专利名称：一种开口卷铁芯油浸式变压器的制作方法
技术领域：
本发明型涉及变压器制造领域。
背景技术：
油浸式变压器主要由铁芯、线圈和油箱组成，目前国内的油浸式变压 器的铁芯大部分为叠片式结构，由硅钢片叠积而成。由于叠积成型的铁芯 在每层边连接处都存在多处斜接缝，而导致磁阻和铁损的增大，使变压器 的励磁电流也增大，降低了功率因数，严重影响了电网的供电质量。变压 器铁芯接缝还导致了运行噪声大的问题。为了克服上述叠片式铁芯的缺陷， 近年来国内有许多厂家采用巻绕式铁芯变压器，该变压器铁芯是由一定形
状的硅钢带连续巻绕而成，变压器性能有一定的提升，主要体现在空载损 耗低、噪声小。但是由于巻绕式铁芯为无接缝结构，也存在诸多问题，如 制造设备生产能力受限，变压器线圈绕线时需要专用的绕线设备，并且要带 着铁芯进行绕线，绕线工序困难、复杂、生产效率低。尤其是无法解决大 中型变压器绕线和浸漆工艺。维修方面更是非常困难,变压器一旦线圈出现 故障，就无法从铁芯上取下线圈进行更换，必然造成整个变压器的报废。 由于存在上述缺点，制约了无接缝巻铁芯的推广和使用。
发明内容
本发明型提供了一种开口巻铁芯油浸式变压器，它的铁芯为开口巻铁 芯。开口巻铁芯就是在铁芯制造过程中，由专用的变压器曲线开料机开出 的曲线硅钢片条料在断开后进行连续逐层绕制成截面为准扁圆形单相开口 巻铁芯，每层中有一个断口，每层断口位置在铁芯巻绕机自动控制系统下
按有规律的进行线性排列，断口位置设在上轭或下轭。本发明型彻底解决 了叠片式铁芯油浸式变压器性能低的缺点和无接缝巻铁芯油浸式变压器存 在制造工艺上的缺陷。本发明型所述的变压器铁芯的三个芯柱的截面形状 可呈扁圆形、台阶形(外接扁圆形)或多边形(外接扁圆形)，对应的线圈 套的截面形状为扁圆形。由于铁芯呈现出的开口特性，使得整个变压器在 生产及维修中不需要无接缝巻铁芯专用的线圈绕线设备。本发明型的油浸
式变压器的种类及容量三相油浸式变压器，容量可在30KVA 3150KVA。 本发明型解决其技术问题所采用的技术方案足该油浸式变压器的铁 芯芯柱的截面为扁圆形。该变压器的铁芯是由两个外观形状为"口"字型 其截面呈内凹半扁圆形的单相开口巻铁芯并排放置构成一个外观形状呈横 "日"字型铁芯框体，在横"日"字型铁芯框体外部被一个外观形状呈大 "口"字型其形截面呈外凸半扁圆形的单相开口巻铁芯框体紧密包实。铁 芯三个芯柱的截面都是由两个内凹半扁圆形和一个外凸半扁圆形对接而 成，三个芯柱截面为扁圆形。整个铁芯采用厚度在0.18mm到0.35mm的冷 轧硅钢条料巻制而成，巻绕整个铁芯所采用的三个单相铁芯全部是硅钢带 在切断后连续绕制而成，而不是将绕制好的铁芯逐层割断，连续绕制的优 点便是使铁芯更为紧密及铁芯断口整齐无毛刺。本发明型上述的每只单相 开口巻铁芯的截面形状还可以为台阶形(外接半扁圆形)或多边形(外接 半扁圆形)，组装完毕的铁芯三个芯柱的截面相对应的为台阶形(外接扁圆
形)或多边形(外接扁圆形)。芯柱与芯柱之间的逹接部分便是铁芯铁轭， 铁芯开口位置可在下轭也可在上轭。将开口铁芯处逐层分别打开后呈u型， 把绕制好的变压器所需的初级、次级线圈套入三个芯柱中，然后将铁芯层
层闭合并安装上、下夹件，将装配好的铁芯放入油箱中加上封盖引出接线 端，箱体四组散热片分布在四个侧面。
本发明型的有益效果是，这种油浸式变压器具备磁路更短、功率因数 更高、体积更小、抗突发短路的能力强、工艺条件好等优良特点，而且做
同种容量的变压器比传统的变压器的生产成本可下降10%以上。在生产制造
过程中不需要专用的巻铁芯专用的绕线设备，线圈可单独绕制，提高了生 产效率。变压器在使用过程中线圈一旦出现故障，可将变压器铁芯开口处 打开，然后取出线圈进行维修与更换，从根本上解决了巻铁芯由于无接缝 而产生的诸多问题。特别是芯柱为扁圆形的结构空载损耗比其它巻铁芯结
