变压器铁芯组件及变压器的制作方法

本发明涉及干式变压器制造技术领域，尤其是涉及变压器铁芯及变压器。

背景技术

随着节能政策不断的实施与推广，用户对变压器的空载损耗提出了更高的要求。如何更好的减小变压器的空载损耗是当前亟待解决的一个问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的上述问题，提供了一种变压器铁芯组件及变压器用于解决现有技术的不足。

具体地，本发明实施例提供了一种变压器铁芯组件，所述变压器铁芯组件包括三个可用作三相干式变压器的线圈铁芯的柱体和两个用于与所述柱体共同构成磁通环路的轭体，所述柱体与所述轭体均具有大致为直条形的形状，所述柱体的宽度小于所述轭体的宽度；所述柱体与所述轭体都设置在同一个平面内，所述两个轭体平行设置，所述三个柱体平行且等间距地设置在所述两个轭体之间，每个柱体的两端分别连接到所述两个轭体上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述轭体的宽度与所述柱体的宽度之比处于1.1-1.3的范围内。

作为上述技术方案的进一步改进，所述变压器铁芯组件包括多个叠片，所述多个叠片依次叠装成一体而构成所述变压器铁芯组件；每个叠片包括三个分别用于构成所述三个柱体的柱片和两个分别用于构成所述两个轭体的轭片；所述柱片与所述轭片均具有大致为直条形的形状，所述柱片的宽度小于所述轭片的宽度；所述柱片与所述轭片都设置在同一个平面内，所述两个轭片平行设置，所述三个柱片平行且等间距地设置在所述两个轭片之间，每个柱片的两端分别连接到所述两个轭片上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述两个轭片包括第一轭片与第二轭片；所述三个柱片包括第一柱片、第二柱片和第三柱片；所述第一轭片、所述第二轭片、所述第二柱片和所述第三柱片均为等腰梯形结构；所述第一轭片的一边与所述第二轭片的一边中部均开设有v型缺口部；所述第一柱片的两端设置有与所述v型缺口部相匹配的v型凸起部；所述第一轭片与所述第二轭片平行设置，所述第一柱片、所述第二柱片和所述第三柱片平行且等间距地设置在所述第一轭片与所述第二轭片之间，所述第一柱片、所述第二柱片和所述第三柱片的两端均分别连接到所述第一轭片与所述第二轭片上。

作为上述技术方案的进一步改进，在所述多个叠片中，位于中间的叠片的宽度最大，所述多个叠片的宽度沿着从位于中间的叠片向位于两侧的叠片的顺序逐渐变小，在每个所述柱体或轭体外侧形成阶梯状结构。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括设置在所述多个叠片中的任意两个相邻的叠片之间的绝缘层。

作为上述技术方案的进一步改进，所述硅钢片按质量组分包括：609环氧树脂15-18％；315酚醛树脂10-13％；p聚酯4-7％；消泡剂0.3-0.5％；甲醇15-18％；醋酸乙酯25-28％；丙酮15-18％；活性硅微粉5-7％。

作为上述技术方案的进一步改进，所述叠片选用硅钢片。

本发明实施例还提供了一种变压器，包含以上所述的变压器铁芯组件。

作为上述技术方案的进一步改进，所述变压器还包括：套设在所述变压器铁芯的柱体上的三组套筒以及套设在所述套筒上的三组线圈。

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，至少具有如下有益效果：该变压器铁芯用助于降低空载损耗同时不会增加线圈原料的损耗，利用该变压器铁芯组件制作变压器的成本低廉。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施例提出的变压器铁芯组件的结构示意图；

图2为本发明一实施例提出的柱体的截面图；

图3为本发明一实施例提出的叠片的结构示意图；

图4为本发明一实施例提出的变压器的结构示意图。

主要元件符号说明：

2-套筒；3-线圈；10-轭体；20-柱体；100-叠片；101-第一轭片；102-第二轭片；103-第一柱片；104-第二柱片；105-第三柱片。

具体实施方式

在下文中，将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本公开保护范围限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本公开的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本公开的各种实施例中，表述“a或/和b中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“a或b”或“a或/和b中的至少一个”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。

在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本公开的各种实施例中使用的术语“用户”可指示使用电子装置的人或使用电子装置的装置(例如，人工智能电子装置)。

在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。

实施例1

如图1所示，本发明实施例提供了一种变压器铁芯组件，该变压器铁芯组件包括三个可用作三相干式变压器的线圈铁芯的柱体20和两个用于与柱体20共同构成磁通环路的轭体10，柱体20与轭体10均具有大致为直条形的形状，柱体20的宽度小于轭体10的宽度；柱体20与轭体10都设置在同一个平面内，两个轭体10平行设置，三个柱体20平行且等间距地设置在两个轭体10之间，每个柱体20的两端分别连接两个轭体10上。轭体10和柱体20排列成“日”字型。

