专利名称：三相r型铁芯的制作方法
技术领域：
本实用新型属于变压器技术领域，具体涉及一种用于三相变压器的三相R型铁
-I-H心。
背景技术：
三相变压器是三个相同的容量单相变压器的组合，它有三个铁芯柱，每个铁芯柱 都绕着同一相的两个线圈，一个是高压线圈，另一个是低压线圈，三相变压器是电力工业常 用的变压器。三相变压器用三相铁芯分为叠片式和卷绕式两大类，卷绕式三相铁芯又分成 方形截面和圆截面两种，方形截面的三相铁芯由于无法带线包整体绕制，故只能将铁芯切 开以便绕好的线包装进去，切开的三相铁芯由于磁路中存在气隙，将加大了铁芯工作时的 磁阻和漏磁，这样使得所制造的三相变压器的效率、体积、损耗和噪音都大大增加。为了克 服前述技术问题，有人开发出三相圆形截面铁芯即三相R型铁芯，这种铁芯虽然磁路没有 气隙，也解决了线包整体绕制的问题，但由于开料时材料损耗太大，材料利用率不到80%， 造成铁芯成本太高，限制了三相R型铁芯的推广使用。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服三相R型铁芯制作成本过高的技术问题。本实用新型的三相R型铁芯，由二个相同的单相铁芯及其外框铁芯构成，所述单 相铁芯及其外框铁芯由硅钢带缠绕而成，所述硅钢带由若干相邻之间互相相切的半圆形硅 钢片组成。优选地，所述单相铁芯的铁芯柱的截面呈圆形。本实用新型具有如下的有益效果本实用新型的三相R型铁芯不但铁芯磁路中无 气隙，而且截面接近圆形，适合带铁芯绕制线包，提高了三相变压器的效率，降低了体积、损 耗和噪音，开料时材料的利用率达到90%以上，大大降低了铁芯成本。
图1为本实用新型三相R型铁芯的内部硅钢带形状示意图；图2为硅钢带制备过程示意图；图3为单相铁芯示意图；图4为三相R型铁芯示意图；图5为本实用新型三相R型铁芯的模拟曲线展开示意图；图6为本实用新型三相R型铁芯的模拟曲线展开示意图；图7为本实用新型的三相R型铁芯一种绕制方式示意图；图8为本实用新型的三相R型铁芯另一种绕制方式示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本 发明而非用于限定本发明的范围。图1为本实用新型三相R型铁芯的内部硅钢带形状示意图；本实用新型的三相 R型铁芯，由三个相同的单相铁芯构成，所述单相铁芯由硅钢带110缠绕而成，所述硅钢带 110由若干相邻之间互相相切的半圆形硅钢111片组成。优选地，所述单相铁芯的铁芯柱的 截面呈圆形。本实用新型的三相R型铁芯制备过程如下首先制备硅钢带110，如图2所示，取 两根完整的硅钢带进行开料，使用切割机，该机用两把刀分别切两条曲线，刀座112的进给 由。滚珠丝杠113控制；竖向设置的丝杠113控制刀座112的轴向位移，横向设置的丝杠 113控制刀座112的角度位移，控制切削刀的角度位移是为了保证刀具永远与切削点相切， 这样不仅能提高刀具的使用寿命，而且还能够大大降低所切硅钢带的毛刺，滚珠丝杠113 分别由计算机控制的各个步进电机驱动。由于实际开料时，硅钢带长度很长，沿长度方向的 宽度变化率很小，实际的圆弧边也近似为直线；而且铁芯卷绕时，铁芯卷绕机的自动对中机 构会使铁芯的卷绕中心与材料的宽度中心始终保持一致，这样所切出来的每个近似的半圆 卷绕出来就是一个圆形截面的R型铁芯。之后利用制备得到的硅钢带制备三相R型铁芯。卷绕成型的单相铁芯如图3所示， 卷绕成型的三相铁芯如图4所示。卷绕的过程是将制备好的硅钢带由卷芯带着旋转而成 型。本实用新型三相R型铁芯的模拟曲线展开图如图5和图6所示，如图5所示，从A--B 或从C-B都可以卷绕出三相R型铁芯的前半段；如图6所示，从A-B或从C-B卷绕三相 R型铁芯的前半段，而从B-C可卷绕三相R型铁芯的后半段。本实用新型的三相R型铁芯绕 制的两种方式分别如图7和图8所示，图7和图8中的114即是由图5中的曲线A—B或 C-B，或者是图6中的曲线A-B或C-B绕制而成，图7和图8中的115即是由图6中的曲线 B-C绕制的。对本实用新型的三相R型铁芯的前半段来说，N = 2 X (b+c-4r) +2 π r E = 2 X (b+c-4r) + π (a+2r)对三相R型铁芯的后半段来说，= 2 X (2a+2b+c-4r) +2 π r= 2 X (2a+2b+c-4r) +2 π (a+r)铁芯内圈长度N平均磁路长E任意位置的硅钢带长F任意位置的硅钢带卷绕叠厚H任意位置的硅钢带材料宽度X成型铁芯硅钢带卷绕总厚度a成型铁芯圆截面的直径d铁芯曲料展开图任意位置对应的角度k在制备硅钢带时可采用由计算机通过步进电机来控制切削滚刀的进给，从而开出相应曲线的曲料，公式推导如下假定绕制单个R型铁芯的曲料展开图被分成360等份，且硅钢带的厚度为1，则 有F = (EXa +360) X (360_k)；= {(-N+π )+sqr[(N+π ) ~2_4XF+π ]}+2 ；H = h+H~ = (d-a)/2+{(_N+π )+sqr[(N+π )~2_4XF+π ]}+2 ；X = 2 Xsqr [HX (d_H)]；由上面的公式编成相应的计算机程序，由计算机通过步进电机来控制切削滚刀的 进给，从而开出相应曲线的曲料。综上所述，本实用新型的三相R型铁芯不但铁芯磁路中无气隙，截面接近圆形，适 合带铁芯绕制线包，提高了三相变压器的效率，降低了体积、损耗和噪音，开料时材料利用 率达到90%以上，大大降低了铁芯成本。
权利要求一种三相R型铁芯，由二个相同的单相铁芯及其外框铁芯构成，所述单相铁芯及其外框铁芯由硅钢带缠绕而成，其特征在于，所述硅钢带由若干相邻之间互相相切的半圆形硅钢片组成。
2.如权利要求1所述的三相R型铁芯，其特征在于，所述三相铁芯的铁芯柱的截面呈圆形。
专利摘要本实用新型涉及一种变压器技术领域的三相R型铁芯，所述三相R型铁芯由二个相同的单相铁芯及其外框铁芯构成，所述单相铁芯及其外框铁芯由硅钢带缠绕而成，所述硅钢带由若干相邻之间互相相切的半圆形硅钢片组成。本实用新型的三相R型铁芯不但铁芯磁路中无气隙，而且截面接近圆形，适合带铁芯绕制线包，提高了三相变压器的效率，降低了体积、损耗和噪音，开料时材料的利用率达到90％以上，大大降低了铁芯成本。
文档编号H01F27/25GK201717095SQ20102024530
公开日2011年1月19日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者万锦军, 刘国安, 吕巍巍 申请人:合肥华耀田村电气有限公司