一種三相五柱平面卷鐵芯及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種三相五柱平面卷鐵芯及其制造方法，屬于電壓器制造【技術(shù)領(lǐng)域】。該卷鐵芯是由硅鋼帶材料制成的鐵芯片卷繞而得，具體制造方法是：先將鐵芯片按要求的長度尺寸進行剪切，再將其連續(xù)卷繞、退火處理后形成4個獨立的閉合單框鐵芯，最后在同一平面上通過綁扎帶扎緊固定所有單框鐵芯形成所述的三相五柱平面卷鐵芯。相對于原疊片式鐵芯，本發(fā)明所述的三相五柱平面卷鐵芯結(jié)構(gòu)更加緊湊，磁阻大大減少，空載損耗、空載電流顯著降低；其制造方法簡單，生產(chǎn)成本低、效率高。
【專利說明】一種三相五柱平面卷鐵芯及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電壓器制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種三相五柱平面卷鐵芯及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]變壓器組成部件包括器身(鐵芯、繞組、絕緣、引線)、冷卻裝置、調(diào)壓裝置、保護裝置及出線套管等，其鐵芯主要起導(dǎo)磁和骨架的作用，它性能的優(yōu)劣直接影響到變壓器的性能水平。現(xiàn)有的鐵芯有卷式鐵芯和疊片式鐵芯兩種結(jié)構(gòu)，其中卷式鐵芯是由帶材自內(nèi)向外連續(xù)不斷卷制而成；疊片式鐵芯由鐵芯疊片、絕緣件和鐵芯結(jié)構(gòu)件等組成，而鐵芯結(jié)構(gòu)件包括拉帶、壓釘、夾件、墊腳、撐板等，這些結(jié)構(gòu)件需要保證疊片的充分夾緊，才能形成完整而牢固的鐵芯結(jié)構(gòu)。
[0003]目前廣泛應(yīng)用的變壓器鐵芯結(jié)構(gòu)多為疊片式，而由于這種鐵芯的心柱與鐵柱完全是通過硅鋼片的插接構(gòu)成的，在鐵心接縫處形成磁阻和大量漏磁通，導(dǎo)致變壓器損耗增大、功率因數(shù)降低。通過卷制而成卷式鐵芯不存在上述疊片式鐵芯出現(xiàn)的問題，從現(xiàn)有的資料看，同型號的卷式鐵芯變壓器與傳統(tǒng)的疊片式變壓器相比，空載損耗平均降低30%、空載電流平均下降50%、噪音水平下降7?10dB，且具有質(zhì)量輕、體積小、機械和電器性能優(yōu)越等優(yōu)點以及防盜作用。因此，卷式鐵芯結(jié)構(gòu)對于疊片式鐵芯具有一定的優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種磁阻小、低噪音、空耗損耗與空載電流低，以及制造工藝簡單、生產(chǎn)成本低的三相五柱平面卷鐵芯及其制造方法，彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0005]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
[0006]一種三相五柱平面卷鐵芯，包含硅鋼帶材料制成的鐵芯片，其關(guān)鍵技術(shù)點在于，所述卷鐵芯由4個采用厚度為0.2mm的鐵芯片卷繞形成的鐵芯單框拼合而成，并使拼合后卷鐵芯的所有鐵芯柱和鐵軛處于同一平面上，形成的卷鐵芯橫截面形狀為矩形。
[0007]由于鐵芯的空載損耗主要由渦流損耗和磁滯損耗產(chǎn)生的，在磁通密度和頻率一定的情況下渦流損耗與硅鋼片厚度的平方成正比，因此，硅鋼片越薄，渦流損耗越小，但從工藝的角度講，硅鋼片越薄，加工制造難度就越大，工時費用就俞高，本發(fā)明人通過權(quán)衡各方利益，總結(jié)得出，鐵芯片最合理的厚度為0.2_。
