硅晶复合立体变压器铁心的制作方法

本实用新型属于变压器铁心领域，特别提供了一种硅晶复合立体变压器铁心。

背景技术：

立体非晶合金配电变压器突破了传统铁心结构，采用了立体三角形结构，具有三相磁路完全对称、抗突发短路能力强、噪音低、铁心材料利用率高、铜材消耗量少、节能效果显著等特点。但是，由于非晶合金带材薄、脆、而且硬度高，在变压器生产过程中对工艺要求非常苛刻，极易变形，断裂，产生碎片，因而，制约了非晶合金变压器的发展。因此，如何对现有的非晶合金变压器铁心进行技术上的改进，提高铁心的机械强度，减少碎片的产生，适合工业化生产，成为人们期待的目标。

技术实现要素：

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种硅晶复合立体变压器铁心，以解决现有非金合金变压器在生产中的工艺问题、机械强度问题、易产生碎片问题、批量化生产困难等问题。

本实用新型提供的技术方案是：硅晶复合立体变压器铁心，包括呈立体三角型设置的铁心组。铁心组由三个独立且大小结构均相同的单框闭口铁心以中心角120º度拼合而成，所述单框闭口铁心由内圈闭口硅钢铁心和外圈闭口非晶合金铁心两部分构成，内圈和外圈均通过连续卷绕的方式制成。所述内圈闭口硅钢铁心具有四个90⁰或八个135º折弯角。所述单框闭口铁心，包括铁心上轭、铁心心柱、铁心下轭，窗口为矩形。所述由三个单框闭口铁心以中心角120º度拼合而成的铁心组心柱截面或呈圆形、或呈圆内接多边形、或呈台阶式圆型、或呈正六边形。

本实用新型保留了非晶合金立体铁心的节能特性，采用硅钢片作为内框骨架对立体非晶合金铁心起到支撑和保护作用，有效地抑制了金属碎片的产生、提高了铁心的机械强度，提升了变压器抗突发短路能力，具有广泛的实用价值和推广价值。

优选，单框内圈闭口硅钢铁心采用具有四个90º折弯角的成型硅钢条料通过连续卷绕的方式制成，折弯r角为0.5mm至5mm。

进一步优选，单框内圈闭口硅钢铁心采用具有八个135º折弯角的成型硅钢条料通过连续卷绕的方式制成，折弯r角为0.5mm至5mm。

进一步优选，单框外圈闭口非晶合金铁心，由非晶合金条料通过连续卷绕的方式制成。

进一步优选，由三个单框闭口铁心以中心角120⁰角拼合，拼合后铁心心柱截面呈圆内接多边形。

进一步优选，由三个单框闭口铁心以中心角120⁰角拼合，拼合后铁心心柱截面呈圆形。

进一步优选，由三个单框闭口铁心以中心角120⁰角拼合，拼合后铁心心柱截面呈台阶式圆型。

进一步优选，由三个单框闭口铁心以中心角120⁰角拼合，拼合后铁心心柱截面呈正六边形。

本实用新型的有益效果是。

1、硅晶复合立体变压器铁心，由于内圈采用了高强度的成型硅钢条料作为铁心内框骨架，增强了铁心机械强度，有效的防止了铁心变形，解决了非晶合金变压器铁心在器身装配过程中产生的诸多问题。

2、采用了非晶合金和硅钢材料的复合变压器铁心，融合了现有非晶合金高性能的特点，也消除了非晶合金变压器长期运行后噪声逐渐变大的问题，也从根本上提高了变压器的运行可靠性。