构又下降10%，空载电流下降约20%，噪声降低4分贝以上，比截面呈圆形结
构的巻铁芯节省硅钢带10%，变压器整体成本降低10%以上。
下面结合附图和实施例对本发明型进一步说明。 图1本发明型芯柱为扁圆形的芯柱截面视图。 图2本发明型芯柱截面视图。
图3本发明型芯柱为台阶形(外接扁圆形)的芯柱截面视图。
图4本发明型芯柱为多边形(外接扁圆形)的芯柱截面视图。
图5本发明型的铁芯分解视图。
图6断口位置在上轭的铁芯的视图。
图7断口位置在下轭的铁芯的视图。
图8本发明型中装配完毕的铁芯的视图。
图9本发明型的外观视图。
图IO单相铁芯每层硅钢片的视图。
图l、图3、图4中对应不同容量变压器的铁芯的尺寸范围H的范围 是300mm到2000mm;HL的范围是350mm到1800mm;L的范围是400mm 到2550mm;Mo的范围是170mm到1150mm;轭宽范围是50mm到700mm。
图2中变压器的铁芯截面的扁圆形是由一矩形和两个半圆所组成，矩 形边长为a两个半圆的半径都为R;对应不同容量变压器的铁芯芯柱截面 范围是，a的范围是10mm 300mm， R的范围是20mm 200mm。
图3变压器的铁芯芯柱截面的台阶数称之为铁芯的级数(用n来表示)， 对应不同容量变压器的铁芯n的范围是5 19，图3中n为5，即级数为5 级；对应不同容量变压器的铁芯芯柱截面外接扁圆的尺寸范围是，a的范围 是10mm 300mm， R的范围是20mm 200mm。
图4中对应不同容量变压器的铁芯芯柱截面的多边数的范围是8 50; 对应不同容量变压器的铁芯芯柱截面外接扁圆的尺寸范围是，a的范围是 10mm 300mm， R的范围是20mm 200mm。
图9中对应不同容量变压器的尺寸范围h的范围是500mm到 3000mm;hl的范围是100mm到1500mm;bl的范围是500mm到3000mm; b2的范围是200mm到1800mm。 具体实施方案
参见图5，该变压器铁芯由两个外观形状为'口'字型截面为内凹半扁 圆形的单相开口巻铁芯(1)、 (2)并排放置构成一个横'日'字型的矩形 框体，另一个截面为外凸半扁圆形的单相开口巻铁芯矩形框体(3)将(1)、 (2)包裹其内。参见图2，铁芯三个芯柱的截面都是由两个内凹半扁圆形
和一个外凸半扁圆形对接成扁圆形，组装完毕的铁芯三个芯柱的截面均为 扁圆形。巻绕整个铁芯所采用的三个单相铁芯全部是硅钢带在切断后连续
绕制而成，而不是将绕制好的铁芯逐层割断。参见图3，若每只开口巻铁芯 的截面形状为台阶形(外接半扁圆形)，组装完毕的铁芯三个芯柱的截面均 为台阶形(外接扁圆形)。参见图4，若每只开口巻铁芯的截面形状为多边 形(外接半扁圆形)，组装完毕的铁芯三个芯柱的截面均为多边形(外接扁 圆形)。对应的线圈套的截面形状为扁圆形。参见图6、图10，铁芯开口处 是由硅钢带逐层间有断口且均匀分布条料巻绕而成，开口位置可在上轭 (4) (6)时，两个内层单相铁芯的每片硅钢片的形状(17)及一个外 单相铁芯的每片硅钢片的形状(18);参见图7、图10，开口位置也可在下 轭(7) (9)，两个内层单相铁芯的每片硅钢片的形状(20)及一个外单 相铁芯的每片硅钢片的形状(19)。参见图8，将拼装完成型铁芯经整形后 进行热处理，再将开口铁芯在开口缝隙处层层打开成一 U型，将绕制好的 高、低压线圈装入三个铁芯柱中，然后将铁芯层层闭合复原绑扎固定安装 夹件并放入油箱中加上封盖。参见图9，从顶部引出三个髙压套管(13)和 三个低压套管(11)及地线(16)，油位计(15)、排气装置(12)、分接开 关(10)，四组散热片(14)分布在四个侧面上。
权利要求
