一種鐵芯柱結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及變壓器技術領域，特別涉及一種鐵芯柱結構，鐵芯柱結構應用于變壓器中，鐵芯柱結構的橫截面的外接形狀由第一圓弧、第二圓弧、第三圓弧及第四圓弧構成。第一圓弧與第三圓弧的弧長及半徑相等，第二圓弧與第四圓弧的弧長及半徑相等。第一圓弧、第二圓弧相、第三圓弧及第四圓弧依次首尾相接為封閉形狀。第一圓弧的開口與第三圓弧的開口相對設置；第二圓弧的開口與第四圓弧的開口相對設置。第一圓弧及第三圓弧的半徑大于封閉形狀最短平分線的長度；第二圓弧及第四圓弧的半徑小于封閉形狀最短平分線長度的一半。本實用新型實施例提供的鐵芯柱結構，鐵芯柱的空間利用率較大，節材效果顯著，承受徑向短路力的能力強。
【專利說明】
一種鐵芯柱結構
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及變壓器技術領域，特別涉及一種鐵芯柱結構。
【背景技術】
[0002]目前，疊鐵芯結構廣泛應用于心式配電變壓器中，根據截面形狀的不同，鐵芯柱結構主要分為圓型鐵芯、長圓形鐵芯及橢圓形鐵芯三種規格。圓型鐵芯與之相配的繞組容易繞緊，彎曲度最高，圓型鐵芯變壓器承受徑向短路力的能力最強，但是圓型鐵芯的空間利用率最差，生產成本最高，難以廣泛應用。長圓形鐵芯空間利用率最大，節材效果最顯著，但是與之相配的線圈不易繞緊，尤其是直線部分明顯松散，長圓鐵芯變壓器的承受徑向短路力的能力很差。與橢圓鐵芯相配的線圈具有足夠的彎曲度，橢圓形鐵芯變壓器承受徑向短路力的能力較強，盡管空間利用率及節材效果優于圓形鐵芯變壓器，但仍遠不如長圓形鐵芯變壓器。目前，還未出現既能夠保證變壓器繞組具有足夠承受徑向短路力的能力，又能顯著提高空間利用率的鐵芯柱結構。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型實施例通過提供一種鐵芯柱結構，解決了現有技術中鐵芯柱結構配電變壓器承受徑向短路力的能力差或生產成本高的技術問題，既保證了與該鐵芯結構相配的線圈具有足夠承受徑向短路力的能力，又顯著增加了鐵芯柱的截面積，有效降低了鐵芯柱的磁通密度，提高了空間利用率，從而降低了鐵芯空載損耗，節約效果明顯。
[0004]本實用新型實施例提供了一種鐵芯柱結構，所述鐵芯柱結構為芯柱式疊積結構，所述鐵芯柱結構應用于變壓器中，所述鐵芯柱結構的橫截面的外接形狀由第一圓弧、第二圓弧、第三圓弧及第四圓弧構成;所述第一圓弧與所述第三圓弧的弧長及半徑相等，所述第二圓弧與所述第四圓弧的弧長及半徑相等;所述第一圓弧、第二圓弧相、第三圓弧及所述第四圓弧首尾相接連接為封閉形狀。
[0005]所述第一圓弧的開口與所述第三圓弧的開口相對設置;所述第二圓弧的開口與所述第四圓弧的開口相對設置。
[0006]所述第一圓弧及所述第三圓弧的半徑大于所述封閉形狀最短平分線的長度;所述第二圓弧及所述第四圓弧的半徑小于所述封閉形狀最短平分線長度的一半。
[0007]所述芯柱式疊積結構外側設置有繞組。
[0008]進一步地，所述第一圓弧與所述第二圓弧相接處相切。
[0009]進一步地，所述第二圓弧與所述第三圓弧相接處相切。
[0010]進一步地，所述第三圓弧與所述第四圓弧相接處相切。
