变压器铁心及变压器的制作方法

本申请涉及电力变压器制造技术领域，尤其是涉及一种变压器铁心及变压器。

背景技术：

为减少变压器的空载损耗，采用增大铁轭宽度的方式，使得铁轭的硅钢片的宽度大于铁心柱的硅钢片的宽度，铁轭的硅钢片与铁心柱的硅钢片拼接时会出现无法对齐的情况。现有技术中，铁轭的硅钢片与铁心柱的硅钢片的拼接方式会造成心柱与铁轭的内部斜接缝处空隙(称之为角缝)变大，增大铁心磁阻，影响变压器铁心损耗及噪声水平性能，或者为保证内部角缝缝隙小，使得铁轭的外部出角变大，铁轭与心柱片宽差值越大，其出角就越大，造成铁心叠片整体尺寸变大，影响变压器铁心外观及尺寸控制。由于上述问题的存在，进一步也限制了铁轭的硅钢片与铁心柱的硅钢片之间的差值范围。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种变压器铁心及变压器，来解决现有技术存在的铁心磁阻大，影响变压器铁心损耗及噪声水平性能，或者铁心叠片整体尺寸变大，影响变压器铁心外观及尺寸控制的技术问题。

本申请提供了一种变压器铁心，包括两个铁轭和两个铁心旁柱；两个所述铁轭相对设置，两个所述铁心旁柱相对设置，两个所述铁轭与两个所述铁心旁柱组成所述变压器铁心的主体矩形框架，所述铁轭的端部与所述铁心旁柱的端部形成四个对接处；所述铁轭由多个铁轭叠片层层叠组成，所述铁心旁柱由多个铁心旁柱叠片层层叠组成，多个所述铁轭叠片层与多个所述铁心旁柱叠片层一一对应；在所述对接处，铁轭叠片与铁心旁柱叠片的斜接缝有多个，多个所述斜接缝错位排布，所述斜接缝与所述铁轭叠片的长度方向呈45度；多个所述接缝在所述铁轭叠片宽度的平面上的投影间隔排布，其中，位于中间的所述投影所对应的所述接缝为基准接缝；在对应设置的所述铁轭叠片层与所述铁心旁柱叠片层中，所述铁轭叠片的宽度尺寸与所述铁心旁柱的宽度尺寸之间的差值大于设定值时，所述基准接缝对应的所述铁轭叠片的内侧接缝角的顶点与所述基准接缝对应的所述铁心旁柱叠片的内侧边的距离为设定值。

在上述技术方案中，进一步地，在对应设置的所述铁轭叠片层与所述铁心旁柱叠片层中，所述铁轭叠片的宽度尺寸与所述铁心旁柱的宽度尺寸之间的差值小于或者等于设定值时，所述基准接缝对应的所述铁轭叠片的内侧接缝角的顶点与所述基准接缝对应的所述铁心旁柱叠片的内侧边的距离为零。

在上述技术方案中，进一步地，所述投影位置的数量为偶数时，所述基准接缝为多个所述投影位置的中间两个所述投影位置中任一所述投影位置对应的所述接缝。

在上述技术方案中，进一步地，所述基准接缝对应的所述铁轭叠片的宽度与所述基准接缝对应的所述铁心旁柱叠片的宽度的比值为1.0至1.35。

在上述技术方案中，进一步地，所述设定值大于5mm，且所述设定值小于25mm。

在上述技术方案中，进一步地，还包括铁心中柱，所述铁心中柱与两侧的铁心旁柱间隔设置，且所述铁心中柱与两侧的铁心旁柱的间距相等；所述铁心中柱由多个铁心中柱叠片层叠积组成，多个所述铁轭叠片层与多个所述铁心中柱叠片层一一对应。

在上述技术方案中，进一步地，同一所述铁轭叠片层中所述铁轭叠片的尺寸相同，同一所述铁心旁柱叠片层中所述铁心旁柱叠片的尺寸相同；同一所述铁心中柱叠片层中所述铁心中柱叠片的宽度相同。

在上述技术方案中，进一步地，在多个所述铁轭叠片层中，位于中间的多个所述铁轭叠片层的宽度尺寸相等且宽度尺寸最大，从所述铁轭的中间向两侧的方向，所述铁轭叠片层的宽度逐渐变小；在多个所述铁心旁柱叠片层中，位于中间的所述铁心旁柱叠片层的宽度尺寸最大，从所述铁心旁柱的中间向两侧的方向，所述铁心旁柱叠片层的宽度逐渐变小；所述铁心旁柱的截面为类椭圆结构，或所述铁心旁柱的截面为类腰圆形结构；在多个所述铁心中柱叠片层中，位于中间的所述铁心中柱叠片层的宽度尺寸最大，从铁心中柱的中间向两侧的方向，所述铁心中柱叠片层的宽度逐渐变小。