3、采用成型硅钢条料通过连续卷绕得到具有四个90º或八个135º折弯角的闭口内圈硅钢铁心，铁心窗口为矩形。铁心无需进行退火处理，性能好，机械强度好，工艺性好。

附图说明：

下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为硅晶复合立体变压器铁心一实施例的结构示意图。

图2为硅晶单框闭口铁心一实施例的结构示意图。

图3为闭口硅钢铁心一实施例的结构示意图。

图4为闭口硅钢铁心另一实施例的结构示意图。

图5为闭口非晶合金铁心一实施例的结构示意图。

图6为圆形的铁心心柱截面图。

图7为圆内接多边形的铁心心柱截面图。

图8为台阶圆形的铁心心柱截面图。

图9为正六边形的铁心心柱截面图。

图10为闭口内圈硅钢铁心一实施例的结构示意图。

图11为闭口内圈硅钢片铁心另一实施例的结构示意图。

图12为曲线条料一实施例示意图。

图13为矩形和折线形组合条料一实施例示意图。

图14为矩形条料一实施例示意图。

图15为矩形和三角形组合条料一实施例示意图。

具体实施方式：

下面将结合具体的实施方案对本实用新型进行进一步的解释，但并不局限本实用新型。

如图1、图2所示，本实用新型提供了一种硅晶复合立体变压器铁心，包括呈立体三角型设置的铁心组（1）。铁心组（1）由三个独立且大小结构均相同的单框闭口铁心（11）以中心角120º的角度拼合而成。所述单框闭口铁心（11），由成型硅钢条料卷绕的闭口内圈硅钢铁心（12）和卷绕于闭口内圈硅钢铁心外侧的非晶合金条料卷绕的闭口外圈非晶合金铁心（13）两部分构成，通过连续卷绕的方式制成。如图3所示，所述闭口内圈硅钢铁心(12)具有四个90º折弯角的，折弯r角设置为0.5mm至5mm。如图4所示，所述内圈硅钢铁心(12)具有八个135º折弯角，折弯r´角设置为0.5mm至5mm。如图5所示，所述外圈为闭口非晶合金铁心（13），通过连续卷绕的方式制成。如图6、图12所示，所述由三个单框闭口铁心以中心角120º度拼合而成的铁心组心柱截面呈圆形（111），所述单框闭口铁心由曲线型成型硅钢条料或非晶合金条料（1111）经连续卷绕制成。如图7、图13所示，所述由三个单框闭口铁心以中心角120º度拼合而成的铁心组心柱截面呈圆内接多边形（112），所述单框闭口铁心由矩形和折线形组合成型硅钢条料或非晶合金条料（1112）经连续卷绕制成。如图8、图14所示，所述由三个单框闭口铁心以中心角120º度拼合而成的铁心组心柱截面呈台阶形（113），所述单框闭口铁心由多组矩型硅钢成型条料或非晶合金条料1113经连续卷绕制成。如图9、图15所示，所述由三个单框闭口铁心以中心角120º度拼合而成的铁心组心柱截面呈正六边形（114），所述单框闭口铁心由矩型和三角形组合硅钢成型条料或非晶合金条料（1114）经连续卷绕制成。如图10所示，所述单框闭口铁心（11）的单框闭口内圈硅钢铁心具有四个90º折弯角。如图11所示，所述单框闭口铁心（11）的单框闭口内圈硅钢铁心具有八个135º折弯角。

作为技术方案的改进，如图2、图3、图4所示，所述单框闭口铁心（11）是通过卷绕机连续卷绕实现的。具体的；将硅钢成型条料首端固定在矩形的芯块上，通过卷绕机卷绕可得到具有四个90º折弯角的内圈铁心（12）或可得到具有八个135º折弯角的内圈铁心。将铁心尾端部点焊固定，然后再将非晶合金条料粘接在闭口内圈硅钢铁心外侧上再继续卷绕，可得到闭口非晶合金铁心（13），内外两部分合成构成铁心（11）。

其中，所述矩形闭口内圈硅钢铁心具有四个90º或八个135º折弯角，折弯r角设置为0.5mm至5mm时，由于闭口内圈硅钢铁心外侧的圆滑r角结构，使绕制的外圈非晶合金铁心与闭口内圈硅钢铁心之间高度贴合无缝隙。

由于该铁心内圈采用高强度的硅钢材料作为支撑骨架，增强了铁心的机械强度，有效的起到支撑和保护非晶合金铁心的作用，在保持原立体非金合金铁心高性能的基础上，又增强了变压器铁心的抗碰撞、抗变形能力，提高了变压器铁心的制作工艺水平，提高了生产效率，降低了产品的生产成本。

其中，本实用新型的具体实施方式是按照递进的方式进行撰写的，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。

上面结合附图对本实用新型的实施方式做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。