[0011]進一步地，所述第四圓弧與所述第一圓弧相接處相切。
[0012]進一步地，所述芯柱式疊積結構由多個不同片寬的硅鋼片疊積而成。
[0013]進一步地，所述硅鋼片為方形形狀，每級鐵芯均由相同片寬的硅鋼片疊積而成。
[0014]本實用新型實施例提供的一種或多種技術方案，至少具備以下有益效果或優點:
[0015]1、本實用新型實施例提供的鐵芯柱結構，第一圓弧與第三圓弧的弧長及半徑相等，第二圓弧與所述第四圓弧的弧長及半徑相等;第一圓弧、第二圓弧相、第三圓弧及第四圓弧首尾相接連接為封閉形狀;第一圓弧及第三圓弧的半徑大于封閉形狀最短平分線的長度;第二圓弧及第四圓弧的半徑小于封閉形狀最短平分線長度的一半；由上述描述可知，鐵芯柱結構的橫截面的外接形狀為近似橢圓形形狀，在長軸和短軸相同的前提下，該近似橢圓形狀的面積大于橢圓的面積，有效減小了鐵芯柱的磁通密度，從而降低了鐵芯空載損耗，節材效果最顯著。鐵芯柱結構的橫截面的外接形狀由四段圓弧構成，具有足夠的彎曲度，因此，采用鐵芯結構的配電變壓器具有足夠承受徑向短路力的能力。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型實施例提供的鐵芯柱結構橫截面示意圖；
[0017]圖2為橢圓鐵芯柱、長圓鐵芯柱與本實用新型實施例提供的鐵芯柱結構面積對比圖。
【具體實施方式】
[0018]本實用新型實施例通過提供一種鐵芯柱結構，解決了現有技術中鐵芯柱結構配電變壓器承受徑向短路力的能力差或生產成本高的技術問題，既保證了與該鐵芯結構相配的線圈具有足夠承受徑向短路力的能力，又顯著增加了鐵芯柱的截面積，有效降低了鐵芯柱的磁通密度，提高了空間利用率，從而降低了鐵芯空載損耗，節約效果明顯。
[0019]參見圖1，本實用新型實施例提供了一種鐵芯柱結構，鐵芯柱結構為芯柱式疊積結構，鐵芯柱結構應用于變壓器中。鐵芯柱結構的橫截面5的外接形狀由第一圓弧1、第二圓弧
2、第三圓弧3及第四圓弧4構成;第一圓弧I與第三圓弧3的弧長及半徑相等，第二圓弧2與第四圓弧4的弧長及半徑相等;第一圓弧1、第二圓弧2相、第三圓弧3及第四圓弧4首尾相接連接為封閉形狀。
[0020]第一圓弧I的開口與第三圓弧3的開口相對設置，第二圓弧2的開口與第四圓弧4的開口相對設置。第一圓弧I及第三圓弧3的半徑大于封閉形狀最短平分線的長度;第二圓弧2及第四圓弧4的半徑略小于封閉形狀最短平分線長度的一半。芯柱式疊積結構外側設置有繞組。芯柱式疊積結構由多個硅鋼片疊積而成，硅鋼片為方形形狀。
[0021]本實用新型實施例中，第一圓弧I與第二圓弧2相接處相切，第二圓弧2與第三圓弧3相接處相切，第三圓弧3與第四圓弧4相接處相切，第四圓弧4與第一圓弧I相接處相切。第一圓弧1、第二圓弧2、第三圓弧3及第四圓弧4構成近似于橢圓形狀。
[0022]參見圖1及圖2，本實用新型實施例提供的鐵芯柱結構橫截面5的外接圖形為四段圓弧連接而成，具有較高的彎曲度，有利于施工時繞緊線圈，并且可保證與鐵芯柱相配的變壓器繞組有足夠的彎曲度，抵抗徑向短路力，與長圓形鐵芯截面外接圖形相比，顯著地提高了配電變壓器的運行可靠性。如圖2所示，假設本實用新型實施例提供的鐵芯柱結構橫截面的外接圖形的最短平分線為短軸、最長平分線分別為某一橢圓的長軸和短軸，在長軸和短軸長度相同的情況下，本實用新型實施例提供的近似橢圓鐵芯截面外接圖形的面積20明顯大于橢圓形鐵芯截面外接圖形的面積30，略小于長圓形鐵芯截面外接圖形的面積10。