一种电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路的制作方法

本发明涉及电力设备制造领域，尤其涉及一种电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路。

背景技术：

目前，在电力设备上，如变压器和电抗器等，采用的磁路铁芯多为传统的剪切叠片式铁芯。通常情况下铁轭与铁心柱具有相同的横截面积。这种结构主要是由于铁心结构的限制造成的。这就造成了在电力设备设计时铁心柱和铁轭的磁密基本相同，从而导致了电力设备的空载损耗高，限制了铁心材料的使用。同时由于电力设备的噪声传播主要来自于铁轭，如果铁轭磁密高，带来的后果是电力设备得噪声大。为了减小空载损耗和噪声，要尽可能降低铁轭的磁通密度，当使用传统剪切叠片式铁心进行产品设计时，不得不适当降低铁心柱磁通密度，来同时降低铁轭的磁通密度，以便降低噪声。这就导致了铁心材料利用率低，电力设备体积增大，浪费了材料。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够提高电力设备铁心材料利用率以及能够有效降低电力设备空载损耗和噪声且能够有效降低成本的电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路，所述铁心磁路由一个或多个铁心框组合而成，所述铁心框为多边形或直角长方形或带小斜角的长方形，每个铁心框由两个u型铁心柱对接组成；所述u型铁心柱由若干u型硅钢片叠套在一起构成，其上下两端形成轭片，连接上下轭片的中间段形成铁心柱。

作为优选，所述u型铁心柱上组成铁心柱的硅钢片紧密贴在一起，组成轭片的整体或部分硅钢片，其互相间留有插接空隙；所述铁心框由两个u型铁心柱通过轭片互相插接在一起构成，插接后的轭片互相压紧，形成铁轭，该铁轭的横截面积大于铁心柱的横截面积。

作为优选，所述u型铁心柱上组成铁心柱的硅钢片紧密贴在一起，组成轭片的整体或部分硅钢片，其互相间留有插接空隙；所述铁心框由两个u型铁心柱通过轭片对接在一起，然后在空隙中插入另外的硅钢片构成，轭片夹紧插入的硅钢片形成铁轭，该铁轭的横截面积大于铁心柱的横截面积。

作为优选，所述u型铁心柱上组成铁心柱的硅钢片紧密贴在一起，组成轭片的一部分硅钢片，其互相间留有插接空隙，另一部分互相间没有空隙，但留有错缝搭接位置；所述铁心框由两个u型铁心柱通过轭片插接混合搭接构成，其中轭片上留有插接空隙的部分相互插接，留有错缝搭接位置的部分相互搭接形成铁轭，该铁轭的横截面积大于铁心柱的横截面积。

作为优选，所述铁心框具有一个，构成单框两柱铁心磁路。

作为优选，所述铁心框具有两个，并列排列在一起，构成两框三柱铁心磁路。

作为优选，所述铁心框具有三个，两个在内一个在外，嵌套在一起，构成三框三柱铁心磁路。

作为优选，所述铁心框具有四个，并列排列在一起，构成四框五柱铁心磁路；所述四框五柱铁心磁路具有两个，并列排列，其之间通过硅钢片横向逐层插入到两个四框五柱铁心磁路相互对应的铁轭中，构成八个横向连接铁轭，所述连接铁轭将两个三框五柱铁心连接在一起，构成用于磁控电抗器的双铁心桥接式铁心磁路。

作为优选，所述u型铁心柱上的硅钢片分段断开，或者硅钢片在铁心柱内部有若干断开，形成空气隙。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：这种电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路可以改善电力设备磁通在铁心中的分配，降低铁轭部分的磁通密度，相对提高铁心柱的磁通密度，从而使得电力设备产品在设计时可以充分利用硅钢片性能，减少空载损耗，有效降低噪声，并且可以大幅度降低材料消耗。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明一种电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路中u型铁心柱结构示意图；

图2和图3是本发明一种电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路实施例1结构示意图；

图4和图5是本发明一种电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路实施例2结构示意图；

图6和图7是本发明一种电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路实施例3结构示意图；

图8和图9是本发明一种电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路实施例4结构示意图；

图10和图11是本发明一种电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路实施例5结构示意图；

图12是本发明一种电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路中长方形铁心框铁轭插接组合式结构示意图；

图13是本发明一种电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路中多边形铁心框铁轭插接组合式结构示意图；

图14是本发明一种电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路中长方形铁心框铁轭对接插片方式示意图；

图15是本发明一种电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路中多边形铁心框铁轭对接插片方式示意图；

图16是本发明一种电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路中长方形铁心框铁轭插接搭接混合方式示意图；

图17是本发明一种电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路中多变形铁心框铁轭插接搭接混合方式示意图；

