用于制造堆疊式三角形芯體變壓器的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于制造堆疊式三角形芯體變壓器的方法。該方法應用于配電和功率變壓器的生產(chǎn)，其利用了用于芯體變壓器的堆疊技術。
【背景技術】
[0002]在配電和功率變壓器的設計中，三角形芯體概念的應用獲得了日益增加的興趣。據(jù)稱，同平面芯體相比，三角形芯體變壓器需要較少的芯體材料。其還受益于更小的占地面積和完全對稱的結(jié)構(gòu)，這帶來了某些電氣優(yōu)勢。如果變壓器芯體是以繞組技術來實現(xiàn)的，那么無負載損耗的水平得到額外地降低。然而，三角形芯體的生產(chǎn)并不容易，因為同平面芯體相比，其設計更為復雜。因為所有三個芯體柱空間地定位在3D空間中，而非類似于普通的變壓器芯體在一個平面中，所以生產(chǎn)變得更加困難。應涉及的專門的制造工藝還需要專用的，因而昂貴的工具。
[0003]制造具有堆疊式三角形芯體結(jié)構(gòu)的三相變壓器的方法是從專利申請W02005/027155中獲悉的。所推薦的方法包括如下步驟:
a)從薄片材料中切割出具有預定尺寸的梯形形狀的疊片；
b)堆疊所述梯形形狀的疊片以形成三個矩形框架的四個邊，從而獲得具有底部軛架、頂部軛架和三個豎直芯柱的三角形芯體結(jié)構(gòu)，豎直芯柱將底部軛架和頂部軛架的三個頂點連接起來；
c)利用底部夾具夾緊底部軛架；
d)除去頂部軛架并引入三個繞組線圈，其包括穿過各個豎直芯柱的初級繞組和次級繞組；
e)放置頂部軛架，并利用頂部夾具夾緊頂部軛架，并通過系桿夾緊底部夾具和頂部夾具，從而獲得具有三角形芯體結(jié)構(gòu)的變壓器。
[0004]在推薦的方法中，關于利用底部夾具夾緊底部軛架的步驟“c”是在三個矩形框架定位成一個三角形芯體結(jié)構(gòu)之后完成的，這是必須利用專用工具來執(zhí)行的，專用工具具有用于將三個矩形框架定位在豎直位置的專用裝置。在沒有任何特別的臨時的保護裝置或任何類似工具的條件下不可能保持由三個豎直矩形框架形成的結(jié)構(gòu)，這些保護裝置或類似工具用于將疊片制成的這三個框架保持在豎直位置。所以為了這個目的需要額外的裝置，其可能是昂貴且耗費人力的。
[0005]在本申請人所提交的歐洲專利申請EP12182169.8中提出了用于制造堆疊式三角形變壓器的方法。該方法包括以下步驟:
a)提供三個支腳，其包括堆疊式疊片，其中各個變壓器支腳在橫截面平面中包括兩個支腳半部，
b)將線圈繞組纏繞在支腳上，
c)將三個支腳與軛架部件連接起來，由此定位支腳，使得在與中心變壓器芯體軸線垂直的橫截面平面中，對于各個支腳，堆疊式疊片定向在徑向方向上，并且各個支腳半部具有多個外部轉(zhuǎn)角，其面向相應的另一支腳的相對應的支腳半部，并且對于各個半部，所述多個外部轉(zhuǎn)角位于直線上，在橫向公差ΔΑ范圍內(nèi)，
d)將變壓器芯體放置到變壓器箱上。
[0006]在推薦的專利申請中，三個支腳與六個軛架連接在一起，使得兩個支腳均通過兩個軛架部段而彼此連接在一起，軛架部段放置在支腳的相反末端上并形成單個框架。這種框架具有夾梁形式的夾緊結(jié)構(gòu)，其將軛架部段和支腳半部上緊在一起。推薦的三角形變壓器可以典型的方式，利用使變壓器芯體定位的典型工具進行組裝，其僅從一側(cè)進行夾緊-從而為各個支腳引入三個繞組線圈，然后從支腳的另一側(cè)夾緊支腳。然而，因為這種變壓器具有可采用三個獨立框架形式進行制造的結(jié)構(gòu)，框架具有兩個支腳的兩個半部和將這些支腳的半部連接起來的兩個軛架，所以可以新的方式利用組裝變壓器部件的典型工具來制造堆疊式三角形變壓器。
[0007]所以本發(fā)明的主題是制造變壓器的方法，該變壓器具有專利申請EP12182169.8中所推薦的形式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]用于制造堆疊式三角形變壓器的本發(fā)明的方法包括組裝三角形芯體，釋放三角形芯體的頂部處的夾梁和軛架部段并將它們臨時放到外面，將線圈繞組定位在三個開放的芯體支腳上，組裝軛架部段并通過頂部夾梁和固定裝置而上緊它們，并將變壓器芯體放置到變壓器箱上的步驟，方法的本質(zhì)是組裝三角形芯體的步驟包括以下步驟:
a)利用轉(zhuǎn)接器的下部部分將一個支腳的兩個半部在組裝臺的底板上定位在水平位置，以便在一個支腳的兩個半部之間保持恰當?shù)慕嵌龋?br> b)利用轉(zhuǎn)接器的上部部分和放置在鋼條上的固定棒而固定所定位的半部，