本申请的发明人发现现有的变压器铁芯组件都是柱体20的宽度等于轭体10的宽度。降低变压器的空载损耗都是通过同时增大柱体20的宽度以及轭体10的宽度来实现减小磁密大小来实现，但是柱体20的截面增加伴随着变压器线圈的铜材损耗的增加，若以增大铜材的使用量为代价来减少空载损耗则得不偿失。本申请保持柱体20的宽度不变，只增加轭体10的宽度来实现减小磁密大小以达到降低变压器的空载损耗的目的，同时不会增加柱体20的横截面积，不会增加变压器线圈的用料量。

在本实施例中，轭体10的宽度与柱体20的宽度之比处于1.1-1.3的范围内。优选轭体10的宽度与柱体20的宽度之比为1.2。

在本实施例中，柱体20的横截面优选长圆形。轭体10的横截面优选长圆形。

如图2所示，变压器铁芯组件包括：多个叠片100，多个叠片100依次叠装成一体而构成该变压器铁芯组件；每个叠片100包括三个分别用于构成三个柱体20的柱片和两个分别用于构成两个轭体10的轭片；柱片与轭片均具有大致为直条形的形状，柱片的宽度小于轭片的宽度；柱片与轭片都设置在同一个平面内，两个轭片平行设置，三个柱片平行且等间距地设置在两个轭片之间，每个柱片的两端分别连接到两个轭片上。每个叠片100呈“日”字型结构。

如图3所示，两个轭片包括第一轭片101与第二轭片102；三个柱片包括第一柱片103、第二柱片104和第三柱片105。

第一轭片101、第二轭片102、第二柱片104和第三柱片105均为等腰梯形结构。第一轭片101与第二轭片102的尺寸规格完全相同，第二柱片104和第三柱片105的尺寸规格完全相同。第一柱片103、第二柱片104和第三柱片105的宽度完全相同。

第一轭片101的一边与第二轭片102的一边均开设有v型缺口部；v型缺口部位于等腰梯形的边长较短的底边的中心位置。

第一柱片103的两端设置有与v型缺口部相匹配的v型凸起部。

第一轭片101的宽度大于第二柱片104的宽度。第一轭片101的腰边与边长较长的底边的夹角大于45度。第二柱片104的腰边与边长较长的底边的夹角小于45度。

第一轭片101、第二轭片102、第一柱片103、第二柱片104和第三柱片105可拼接成“日”字型。

在多个叠片100中，位于中间的叠片的宽度最大，多个叠片的宽度沿着从位于中间的叠片向位于两侧的叠片的顺序逐渐变小，在每个柱体或轭体外侧形成阶梯状结构。柱体20的横截面可以为步进式阶梯状长圆形。轭体10的横截面可以为步进式阶梯状长圆形。

在本实施例中，多个叠片之间采用绝缘层绝缘。将变压器的铁芯通过多个叠片绝缘堆叠起来用助于减少涡流发热带来的电能损失。

绝缘层通过硅钢片绝缘漆实现。硅钢片绝缘漆可以使用如下配方：按质量组分包括：609环氧树脂15-18％；315酚醛树脂10-13％；p聚酯4-7％；消泡剂0.3-0.5％；甲醇15-18％；醋酸乙酯25-28％；丙酮15-18％；活性硅微粉5-7％。消泡剂可以是201甲基硅油。该硅钢片绝缘漆具有耐热、耐潮湿、耐油、耐化学腐蚀性能等优点。

叠片100可以选用硅钢片。硅钢是一种含碳极低的硅铁软磁合金，一般含硅量为0.5-4.5％。加入硅可提高铁的电阻率和最大磁导率，降低矫顽力、铁芯损耗(铁损)和磁时效。硅钢片具有以下优点：①铁损低。②较强磁场下磁感应强度(磁感)高，这使电机和变压器的铁芯体积与重量减小，节约硅钢片、铜线和绝缘材料等。③表面光滑、平整和厚度均匀，可以提高铁芯的填充系数。④冲片性好。⑤表面绝缘膜的附着性和焊接性良好，能防蚀和改善冲片性。⑥基本无磁时效。

硅钢片一般随硅含量提高，铁损、冲片性和磁感降低，硬度增高。工作频率愈高，涡流损耗愈大，选用的硅钢片应当愈薄。

实施例2

本发明实施例提供了一种变压器包含实施例1中的变压器铁芯组件。该变压器还包括：套设在变压器铁芯组件的柱体上的三组套筒2以及套设在套筒2上的三组线圈3。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。