[0008]其中，所述卷鐵芯是由2個位于中間位置的等大大鐵芯單框和2個位于兩側(cè)的等大小鐵芯單框拼合而成。
[0009]所述小鐵芯單框的橫截面長度為大鐵芯單框的三分之二。
[0010]形成的三相五柱平面卷鐵芯共有5個鐵芯柱，其中左右為分支鐵芯柱，也可稱為旁軛。卷鐵芯上下兩側(cè)分別稱作上鐵軛和下鐵軛。裝配電壓器時，各電壓級的繞組分別按相套裝載中間的三個鐵芯柱上，而旁軛是空的鐵芯，沒有繞組。
[0011]對于以上方案的進一步說明，所述鐵芯單框為閉合的矩形框，拼合后的卷鐵芯為閉口卷鐵芯。
[0012]所述的卷鐵芯是采用綁扎帶扎緊固定鐵芯單框的方式拼合而成。
[0013]本發(fā)明進一步的技術(shù)方案是:
[0014]一種三相五柱平面卷鐵芯的制造方法，包括以下步驟:
[0015]a、采用硅鋼帶專用切斷機將鐵芯片按要求的長度尺寸進行剪切；
[0016]b、根據(jù)準(zhǔn)備卷制的鐵芯單框型號選取鐵芯內(nèi)模；
[0017]C、采用鐵芯卷繞機按鐵芯內(nèi)模規(guī)格以連續(xù)卷繞的方式繞制成一特定型號的矩形框鐵芯，經(jīng)過退火處理后形成獨立的閉合單框鐵芯；
[0018]d、將4個鐵芯單框按要求順序固定在拼裝夾具上，鐵芯單框拼裝面間涂絕緣漆，并加墊絕緣墊紙，再將拼合形成的三個鐵芯柱外表面用綁扎帶牢固扎緊，使拼合后卷鐵芯的所有鐵芯柱和鐵軛處于同一平面上，便形成了本發(fā)明所述的三相五柱平面閉口卷鐵芯。
[0019]所述卷鐵芯是由2個位于中間位置的等大大鐵芯單框和2個位于兩側(cè)的等大小鐵芯單框拼合而成。
[0020]所述小鐵芯單框的橫截面長度為大鐵芯單框的三分之二。
[0021]由于采取上述技術(shù)方案，本發(fā)明之一種三相五柱平面鐵芯及其制造方法有以下有益效果:
[0022]a、相對于原疊鐵芯結(jié)構(gòu)，本發(fā)明所述的卷鐵芯磁阻明顯減少，磁場均勻，空載損耗平均降低了 30%左右，空載電流平均下降了 50%左右，噪音水平下降了 7?IOdB之間，總體性能得到了大大提高。
[0023]b、本發(fā)明全部采用硅鋼帶為鐵芯材料，比目前多采用非晶合金材料的卷鐵芯比，可減少大約30?40%的生產(chǎn)成本；與原疊鐵芯比，去掉了疊鐵芯四角的損耗和角重，可節(jié)省大約3?5%的硅鋼片材料，材料的利用率高。
[0024]C、本發(fā)明的鐵芯結(jié)構(gòu)為閉口卷鐵芯，不需要進行鐵芯封口，既可減少了制造工序步驟，又可防止硅鋼片材料因折彎造成材料的磨損，提高了鐵芯的可靠性。
[0025]d、本發(fā)明所采用的硅鋼片卷制工藝，操作上實現(xiàn)全程自動化，解決了原疊鐵芯疊裝、夾緊工序耗時耗人工的問題，降低了制造成本，同時保證產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的主視圖。
[0027]圖2為本發(fā)明沿圖1A-A剖視圖。
[0028]圖中，I為鐵芯片，11、12為小鐵芯單框，13、14為大鐵芯單框。
[0029]在繪圖過程中，由于鐵芯片厚度較薄，繪圖時，作了放大處理。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式并不局限于實施例表示的范圍。
[0031]如附圖1所示，本發(fā)明所述的三相五柱平面卷鐵芯，由4個采用厚度為0.2mm的鐵芯片I卷繞形成的閉合鐵芯單框11、12、13、14拼合而成，拼合后卷鐵芯的所有鐵芯柱和鐵軛處于同一平面上。圖2為該三相五柱平面卷鐵芯沿圖1A-A的剖視圖，如附圖2所示，形成的卷鐵芯橫截面形狀為矩形。
[0032]從圖1、圖2中可知，卷鐵芯是由2個位于中間位置的等大大鐵芯單框和2個位于兩側(cè)的等大小鐵芯單框拼合而成，且小鐵芯單框的橫截面長度為大鐵芯單框的三分之二。