在相同的單位空間內，鐵芯柱截面積增大，可有效減小鐵芯柱的磁通密度，從而降低鐵芯空載損耗，節材效果最顯著。在其它條件相同的情況下，采用本實用新型實施例提供的近似橢圓截面鐵芯結構的配電變壓器的生產成本明顯低于采用橢圓形鐵芯截面鐵芯結構的配電變壓器的生產成本，接近與長圓形截面鐵芯結構的配電變壓器生產成本。
[0023]本實用新型實施例提供的一種或多種技術方案，至少具備以下有益效果或優點:
[0024]本實用新型實施例提供的鐵芯柱結構，第一圓弧與第三圓弧的弧長及半徑相等，第二圓弧與所述第四圓弧的弧長及半徑相等;第一圓弧、第二圓弧相、第三圓弧及第四圓弧首尾相接連接為封閉形狀;第一圓弧及第三圓弧的半徑大于封閉形狀最短平分線的長度；第二圓弧及第四圓弧的半徑小于封閉形狀最短平分線長度的一半；由上述描述可知，鐵芯柱結構的橫截面的外接形狀為近似橢圓形形狀，在長軸和短軸相同的前提下，該近似橢圓形狀的面積大于橢圓的面積，有效減小了鐵芯柱的磁通密度，從而降低了鐵芯空載損耗，節材效果最顯著。鐵芯柱結構的橫截面的外接形狀由四段圓弧構成，具有足夠的彎曲度，因此，采用鐵芯結構的配電變壓器具有足夠承受徑向短路力的能力。
[0025]最后所應說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照實例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種鐵芯柱結構，所述鐵芯柱結構為芯柱式疊積結構，所述鐵芯柱結構應用于變壓器中，其特征在于，所述鐵芯柱結構的橫截面的外接形狀由第一圓弧、第二圓弧、第三圓弧及第四圓弧構成;所述第一圓弧與所述第三圓弧的弧長及半徑相等，所述第二圓弧與所述第四圓弧的弧長及半徑相等;所述第一圓弧、第二圓弧相、第三圓弧及所述第四圓弧依次首尾相接為封閉形狀;所述第一圓弧的開口與所述第三圓弧的開口相對設置;所述第二圓弧的開口與所述第四圓弧的開口相對設置； 所述第一圓弧及所述第三圓弧的半徑大于所述封閉形狀最短平分線的長度;所述第二圓弧及所述第四圓弧的半徑小于所述封閉形狀最短平分線長度的一半； 所述芯柱式疊積結構外側設置有繞組。2.如權利要求1所述的鐵芯柱結構，其特征在于，所述第一圓弧與所述第二圓弧相接處相切。3.如權利要求2所述的鐵芯柱結構，其特征在于，所述第二圓弧與所述第三圓弧相接處相切。4.如權利要求3所述的鐵芯柱結構，其特征在于，所述第三圓弧與所述第四圓弧相接處相切。5.如權利要求4所述的鐵芯柱結構，其特征在于，所述第四圓弧與所述第一圓弧相接處相切。6.如權利要求1?5任一項所述的鐵芯柱結構，其特征在于，所述芯柱式疊積結構由多個不同片寬的硅鋼片疊積而成。7.如權利要求6所述的鐵芯柱結構，其特征在于，所述硅鋼片為方形形狀，每級鐵芯均由相同片寬的硅鋼片疊積而成。
【文檔編號】H01F27/26GK205595186SQ201521115936
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2015年12月28日
【發明人】范俊鋒, 項陽, 李智
【申請人】沈陽變壓器研究院股份有限公司