在上述技术方案中，进一步地，位于中间的所述铁轭叠片层为第1级铁轭叠片层，从中间的所述铁轭叠片层向两侧的铁轭叠片层方向，依次为第2级铁轭叠片层至第i级铁轭叠片层，同一级铁轭叠片层中的所述铁轭叠片的宽度相同；位于中间的所述铁心旁柱叠片层为第1级铁心旁柱叠片层，从中间的所述铁心旁柱叠片层向两侧的铁心旁柱叠片层方向，依次为第2级铁心旁柱叠片层至第i级铁心旁柱叠片层，同一级铁心旁柱叠片层中的所述铁心旁柱叠片的宽度相同；位于中间的所述铁心中柱叠片层为第1级铁心中柱叠片层，从中间的所述铁心中柱叠片层向两侧的铁心中柱叠片层方向，依次为第2级铁心中柱叠片层至第i级铁心中柱叠片层，同一级铁心中柱叠片层中的所述铁心中柱叠片的宽度相同；

所述第i级铁心旁柱叠片层中，所述铁心旁柱叠片的外侧边的长度计算公式为：

Lib＝Hw+2×(Bz+d)+2×(C2+C3+…+Ci)

所述第i级铁轭叠片层中，所述铁轭叠片的外侧边的长度计算公式为：

Lie＝2×M0+Biz+2×(Bie-d-Biz)

其中，Hw表示所述变压器铁心的窗高，所述窗高为两个所述铁轭的所述第1级铁轭叠片层的内侧间距；Bz表示所述第1级铁心旁柱叠片层的所述铁心旁柱叠片的宽度；d表示所述设定值；Ci表示所述第i级铁轭叠片层与第i-1级铁轭叠片层之间在窗内侧的所述铁轭叠片在宽度方向的差值；M0表示所述铁心中柱在宽度方向的中心与任一所述铁心旁柱在宽度方向的中心之间的距离；Biz表示所述第i级铁心中柱叠片层的所述铁心中柱叠片的宽度；Bie表示所述第i级铁轭叠片层的所述铁轭叠片的宽度。

本申请还提供了一种变压器，包括上述方案所述的变压器铁心。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的变压器铁心，包括构成变压器铁心主体框架的铁轭和铁心旁柱，在铁轭和铁心旁柱采用对接的方式。铁轭由多个铁轭叠片层层叠组成，铁心旁柱由多个铁心旁柱叠片层层叠组成，多个铁轭叠片层与多个铁心旁柱叠片层一一对应，即对应的铁轭叠片层和铁心旁柱叠片层，二者的厚度相同，即保证了二者对接可靠。在对接处，铁轭叠片与铁心旁柱叠片的对接斜接缝错位排布，形成阶梯状，用于减少变压器的铁心噪声和空载电流。在实际情况中，可以一片一错位，或者两片一错位。多个接缝在铁轭叠片宽度的平面上的投影间隔排布，其中，位于中间的投影所对应的接缝为基准接缝；在对应的铁轭叠片层和铁心旁柱叠片层，在铁轭叠片的宽度与铁心旁柱叠片的宽度差值过大，且大于设定值时，基准接缝对应的铁轭叠片的内侧接缝角的顶点与对应的铁心旁柱叠片的内侧边的距离为设定值。

本申请提供的变压器铁心，通过设定了基准接缝处内侧的间隙为设定值，其余铁轭叠片与铁心旁柱叠片即在基准接缝的基础上错位叠积，可以控制铁轭叠片的外出角不至于过大影响变压器铁心外观及尺寸控制的以及，叠片之间的间隙也不至于过大，造成铁心磁阻过大，影响变压器铁心损耗及噪声水平性能。

本申请还提供了变压器，包括变压器铁心。基于上述分析可知，该变压器实现了通过设定了基准接缝处内侧的间隙为设定值，其余铁轭叠片与铁心旁柱叠片即在基准接缝的基础上错位叠积，可以控制铁轭叠片的外出角不至于过大影响变压器铁心外观及尺寸控制的以及，叠片之间的间隙也不至于过大，造成铁心磁阻过大，影响变压器铁心损耗及噪声水平性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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的附图。

图1为本申请实施例提供的变压器铁心的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的图1中A-A截面示意图；

图3为本申请实施例提供的图1中B-B截面示意图；

图4为本申请实施例提供的在第一视角下的斜接缝的分布示意图；

图5为本申请实施例提供的在第二视角下的斜接缝的分布示意图。

图中：

101-铁轭；102-铁心旁柱；103-对接处；104-铁轭叠片层；105-铁心旁柱叠片层；106-斜接缝；107-基准接缝；108-内侧接缝角；109-铁心中柱；110-铁轭叠片；111-铁心旁柱叠片。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例一