[0033]形成的三相五柱平面卷鐵芯為閉合的卷鐵芯，共有5個鐵芯柱，其中左右為分支鐵芯柱，也可稱為旁軛。卷鐵芯上下兩側(cè)分別稱作上鐵軛和下鐵軛。裝配電壓器時，各電壓級的繞組分別按相套裝載中間的三個鐵芯柱上，而旁軛是空的鐵芯，沒有繞組。
[0034]上述的三相五柱平面卷鐵芯的制造方法包括以下步驟:
[0035]a、采用硅鋼帶專用切斷機將鐵芯片按要求的長度尺寸進行剪切；
[0036]b、根據(jù)準(zhǔn)備卷制的鐵芯單框型號選取鐵芯內(nèi)模；
[0037]C、采用鐵芯卷繞機按鐵芯內(nèi)模規(guī)格以連續(xù)卷繞的方式繞制成一特定型號的矩形框鐵芯，經(jīng)過退火處理后形成獨立的閉合單框鐵芯；按型號形成的4個鐵芯單框包括2個等大的大鐵芯單框和等大的小鐵芯單框；
[0038]d、在拼裝夾具上，將2個大鐵芯單框放置在中間位置、2個小鐵芯單框放置在大鐵芯單框的兩側(cè)并固定好，鐵芯單框拼裝面間涂絕緣漆，并加墊絕緣墊紙，再將拼合形成的三個鐵芯柱外表面用綁扎帶牢固扎緊，使拼合后卷鐵芯的所有鐵芯柱和鐵軛處于同一平面上，便形成了本發(fā)明所述的三相五柱平面閉口卷鐵芯。
【權(quán)利要求】
1.一種三相五柱平面卷鐵芯，包括硅鋼帶材料制成的鐵芯片，其特征在于，所述卷鐵芯由4個采用厚度為0.2mm的鐵芯片卷繞形成的鐵芯單框拼合而成，并使拼合后卷鐵芯的所有鐵芯柱和鐵軛處于同一平面上；所述卷鐵芯的橫截面形狀為矩形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相五柱平面卷鐵芯，其特征在于，所述卷鐵芯是由2個位于中間位置的等大大鐵芯單框和2個位于兩側(cè)的等大小鐵芯單框拼合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三相五柱平面卷鐵芯，其特征在于，所述小鐵芯單框的橫截面長度為大鐵芯單框的三分之二。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的三相五柱平面卷鐵芯，其特征在于，所述鐵芯單框為閉合的矩形框，拼合后的卷鐵芯為閉口卷鐵芯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的三相五柱平面卷鐵芯，其特征在于，所述的卷鐵芯是采用綁扎帶扎緊固定鐵芯單框的方式拼合而成。
6.一種制造如權(quán)利要求1至5任一所述的三相五柱平面卷鐵芯的方法，其特征在于包括以下步驟: a、采用硅鋼帶專用切斷機將鐵芯片按要求的長度尺寸進行剪切； b、根據(jù)準(zhǔn)備卷制的鐵芯單框型號選取鐵芯內(nèi)模； C、采用鐵芯卷繞機按鐵芯內(nèi)模規(guī)格以連續(xù)卷繞的方式繞制成一特定型號的矩形框鐵芯，經(jīng)過退火處理后形成獨立的閉合單框鐵芯； d、將4個鐵芯單框按要求順序固定在拼裝夾具上，鐵芯單框拼裝面間涂絕緣漆，并加墊絕緣墊紙，再將拼合形成的三個鐵芯柱外表面用綁扎帶牢固扎緊，使拼合后卷鐵芯的所有鐵芯柱和鐵軛處于同一平面上，就形成了所述三相五柱平面卷鐵芯。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造三相五柱平面卷鐵芯的方法，其特征在于，卷鐵芯是由2個位于中間位置的等大大鐵芯單框和2個位于兩側(cè)的等大小鐵芯單框拼合而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造三相五柱平面卷鐵芯的方法，其特征在于，所述小鐵芯單框的橫截面長度為大鐵芯單框的三分之二。
【文檔編號】H01F27/26GK103794340SQ201310641223
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】黃磊, 黃柳光 申請人:柳州市五環(huán)水暖器材經(jīng)營部