一种立体开口卷铁芯、线圈及电力变压器的制作方法

本发明涉及变压器制造技术，具体地说是一种立体开口卷铁芯、线圈及电力变压器。

背景技术：

目前，立体卷铁芯变压器广泛应用于配电变压器的制造中，由于立体卷铁芯为闭口结构，线圈需要在铁芯上绕制，还需要复杂的工装设备，而且线圈与铁芯撑紧困难，造成变压器抗短路能力大幅下降。铁芯拐角位置为圆弧形结构，导致线圈压紧困难，也会使变压器抗短路能力下降。

同时，随着变压器容量增大，对线圈绕制设备的要求也会相应增加，因此变压器容量受到制约。

立体卷铁芯变压器每种规格的线圈均需要配置不同型号的工装设备，变压器优化后原有的工装设备将被闲置，造成巨大浪费。

技术实现要素：

针对现有技术中变压器用立体卷铁芯在制造过程中，工艺复杂，设备成本高、线圈抗短路能力差以及变压器容量受到限制等不足，本发明要解决的技术问题是提供一种可提高抗短路能力，容量不受绕制设备限制的立体开口卷铁芯、线圈及电力变压器。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种立体开口卷铁芯，具有三个竖直放置、结构相同的八边形框架，分成上部铁芯及下部铁芯两个U型部分扣合的可拆分形式，铁芯横截面为扇形，相邻八边形框架结构两两对接，形成具有三个铁芯柱横截面为扇形的立体开口卷铁芯。

八边形框架的上部铁芯和下部铁芯横截面形状相同。

本发明一种立体开口卷铁芯的线圈，水平截面为空心扇形，在圆心处设有导角。

本发明立体开口卷铁芯的电力变压器，在每相立体开口卷铁芯的芯柱外套装截面为空心扇形的变压器线圈，在变压器线圈上、下端部分别采用三相整体压紧装置。

三相整体压紧装置包括压板和垫块，其中垫块粘接于压板上，垫块间形成油道；垫块与线圈相抵接，压板通过夹件与铁轭压紧。

空心扇形的变压器线圈在扇形圆弧部分设有散热油道。

线圈在相间通过撑条撑紧，主控道同样采用撑条撑紧。

三相线圈的外部采用绑带整体绑紧。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明铁芯截面为扇形，采用开口卷铁芯结构，器身结构更加紧凑，可大量节省原材料，降低成本，解决了卷铁芯变压器线圈压紧困难的难题，也会使变压器抗短路能力增强。

2.本发明线圈为独立绕制，横截面为扇形环状结构，相对闭合结构的立体卷铁芯，铁芯加工简单，线圈绕制更加方便、快速。

3.本发明由于为立体开口卷铁芯结构，线圈与铁芯撑紧能够得到保障，同时也解决了线圈压紧问题，提高了变压器抗短路能力。

4.采用本发明铁芯及线圈的变压器比对同等规格的其他同类变压器具有体积小、重量轻等特点。

5.本发明器身外部为三相线圈组成的圆柱形结构，节省空间体积，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明铁芯结构示意图；

图2为本发明铁芯连接示意图；

图3为本发明铁芯结构俯视示意图；

图4为本发明铁芯芯柱截面示意图；

图5为本发明中上、下轭横截面示意图；

图6为本发明线圈示意图；

图7为本发明线圈俯视示意图；

图8为本发明铁芯线圈装配后的示意图；

其中，1为芯柱，2为上轭，3为下轭，4为线圈。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明一种立体开口卷铁芯，具有三个竖直放置、结构相同的八边形框架，分成上部铁芯及下部铁芯两个U型部分扣合的可拆分形式，铁芯横截面为扇形，相邻八边形框架结构两两对接，形成具有三个铁芯柱横截面为扇形的立体开口卷铁芯。

本实施例中每个铁芯柱横截面为60度扇形，对接后形成120度扇形，提高铁芯填充率，节省线圈材料用量，降低产品成本。

八边形框架的上部铁芯和下部铁芯横截面形状相同，保证磁通顺利流动。在制作时，上部铁芯和下部铁芯分别叠装，再组配成整体。

本发明一种立体开口卷铁芯的线圈，水平截面为空心扇形，在圆心处设有导角，留出空间，有利于在器身中心布置用于拉紧线圈端部压板的拉杆。

如图6～8所示，本发明一种立体开口卷铁芯的电力变压器，在每相立体开口卷铁芯的芯柱外套装截面为空心扇形的变压器线圈，在变压器线圈上、下端部分别采用三相整体压紧装置。该三相整体压紧装置包括压板和垫块，其中垫块粘接于压板上，垫块间形成油道；垫块与线圈相抵接，压板通过夹件与铁轭压紧。上、下轭横截面示意图如图5所示。

这种整体压紧装置与闭口卷铁芯变压器的压紧装置相比，压紧效果更好；同时线圈与铁芯的撑紧得到了保障，显著提高变压器的抗短路能力，三相整体压紧装置制作简单，降低了工艺难度，提高了装配效率。

空心扇形的变压器线圈在扇形圆弧部分设有散热油道，以提高散热效率。

线圈在相间通过撑条撑紧，主控道同样采用撑条撑紧，可以提高抗短路能力。三相线圈的外部采用绑带整体绑紧，加固线圈，提高抗短路能力。

如图3、4所示，将上述结构的立体开口卷铁芯应用于400kVA的三相变压器中，其三相线圈可以独立绕制，绕制完成后先与下部铁芯进行套装，然后再插叠上部铁芯，本发明结构可以三人同时叠插上部铁芯，能够缩短装配时间。

本发明立体开口卷铁芯可适用于中、小规格的电力变压器，集成度更高，更加节省空间，降低了由漏磁引起的结构件涡流损耗，避免了局部过热的发生。