三相立体开口卷铁心的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种变压器的卷铁心，尤其是涉及一种变压器的三相立体开口卷铁心。
【背景技术】
[0002]变压器铁心是电力变压器的重要组成部分，现有的变压器铁心大体可以分为平面叠片式、平面卷铁心式和三相立体卷铁心式等几种结构。其中采用立体卷铁心式的变压器是近年来发展起来的新型节能配电变压器，在市场上已经得到广泛认可。针对国家提出的“十二五”节能减排工作的主要目标任务，国家财政部、发改委、工信部于2012年12月联合发布了《节能产品惠民工程高效节能配电变压器推广实施细则》，要求推广应用S13以上型号节能型变压器。传统的叠片式变压器，继续优化的空间较小，要想达到更高的性能水平，只有通过多耗费材料，才能达到一级能效水平，传统铁芯的空载损耗、空载电流、铁芯噪声较高。
[0003]现有采用立体卷铁芯的变压器有开口和闭环两种，其中开口的变压器如中国专利申请号为200710038428.5的《一种立体三角形铁芯油浸式变压器》，闭口的变压器如中国专利号为ZL 01215038.X的《一种D型卷绕式三维立体变压器》以及专利号为ZL201320842825.9的《一种三维立体卷铁芯变压器》。上述变压器所采用的铁心具有一共同的特点，即铁芯用三个独立且形状相同的单相开口卷铁芯以120°的角度拼装组合成立体三角形结构。由于三框铁芯磁路独立，三相磁路不能闭合，故铁芯的损耗系数理论最小为
1.25，由于小容量叠片式变压器铁心损耗系数一般高于1.2，因而相对于叠片式变压器，采用立体卷铁芯有他的优势，但是，随着叠片式变压器容量增大，由于变压器三相磁路中柱端部能形成闭合，其铁芯损耗系数逐步减少，因而现有的立体卷铁芯变压器优势不复存在。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种结构紧凑、工艺性强且空载损耗明显降低的三相立体开口卷铁心。
[0005]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种三相立体开口卷铁心，其特征在于:包括第一 C型铁心框、第二 C型铁心框和第三C型铁心框，该第一、第二和第三C型铁心框的两端部分别相互对应连接后在连接部位形成V形、Y形或T形拼接线，并且所述第一、第二和第三C型铁心框互成一定角度构成Y状铁轭，该第一、第二、第三C型铁心框的竖向部还相互平行而形成三棱柱状分布的三个铁心柱。
[0006]优选地，所述第一、第二、第三C型铁心框均为由导磁片形带材叠压并卷制而成的铁心框。这种结构，卷铁心加工较为方便，而且用料省。
[0007]进一步优选，所述第一、第二、第三矩形铁心框中各自的相邻片形带材的端部连接处彼此错开，以进一步减小磁阻。
[0008]改变导磁材料的规格和组合方式，可以卷制出不同截面的三维立体变压器铁心，优选地，所述铁心柱的截面呈矩形、圆形、长圆形或者椭圆形。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:该三相立体开口卷铁心由三个C型铁心框的端部相互连接而构成互成一定角度的三相立体开口卷铁心，且三相立体开口卷铁心的三个铁心柱相互平行并呈三角形立体排列，三相磁路能在这样的Y状铁轭中闭合，空载损耗较同等铁心明显降低，另外采用开口卷铁心结构，加工快捷，适于大规模机器自动化生产，同时便于线圈装配、工艺性强，加工效率较现有立体卷铁心明显提升，尤其适用于两个铁心柱间距较小的变压器中。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型实施例一的结构示意图；
[0011]图2为本实用新型实施例第一 C型铁心框或第二 C型铁心框的主视图；
[0012]图3为图2的俯视图；
[0013]图4为本实用新型实施例第三C型铁心框主视图；
[0014]图5为图4的俯视图；
[0015]图6为本实用新型实施例二的结构示意图；
[0016]图7为本实用新型实施例三的结构示意图；
[0017]图8为图7中五层片形带材叠压后的示意图；
[0018]图9为图8的制作过程示意图；
[0019]图10为本实用新型实施例第一、第二、第三C型铁心框中，同一层上的三个片形带材连接的另一种结构示意图；
[0020]图11为本实用新型实施例第一、第二、第三C型铁心框中，同一层上三个片形带材连接的又一种结构示意图；
[0021]图12为图3中其中一片形带材的示意图；
[0022]图13为图5中其中一片形带材的示意图；
[0023]图14为图10中其中一片形带材的示意图；
[0024]图15为图11中的其中一片形带材的示意图。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0026]实施例一:
[0027]如图1至图5所示，本实施例中的三相立体开口卷铁心包括第一 C型铁心框1、第二 C型铁心框2和第三C型铁心框3，该第一、第二和第三C型铁心框的两端部分别相互对应连接后在连接部位形成V形拼接线，并且第一、第二和第三C型铁心框互成一定角度构成Y状铁轭，在本实施例中，互成120°夹角；该Y状铁轭中，该第一、第二、第三C型铁心框的竖向部相互平行而形成三棱柱状分布的三个铁心柱A，三相变压器线圈分别套在上述三个铁心柱A上，由于产生的三相磁路能在该Y状铁轭中闭合，因此采用该铁心所制成的变压器损耗较同等变速器可以降低20%以上。