1.一种开口卷铁芯油浸式变压器，其特征是变压器的铁芯由两个外观形状为‘口’字型截面为内凹半扁圆形的单相开口卷铁芯(1)、(2)并排放置构成一个横‘日’字型的矩形框体，另一个截面为外凸半扁圆形的单相开口卷铁芯矩形框体(3)将(1)、(2)包裹其内，铁芯三个芯柱的截面都是由两个内凹半扁圆形和一个外凸半扁圆形对接成扁圆形，拼装完毕的铁芯三个柱的截面全为扁圆形，对应不同容量变压器的铁芯芯柱截面范围是，a的范围是10mm～300mm，R的范围是20mm～200mm。
2. 根据权利要求l所述的一种开口巻铁芯油浸式变压器，其特征是每只 单相开口巻铁芯(1)、 (2)、 (3)的截面形状为台阶形(外接半扁圆形) 时，拼装完毕的铁芯三个柱的截面全为台阶形(外接扁圆形)，对应不 同容量变压器的铁芯n的范围是5 19， a的范围是10mm 300mm， R 的范围是20mm 200mm。
3. 根据权利要求l所述的一种开口巻铁芯油浸式变压器，其特征是每只 单相开口巻铁芯(1)、 (2)、 (3)的截面形状为多边形(外接半扁圆形) 时，拼装完毕的铁芯三个柱的截面全为多边形(外接扁圆形)，对应不 同容量变压器的铁芯芯柱截面的多边数的范围是8 50， a的范围是 10mm 300mm， R的范围是20mm 200mm。
4. 根据权利要求l所述的一种开口巻铁芯油浸式变压器，其特征是铁芯 的断口位置在上轭(4) (6)时，两个内层单相铁芯的每片硅钢片的 形状(17)及一个外单相铁芯的每片硅钢片的形状(18)。
5. 根据权利要求l所述的一种开口巻铁芯油浸式变压器，其特征是铁芯 的断口位置在下轭(7) (9)时，两个内层单相铁芯的每片硅钢片的 形状(20)及一个外单相铁芯的每片硅钢片的形状(19)。
6. 根据权利要求l所述的一种开口巻铁芯油浸式变压器，其特征是每只单相铁芯是由硅钢带在切断后连续绕制而成，巻绕每只单相铁芯所采用的硅钢带厚度在0.18mm 0.35mm之间。
7. 根据权利要求l所述的一种开口巻铁芯油浸式变压器，其特征是对应 不同容量变压器的铁芯的尺寸范围，H的范围是300mm到2000mm; HL的范围是350mm到1800mm; L的范围是400mm到2550mm; Mo 的范围是170mm到1150mm;轭宽范围是50mm到700mm。
8. 根据权利要求l所述的一种开口巻铁芯油浸式变压器，其特征是对应 不同容量变压器的外观尺寸范围h的范围是500mm到3000mm; hl 的范围是100mm到1500mm; bl的范围是500mm到3000mm; b2的范 围是200mm到1800mm。
9. 根据权利要求l所述的一种开口巻铁芯油浸式变压器，其特征是变压器外部顶端的三个高压套管(13)在第一排，油位计(15)、排气装置(12)、 分接开关(10)在第二排，三个低压套管(11)及地线(16)在第三排， 四组散热片(14)分布在四个侧面上。
10. 根据权利要求I所述的一种开口巻铁芯油浸式变压器，其特征是对应 的变压器的种类为三相油浸式变压器，容量30KVA 3150KVA。
全文摘要
一种开口卷铁芯油浸式变压器。它包括油箱、高压套管(13)、低压套管(11)、地线(16)、油位计(15)、排气装置(12)、分接开关(10)、四组散热片(14)。它的铁芯是由两个截面为半扁圆形的开口卷铁芯并排放置和一个包围在这两铁芯外的方框形截面也为半扁圆形的开口卷铁芯构成。在生产过程中，由于铁芯的开口性，使得线圈可单独绕制，在生产及维修时可在开口缝隙处将铁芯打开进行安装或更换线圈。
文档编号H01F41/02GK101350245SQ200710012168
公开日2009年1月21日 申请日期2007年7月19日 优先权日2007年7月19日
发明者侠 齐 申请人:侠 齐