制速度快。繞組繞制完成后,把加工好的鐵芯從斷口處打開,進行繞組和絕緣件的裝配。而且,當變壓器產品出現問題時,可以打開鐵芯的斷口,對器身絕緣和繞組進行修理或者更換,極為方便。即,該變壓器損耗小、噪聲低、性能比較優越,并且制造過程簡單,生產效率高,可以實現批量快速生產,以滿足鐵路緊迫的供需要求。以及,其繞組為圓筒式或螺旋式,套裝完成后,引線將兩柱的多個繞組按照特定的順序連接,通過漏磁通抵消原理,使自耦變壓器的阻抗接近零值,從而降低變壓器的無功損耗,滿足節能降耗的要求。
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明:
[0015]圖1是本發明的實施例的主視透視圖;
[0016]圖2是本發明的鐵芯和繞組的配合結構示意圖。
[0017]圖中:
[0018]10、箱體;
[0019]20、鐵芯,21、硅鋼片,22、斷口 ;
[0020]30、繞組;
[0021]40、引線;
[0022]50、絕緣介質。
【具體實施方式】
[0023]實施例,見圖1和圖2所示:開口卷鐵芯微漏感節能自耦變壓器,用于電氣化鐵路。該變壓器包括箱體10。該箱體10內設有鐵芯20和套在該鐵芯20上的繞組30,且該繞組30連接有引線40。
[0024]進一步的講,該鐵芯20為單相開口卷鐵芯,該繞組30為至少2個。同時,該箱體10內填充有絕緣介質50。更具體的,該鐵芯20的斷面為圓形,且該鐵芯20采用硅鋼片21卷繞而成。而且,該些硅鋼片21的一側設有斷口 22,該些斷口 22相互錯開。S卩,該單相開口卷鐵芯20由自動開口環形卷鐵芯數控設備進行剪料,開出曲線硅鋼片條料,然后卷繞成帶有開口的圓形截面開口卷鐵芯,此鐵芯20的每層硅鋼片21中都有一個斷開即前述的斷口 22。該斷開位置位于該鐵芯20的上鐵軛或下鐵軛位置,每層的斷開點在鐵芯卷繞機的控制下按照一定的規律或要求進行排列,保證該些斷口 22相互錯開。這樣,該鐵芯20具有較高的填充系數,且質量小、體積小、空載電流小、損耗小、噪聲小。以及,由于具有斷口 22,故而該開口卷鐵芯微漏感節能自耦變壓器的制備方法,可以采用常規的工藝,但是在該繞組30裝配過程中,該繞組30單獨繞制完成后,套裝于該鐵芯20上。S卩,將該鐵芯20和該繞組30分別加工完成后,進行器身裝配。裝配時,將該些斷口 22處的硅鋼片21逐層打開,將繞制完成后的繞組30套入該鐵芯20上并同時進行絕緣件裝配,之后再將該鐵芯20的硅鋼片21在斷口 22處閉合綁扎牢固,安裝上下夾件即可。這樣,提高了生產效率,可以實現批量快速生產。
[0025]更進一步的講,該些繞組30采用圓筒式或螺旋式,且該些繞組30為偶數層,該些繞組30具有至少一對漏磁組,每對漏磁組層數相等,每層匝數相等。或者說,該些繞組30為偶數層,通過把該些繞組30劃分成產品所需要的漏磁組數,每對漏磁組磁動勢平衡層數相等,每層匝數相等。如此,按照漏磁相抵、主磁通相加的原則確定每層繞向,并進行交錯連接,以實現漏磁相抵,實現降低無功損耗的目的。
[0026]繼續優化:
[0027]該引線40按照層間電壓相加的順序和該些繞組30進行連接。這樣,以較為簡單的工藝方法實現產品的功能要求。
[0028]該箱體10為鐘罩式箱體或圓筒式箱體。鐘罩式箱體便于檢修且便于現場起吊,而圓筒式箱體則較為美觀和不易滲漏。
[0029]該絕緣介質50為變壓器油或SF6氣體。其中,變壓器油主要用作絕緣介質和散熱功能,且價格低廉;SF6氣體具有耐電強度高且具有隔爆阻燃的特點,一般用于對防火要求高的場合。
[0030]以上所述僅為本發明的優選實施例,并非因此限制本發明的專利范圍,凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關的技術領域,均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.開口卷鐵芯微漏感節能自耦變壓器,用于電氣化鐵路,該變壓器包括箱體(10),該箱體(10)內設有鐵芯(20)和套在該鐵芯(20)上的繞組(30),且該繞組(30)連接有引線(40),其特征在于:所述鐵芯(20)為單相開口卷鐵芯,且該繞組(30)為至少2個,同時,該箱體(10)內填充有絕緣介質(50)。2.根據權利要求1所述的開口卷鐵芯微漏感節能自耦變壓器,其特征在于:所述鐵芯(20)的斷面為圓形,且該鐵芯(20)采用硅鋼片(21)卷繞而成,該些硅鋼片(21)的一側設有斷口(22),該些斷口(22)相互錯開。3.根據權利要求1所述的開口卷鐵芯微漏感節能自耦變壓器,其特征在于:所述繞組(30)采用圓筒式或螺旋式,且該些繞組(30)為偶數層,該些繞組(30)具有至少一對漏磁組,每對漏磁組層數相等,每層匝數相等。4.根據權利要求1所述的開口卷鐵芯微漏感節能自耦變壓器,其特征在于:所述引線(40)按照層間電壓相加的順序和該些繞組(30)進行連接。5.根據權利要求1所述的開口卷鐵芯微漏感節能自耦變壓器,其特征在于:所述箱體(10)為鐘罩式箱體或圓筒式箱體。6.根據權利要求1所述的開口卷鐵芯微漏感節能自耦變壓器,其特征在于:所述絕緣介質(50)為變壓器油或SF6氣體。
【專利摘要】本實用新型公開了一種開口卷鐵芯微漏感節能自耦變壓器,用于電氣化鐵路,該變壓器包括箱體,該箱體內設有鐵芯和套在該鐵芯上的繞組,且該繞組連接有引線,所述鐵芯為單相開口卷鐵芯,且該繞組為至少2個,同時,該箱體內填充有絕緣介質。本實用新型的優點是:經濟指標適中、節能效果明顯,且能夠高效批量生產。
【IPC分類】H01F27/24, H01F27/30, H01F30/02
【公開號】CN204732264
【申請號】CN201520478100
【發明人】由振忠, 張亞新, 李曉新, 張冬冬, 孫禹文, 劉賀江, 榮健, 星成武
【申請人】中鐵電氣化局集團有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年7月3日