[0028]本实施例中的第一、第二、第三C型铁心框均为由高导磁片形带材叠压并卷制、压模退火而成的铁心框。改变导磁材料的规格和组合方式，可以卷制出不同截面的三维立体变压器铁心，比如铁心柱A的截面可以是长圆形，如图1所示；铁心柱A的截面也可以是圆形或近似圆形，如图6所示；或铁心柱A的截面为长方形，如图7所示；或者为椭圆形或矩形，其中长圆形即为矩形的两短边向外弯曲成圆弧所形成的形状。
[0029]本实施例中的三个C型铁心框中的片形带材采用取向硅钢片，其中第一 C型铁心框I和第二 C型铁心框2采用相同的结构，每一片形带材采用如图12所示的结构，且同一C型铁心框中，相邻片形带材的端部彼此错开。现以相邻的五个片形带材为一组进行说明，请参见图2、3所示，叠加后，五个片形带材的端部从上而下依次向外伸出一小段距离，形成阶梯状，下方五个片形带材为一组再重复这样的排列，以达到相邻片形带材的端部连接处彼此错位的目的。而第三C型铁心框3采用如图13所示的片形带材，其两端部设计成V型头，V型头的两边长度刚好等于第一、第二 C型铁心框的端部宽度，该第三C型铁心框3中相邻片形带材的端部连接处也彼此错开，请参见图4和图5，其错开位置与第一、二 C型铁心框的端部错开位置相对应，现仍按相邻的五个片形带材为一组进行说明，此时，叠加后的五个片形带材的端部从上而下依次向内缩进一小段距离，同样下方五个片形带材为一组再重复这样的排列，以达到相邻片形带材的端部连接处彼此错位的目的。图8、9所示结构为上述三相立体开口卷铁心中，三相的相邻五片叠加时的位置示意，以求每一层连接后形成V形拼接线，且相邻层的拼接线均错开。
[0030]实施例二:如图10所示，本实施例中，与上述第一实施例不同之处在于:第一、第二和第三C型铁心框采用相同的结构，两端部分别相互对应连接后在连接部位形成Y形拼接线，第一、第二、第三C型铁心框中每一片形带材采用如图14所示的结构，连接后的Y形拼接线的三边等长。当然拼接后也可以形成两边等长，或者是三边均不等长的拼接线。
[0031]实施例三:如图11所示，本实施例中，与上述第一实施列不同之处在于:第一、第二和第三C型铁心框的两端部分别相互对应连接后在连接部位形成T形拼接线，第一 C型铁心框和第二 C型铁心框采用相同的结构，每一片形带材采用如图15所示的结构，第三C型铁心框的片形带材采用如图12所示的结构，同一层中，是图15所示的片形带材和图12所示的片形带材的组合连接。
[0032]以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理前提下，可以对本实用新型进行多种改型或改进，如，相邻层拼接线的错位，可以通过相邻层的不同片形带材的组合来实现，比如，第一层中，采用图12和图13所示的片形带材拼接形成V形拼接线，第二层则采用图14所示的片形带材连接成Y形拼接线，第三层采用图12和图15所示的片形带材连接成T形拼接线，以此重复；或者按上述三层中的两层组合重复，即这样的方案同样可以实现相邻片形带材的端部彼此错开，则这些均被视为本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种三相立体开口卷铁心，其特征在于:包括第一 C型铁心框(I)、第二 C型铁心框(2)和第三C型铁心框(3)，该第一、第二和第三C型铁心框(1、2、3)的两端部分别相互对应连接后在连接部位形成V形、Y形或T形拼接线，并且所述第一、第二和第三C型铁心框(1、2、3)互成一定角度构成Y状铁轭，该第一、第二、第三C型铁心框((1、2、3))的竖向部还相互平行而形成三棱柱状分布的三个铁心柱(A)。2.根据权利要求1所述的三相立体开口卷铁心，其特征在于:所述第一、第二、第三C型铁心框(1、2、3)均为由导磁片形带材叠压并卷制而成的铁心框。3.根据权利要求2所述的三相立体开口卷铁心，其特征在于:所述第一、第二、第三矩形铁心框(1、2、3)中各自的相邻片形带材的端部连接处彼此错开。4.根据权利要求1或2或3所述的三相立体开口卷铁心，其特征在于:所述铁心柱(A)的截面呈矩形、圆形、长圆形或者椭圆形。
【专利摘要】本实用新型涉及一种三相立体开口卷铁心，包括第一C型铁心框、第二C型铁心框和第三C型铁心框，该第一、第二和第三C型铁心框的两端部分别相互对应连接后在连接部位形成V形、Y形或T形拼接线，并且所述第一、第二和第三C型铁心框互成一定角度构成Y状铁轭，该第一、第二、第三C型铁心框的竖向部还相互平行而形成三棱柱状分布的三个铁心柱。与现有技术相比，本实用新型的优点在于：三相磁路能在这样的Y状铁轭中闭合，空载损耗较同等铁心明显降低，另外采用开口卷铁心结构，加工快捷，适于大规模机器自动化生产，同时便于线圈装配、工艺性强，加工效率较现有立体卷铁心明显提升，尤其适用于两个铁心柱间距较小的变压器中。
【IPC分类】H01F27/24
【公开号】CN204732262
【申请号】CN201520253214
【发明人】王永法
【申请人】王永法
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年4月24日