图18是发明一种电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路中u型铁心柱横断气隙结构示意图；

图19是发明一种电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路中u型铁心柱内置气隙结构示意图。

图中：1、u型铁心柱；2、轭片；3、铁轭；4、单框两柱铁心磁路；5、两框三柱铁心磁路；6、三框三柱铁心磁路；7、四框五柱铁心磁路；8、双铁心桥接式铁心磁路；9、连接铁轭；10、空气隙。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。

一种电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路，所述铁心磁路由一个或多个铁心框组合而成，所述铁心框为多边形或直角长方形或带小斜角的长方形，每个铁心框由两个u型铁心柱1对接组成；如图1所示，所述u型铁心柱1由若干u型硅钢片叠套在一起构成，其上下两端形成轭片2，连接上下轭片2的中间段形成铁心柱。

每一个铁心框由两个u型铁心柱1通过相互插接，或者相互搭接，或者对接夹插入硅钢片，或者插接与搭接混合的方式组合而成，其具体方式如下：

如图12和图13所示，当铁心框由两个u型铁心柱1通过互相插接组合而成时，其方式如下：所述u型铁心柱1上组成铁心柱的硅钢片紧密贴在一起，组成轭片2的整体或部分硅钢片，其互相间留有插接空隙；所述铁心框由两个u型铁心柱1通过轭片2互相插接在一起构成，插接后的轭片2互相压紧，形成铁轭3，该铁轭3的横截面积大于铁心柱的横截面积。

如图14和图15所示，当铁心框由两个u型铁心柱1通过相互对接夹插入硅钢片组合而成时，其方式如下：所述u型铁心柱1上组成铁心柱的硅钢片紧密贴在一起，组成轭片2的整体或部分硅钢片，其互相间留有插接空隙；所述铁心框由两个u型铁心柱1通过轭片2对接在一起，然后在空隙中插入另外的硅钢片构成，轭片2夹紧插入的硅钢片形成铁轭3，该铁轭3的横截面积大于铁心柱的横截面积。

如图16和图17所示，当铁心框由两个u型铁心柱1通过互相插接与搭接混合组合而成时，其方式如下：所述u型铁心柱1上组成铁心柱的硅钢片紧密贴在一起，组成轭片2的一部分硅钢片，其互相间留有插接空隙，另一部分互相间没有空隙，但留有错缝搭接位置；所述铁心框由两个u型铁心柱1通过轭片2插接混合搭接构成，其中轭片2上留有插接空隙的部分相互插接，留有错缝搭接位置的部分相互搭接形成铁轭3，该铁轭3的横截面积大于铁心柱的横截面积。

利用上述各类结合形式的铁心框，根据铁心框的数量可以形成如下方案的电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路。

实施例一

如图2和图3所示，所述铁心框具有一个，构成单框两柱铁心磁路4，该单框两柱铁心磁路4用于单相电力设备；所述图2中的铁心框是长方形，图3中的铁心框是多边形。

实施例二

如图4和图5所示，所述铁心框具有两个，并列排列在一起，构成两框三柱铁心磁路5，该两框三柱铁心磁路5用于单相电力设备；所述图4中的铁心框是长方形，图5中的铁心框是多边形。

实施例三

如图6和图7所示，所述铁心框具有三个，两个在内一个在外，嵌套在一起，构成三框三柱铁心磁路6，该三框三柱铁心磁路6用于三相电力设备；所述图6中的铁心框是长方形，图7中的铁心框是多边形。

实施例四

如图8和图9所示，所述铁心框具有四个，并列排列在一起，构成四框五柱铁心磁路7，该四框五柱铁心磁路7用于三相电力设备；所述图8中的铁心框是长方形，图9中的铁心框是多边形。

实施例五

如图10和图11所示，准备实施例四所述四框五柱铁心磁路7两个，并列排列，其之间通过硅钢片横向逐层插入到两个四框五柱铁心磁路相互对应的铁轭3中，构成八个横向连接铁轭9，所述连接铁轭9将两个三框五柱铁心连接在一起，构成用于磁控电抗器的双铁心桥接式铁心磁路；所述图10中的铁心框是长方形，图11中的铁心框是多边形。

上述实施例一至实施例五所使用的铁心框，其u型铁心柱1上的硅钢片分段断开，形成若干个空气隙10，其构成的铁心磁路用于电抗器，详见附图18；或者u型铁心柱1上的硅钢片在铁心柱内部有若干断开，内部形成若干个空气隙10，从而形成自屏蔽式气隙铁心柱，其构成的铁心磁路可用于电抗器，详见附图19。

这种电力设备用大截面积铁轭双开口铁心磁路可以改善电力设备磁通在铁心中的分配，降低铁轭部分的磁通密度，相对提高铁心柱的磁通密度，从而使得电力设备产品在设计时可以充分利用硅钢片性能，减少空载损耗，有效降低噪声，并且可以大幅度降低材料消耗。

需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。