参见图1至图5所示，本申请实施例一提供了一种变压器铁心，包括两个铁轭101和两个铁心旁柱102；两个铁轭101相对设置，两个铁心旁柱102相对设置，两个铁轭101与两个铁心旁柱102组成变压器铁心的主体矩形框架，铁轭101的端部与铁心旁柱102的端部形成四个对接处103；铁轭101由多个铁轭叠片层104层叠组成，铁心旁柱102由多个铁心旁柱叠片层105层叠组成，多个铁轭叠片层104与多个铁心旁柱叠片层105一一对应；在对接处103，铁轭叠片110与铁心旁柱叠片111的斜接缝106有多个，多个斜接缝106错位排布，斜接缝106与铁轭叠片110的长度方向呈45度；多个接缝在铁轭叠片110宽度的平面上的投影间隔排布，其中，位于中间的投影所对应的接缝为基准接缝107；在对应设置的铁轭叠片层104与铁心旁柱叠片层105中，铁轭叠片110的宽度尺寸与铁心旁柱102的宽度尺寸之间的差值大于设定值时，基准接缝107对应的铁轭叠片110的内侧接缝角108的顶点与基准接缝107对应的铁心旁柱叠片111的内侧边的距离为设定值。

本申请提供的变压器铁心包括构成变压器铁心主体框架的铁轭101和铁心旁柱102，在铁轭101和铁心旁柱102采用对接的方式。铁轭101由多个铁轭叠片层104层叠组成，铁心旁柱102由多个铁心旁柱叠片层105层叠组成，多个铁轭叠片层104与多个铁心旁柱叠片层105一一对应，即对应的铁轭叠片层104和铁心旁柱叠片层105，二者的厚度相同，即保证了二者对接可靠。在对接处103，铁轭叠片110与铁心旁柱叠片111的对接斜接缝106错位排布，形成阶梯状，用于减少变压器的铁心噪声和空载电流。在实际情况中，可以一片一错位，或者两片一错位。多个接缝在铁轭叠片110宽度的平面上的投影间隔排布，其中，位于中间的投影所对应的接缝为基准接缝107；可选地，多个接缝在铁轭叠片110宽度的平面上的投影等距排布。在对应的铁轭叠片层104和铁心旁柱叠片层105中，在铁轭叠片110的宽度与铁心旁柱叠片111的宽度差值过大，且大于设定值时，基准接缝107对应的铁轭叠片110的内侧接缝角108的顶点与对应的铁心旁柱叠片111的内侧边的距离为设定值。具体的，参见说明书图4所示，图中Be表示铁轭叠片110的宽度，Bz表示铁心旁柱叠片111的宽度，d表示设定值，在Be-Bz≤d时，即调整基准接缝107对应的铁轭叠片110的内侧接缝角108的顶点与对应的铁心旁柱叠片111的内侧边的距离为设定值d。

本申请提供的变压器铁心，通过设定了基准接缝107处内侧的间隙为设定值，其余铁轭叠片110与铁心旁柱叠片111即在基准接缝107的基础上错位叠积，可以控制铁轭叠片110的外出角不至于过大影响变压器铁心外观及尺寸控制的以及，叠片之间的间隙也不至于过大，造成铁心磁阻过大，影响变压器铁心损耗及噪声水平性能。

该实施例可选的方案中，在对应设置的铁轭叠片层104与铁心旁柱叠片层105中，铁轭叠片110的宽度尺寸与铁心旁柱102的宽度尺寸之间的差值小于或者等于设定值时，基准接缝107对应的铁轭叠片110的内侧接缝角108的顶点与基准接缝107对应的铁心旁柱叠片111的内侧边的距离为零。

在该实施例中，对于基础接缝对应的铁轭叠片110的宽度尺寸与铁心旁柱102的宽度尺寸之间的差值不满足设定值的铁轭叠片层104与铁心旁柱叠片层105，将铁轭叠片110和铁心旁柱叠片111内侧对齐，即内侧无缝隙。因为铁轭叠片110的宽度和铁心旁柱102的宽度差值较小时，外出角则不会过大，不会对变压器铁心的外观及尺寸造成很大的影响。