c)在支腳半部的一個末端處將外部夾梁定位兩個支腳半部下面，
d)將軛架部段組裝在芯體支腳的兩個半部的一個末端處，其中軛架部段與芯體支腳的兩個相反的半部的末端的形狀相匹配，
e)將內(nèi)部夾梁定位在軛架部段和芯體支腳的兩個半部的表面上，并將夾梁上緊在一起，從而形成框架的第一夾具，
f)通過重復步驟“c”至“e”在芯體支腳的兩個半部的另一末端形成框架的第二夾具，
g)通過固定裝置將第一夾具和第二夾具上緊在一起，
h)使單個芯體框架旋轉(zhuǎn)至豎直位置，并釋放組裝臺的固定棒，或者首先釋放組裝臺的固定棒，然后將單個芯體框架升高至豎直位置。
[0009]i)通過重復步驟“a” - “h”組裝兩個額外的單個芯體框架，
j)將所有三個單個芯體框架定位在毗連位置，然后在框架的底部和頂部將它們以機械的方式上緊。
[0010]在將外部夾梁和內(nèi)部夾梁上緊在一起期間，優(yōu)選使用固定螺釘。
[0011]在將第一夾具和第二夾具上緊在一起期間，夾緊的固定裝置優(yōu)選具有夾緊固定帶的形式。
[0012]備選地，在將第一夾具與單個框架的第二夾具以機械的方式上緊期間，可使用擰入到相對的加強件中的鋼條。
[0013]在以機械的方式上緊所有三個單個芯體框架期間，優(yōu)選使用框架固定螺釘。
[0014]固定轉(zhuǎn)接器優(yōu)選適合于具有以圓的方式彎曲角度120°的弧的形式的軛架的形狀。
[0015]備選地，固定轉(zhuǎn)接器適合于彎曲而形成V-形形狀的軛架的形狀。
[0016]在將三個芯體框架組裝成一個三角形芯體期間，在自身毗連的所有內(nèi)部夾梁之間優(yōu)選保留任何空隙。
[0017]所提出的方法通過將原來的組裝工藝分成三個相同的但更簡單得多的操作而簡化了芯體組裝過程，在該組裝工藝中組裝了三個單個框架。最后，所有三個框架被固定在一起，形成三角形芯體的完整結(jié)構(gòu)。單個框架包括兩個支腳部段和兩個軛架部段，其可利用標準的方法論和工具以典型的方式制造而成，因而不需要特別的生產(chǎn)工具。此外，組裝工人不需要具備新型變壓器芯體的生產(chǎn)經(jīng)驗，因為可應用典型的平面芯體的組裝步驟。此外，這種組裝方式有利于減少吞吐時間，因為所有三個芯體框架可同時進行生產(chǎn)。同樣工廠后勤也更簡單得多，因為單個芯體框架可在組裝操作之間進行獨立地輸送。
【附圖說明】
[0018]在等距視圖的附圖中，在典型實施例中描繪了本發(fā)明，其中圖1呈現(xiàn)了具有線圈繞組的三相變壓器芯體，其中繞組部分被省略了，以顯示繞組內(nèi)部的芯體部分，圖2是單個芯體框架，圖3是組裝臺及單個芯體框架的柱部段，圖4是組裝臺及單個芯體框架的柱部段和外部夾梁，圖5是組裝臺及在第一支腳的末端處具有軛架部段的單個芯體框架，圖6是組裝臺及在第一支腳的末端具有內(nèi)部夾梁的單個芯體框架，圖7是組裝臺及在支腳的兩端具有內(nèi)部夾梁的單個芯體框架。
【具體實施方式】
[0019]變壓器的有源部分由三角形芯體I以及三個線圈繞組4組成，三角形芯體I包括三個芯體支腳2和六個軛架部段3，線圈繞組4定位在各個芯體支腳上。各個支腳包含兩個對稱的半部2a，其在垂直于支腳橫截面的平面中是鏡像的。給定支腳的單個半部2a分別通過兩個軛架部段3，在支腳的頂部和底部與第二支腳的單個半部2a連接在一起，從而構(gòu)成單個芯體框架5。軛架部段3具有以120°角度彎曲的弧形形狀。軛架部段3可以V-形形狀或類似于V-形形狀的形式來實現(xiàn)，其在圖片中未顯示。各個芯體框架通過沿著軛架部段3放置的外部夾梁6和內(nèi)部夾梁7而以機械的方式固定。外部夾梁6可裝備在至少一個加強件8中，加強件8具有平直金屬板的形式或圖片中未顯示的其它形式。單個芯體框架5的內(nèi)部夾梁7和外部夾梁6通過固定裝置，優(yōu)選夾緊螺釘9和/或夾緊帶10而上緊在一起，其纏繞在軛架部段3周圍，從而形成單個芯體框架5的第一夾具和第二夾具，其放置在框架5的兩個相反末端上，并通過框架帶11而固定在一起。在芯體設計的其它方案中，兩個相對夾具，即第一夾具和第二夾具的固定可通過鋼條來實現(xiàn)，鋼條被擰入至相對的加強件8中，其在圖中未顯示。為了使作用在堆疊式軛架部段上的夾緊力均勻分布，在外部夾梁6和所述軛架部段3之間提供了穩(wěn)定插件12，其通常具有木箱的形式。三個芯體框架在支腳的橫截面平面中形成三角形