该实施例可选的方案中，投影位置的数量为偶数时，基准接缝107为多个投影位置的中间两个投影位置中任一投影位置对应的接缝。

在该实施例中，接缝的数量为偶数的情况，即可选择位于中间的两个接缝中的任意一个作为基准接缝107，在该基准接缝107基础上实现铁心叠片的叠积。

该实施例可选的方案中，基准接缝107对应的铁轭叠片110的宽度与基准接缝107对应的铁心旁柱叠片111的宽度的比值为1.0至1.35。

该实施例可选的方案中，设定值大于5mm，且设定值小于25mm。

该实施例可选的方案中，还包括铁心中柱109，铁心中柱109与两侧的铁心旁柱102间隔设置，且铁心中柱109与两侧的铁心旁柱102的间距相等；铁心中柱109由多个铁心中柱叠片层叠积组成，多个铁轭叠片层104与多个铁心中柱叠片层一一对应。

在该实施例中，铁心中柱109的结构与铁心旁柱102的结构类似，铁心中柱109由铁心中柱叠片层叠积，且铁心中柱叠片层与铁轭叠片层104一一对应，实现铁心中柱109与铁轭101的对接。

该实施例可选的方案中，同一铁轭叠片层104中铁轭叠片110的尺寸相同，同一铁心旁柱叠片层105中铁心旁柱叠片111的尺寸相同；同一铁心中柱叠片层中铁心中柱叠片的宽度相同。

在该实施例中，由于铁轭101叠错位叠积是左右错位，铁心中柱叠片在宽度方向位置不变，铁心中柱叠片的端部调整尖角位置与铁轭叠片110进行对接，所以即使在同一铁心中柱叠片层中，铁心中柱叠片的片形也不全相同，叠片的片形与斜接缝106的数量有关。

该实施例可选的方案中，在多个铁轭叠片层104中，位于中间的多个铁轭叠片层104的宽度尺寸相等且宽度尺寸最大，从铁轭101的中间向两侧的方向，铁轭叠片层104的宽度逐渐变小；在多个铁心旁柱叠片层105中，位于中间的铁心旁柱叠片层105的宽度尺寸最大，从铁心旁柱102的中间向两侧的方向，铁心旁柱叠片层105的宽度逐渐变小；铁心旁柱102的截面为类椭圆结构，或铁心旁柱102的截面为类腰圆形结构；在多个铁心中柱叠片层中，位于中间的铁心中柱叠片层的宽度尺寸最大，从铁心中柱109的中间向两侧的方向，铁心中柱叠片层的宽度逐渐变小。

需要说明的是，铁心旁柱102的截面为类椭圆结构，或铁心旁柱102的截面为类腰圆形结构，其中腰圆形包括平行的两段直线轨迹，以及包括对应连接于两段直线轨迹的两端的两段弧形轨迹，也就是通常所说的长圆形结构。

该实施例可选的方案中，位于中间的铁轭叠片层104为第1级铁轭叠片层，从中间的铁轭叠片层104向两侧的铁轭叠片层104方向，依次为第2级铁轭叠片层至第i级铁轭叠片层，同一级铁轭叠片层中的铁轭叠片110的宽度相同；位于中间的铁心旁柱叠片层105为第1级铁心旁柱叠片层，从中间的铁心旁柱叠片层105向两侧的铁心旁柱叠片层105方向，依次为第2级铁心旁柱叠片层至第i级铁心旁柱叠片层，同一级铁心旁柱叠片层中的铁心旁柱叠片111的宽度相同；位于中间的铁心中柱叠片层为第1级铁心中柱叠片层，从中间的铁心中柱叠片层向两侧的铁心中柱叠片层方向，依次为第2级铁心中柱叠片层至第i级铁心中柱叠片层，同一级铁心中柱叠片层中的铁心中柱叠片的宽度相同；

第i级铁心旁柱叠片层中，铁心旁柱叠片111的外侧边的长度计算公式为：

Lib＝Hw+2×(Bz+d)+2×(C2+C3+…+Ci)

第i级铁轭叠片层中，铁轭叠片110的外侧边的长度计算公式为：

Lie＝2×M0+Biz+2×(Bie-d-Biz)

其中，Hw表示变压器铁心的窗高，窗高为两个铁轭101的第1级铁轭叠片层的内侧间距；Bz表示第1级铁心旁柱叠片层的铁心旁柱叠片111的宽度；d表示设定值；Ci表示第i级铁轭叠片层与第i-1级铁轭叠片层之间在窗内侧的铁轭叠片110在宽度方向的差值；M0表示铁心中柱109在宽度方向的中心与任一铁心旁柱102在宽度方向的中心之间的距离；Biz表示第i级铁心中柱叠片层的铁心中柱叠片的宽度；Bie表示第i级铁轭叠片层的铁轭叠片110的宽度。

本申请实施例还提供了一种变压器，包括上述任一实施例的变压器铁心。因而，具有上述任一实施例的变压器铁心的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。