一种电力设备低噪声绕组框架结构的制作方法

1.本实用新型属于变压器减振技术领域，尤其涉及一种电力设备低噪声绕组框架结构。


背景技术：

2.变压器运行产生的噪声会严重影响附近居民的生活质量，其产生的低频噪声具有穿透性强衰减慢的特点。变压器产生噪声的源头为变压器内部铁心磁致伸缩产生的振动和绕组受电磁力产生的振动，对于有冷却系统的变压器还有风扇和油泵运转产生的振动。这些振动通过管路与箱体耦合，进而辐射出严重的噪声。
3.目前对变压器采取的降噪措施分为两类，一类为从隔振减振的角度进行降噪，如为变压器设置隔振基座，刚性连接部分设为弹性连接等等，但隔振基座的作用只有在受噪声通过固体传播影响的时候才具有较大效益，而弹性连接采用的材料在电场电磁力作用的条件下寿命不高，容易导致性能失效。另一类为从隔声吸声的角度进行降噪，如在变压器箱体内部或外部附上隔声吸声材料，对变压器采用整体封装措施，将变压器包裹于吸声隔声罩内部等等，但采取该措施虽对中高频的噪声隔声效果较优，但对于低频的噪声隔声效果较差，且采取该措施容易导致变压器内部的散热问题，意味着风扇的功率需要更高，产生的噪声更大，该措施也较为不符合绿色发展理念。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种电力设备低噪声绕组框架结构，可以有效解决上述问题。
5.本实用新型是这样实现的：
6.一种电力设备低噪声绕组框架结构，包括外减振套和减振盖板；
7.所述外减振套绕设于绕组本体的外侧面并与所述绕组本体相接触，所述减振盖板搭设于所述绕组本体的上端面和/或下端面，并且所述减振盖板与所述绕组本体相接触；
8.所述外减振套和减振盖板均在其内部设置若干容置空腔，所述容置空腔填充有阻尼粒子。
9.作为进一步改进的，所述绕组由若干绕圈按照等角度间隔排列组成，所述外减振套为首尾依次连接的抱箍结构，且所述外减振套的数量为若干，所述外减振套的结构与所述若干绕圈所组成的外围相配合，所述外减振套安装于所述绕组的外圆弧面之间。
10.作为进一步改进的，所述外减振套包括首尾依次连接的第一箍体、第二箍体和第三箍体，各所述第一箍体、第二箍体和第三箍体均通过安装耳依次装配固定。
11.作为进一步改进的，所述减振盖板的数量为若干，所述减振盖板分别搭设于每一所述绕圈的上端面和/或下端面。
12.作为进一步改进的，所述绕组由若干绕圈按照等角度间隔排列组成，外减振套为筒状结构，且所述外减振套的数量为若干，所述外减振套的结构与所述若干绕圈所组成的外围相配合，所述外减振套套装于所述绕组的外圆弧面之间。
13.作为进一步改进的，所述减振盖板的数量为若干，所述减振盖板分别搭设于所有所述绕圈所组成的圆面。
14.作为进一步改进的，所述减振盖板和所述外减振套均与所述绕组绝缘设置。
15.作为进一步改进的，所述阻尼粒子表面摩擦因子为0.01～0.99、表面恢复系数为0.01～1、密度为0.1～30g/cm3，同一所述容置空腔内部的阻尼粒子的直径相同，不同的所述容置空腔内部的阻尼粒子的直径不同，且直径为0.1～10mm。
16.作为进一步改进的，所述容置空腔为扇弧形空腔。
17.作为进一步改进的，在所述绕组本体上表面和下表面均安装弧式减振器。
18.本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在设置在绕组本体上下两端的减振盖板以及套设在绕组本体上的外减振套均设置填充有阻尼粒子的容置空腔，通过阻尼粒子之间、阻尼粒子与容置空腔壁间的非弹性碰撞和摩擦消耗绕组轴向产生的振动能量，从而抑制变压器内部绕组的振动,减少绕组因振动辐射出的噪声，减振效果好。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式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实用新型的某些实施例，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。
20.图1是本实用新型实施例提供的电力设备低噪声绕组框架结构的结构示意图；
21.图2是本实用新型实施例提供的电力设备低噪声绕组框架结构的局部结构示意图；
22.图3是图2中a-a方向上的剖视图。
23.附图标记：
24.10-外减振套；20-减振盖板；30-绕组本体；11-第一箍体；12-第二箍体；13-第三箍体；14-安装耳；40-弧式减振器；50-阻尼粒子。
具体实施方式
25.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
26.在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
27.实施例一
28.参照图1所示，一种电力设备低噪声绕组框架结构，其特征在于，包括外减振套10和减振盖板20；
29.所述外减振套10绕设于绕组本体30的外侧面并与所述绕组本体30相接触，所述减振盖板20搭设于所述绕组本体30的上端面和/或下端面，并且所述减振盖板20与所述绕组本体30相接触；
30.所述外减振套10和减振盖板20均在其内部设置若干容置空腔，所述容置空腔填充有阻尼粒子50。
31.具体实施时，当电力设备(可为电压器、电抗器等)工作时，电流会流经绕组在其周围产生磁场，载流导体的磁场中又会受到磁场力影响，由于所述绕组本体30中电流与其周围磁场的磁感应强度成正比，故作用于其上的电磁力会随着磁场强度的增大而增大，激励起所述绕组本体30的固有频率，引起所述绕组本体30振动。这时，通过填充入所述减振盖板20和外减振套10的容置空腔的阻尼粒子50能有效的抑制所述绕组本体30受电磁力影响在轴向激起的振动；其中，所述容置空腔设置在模态点(振动最大的点)附近，所述模态点可以通过对该绕组结构进行模态实验，或用有限元仿真技术得到；其为现有技术，再此不一一赘述。将填充有所述阻尼粒子50的容置空腔设置在模态点附近，可以使所述容置空腔内的阻尼粒子50运动更剧烈，使其非弹性碰撞和摩擦产生的能量越多，耗能效果越明显，则该绕组结构达到的减振效果更佳。所述阻尼粒子50之间、所述阻尼粒子50与所述容置空腔壁间的非弹性碰撞和摩擦消耗所述绕组本体30轴向产生的振动能量，从而减少所述绕组本体30由于振动辐射出的噪声；通过将所述阻尼粒子50填充入所述外减振套10的容置空腔能有效抑制所述绕组本体30受电磁力影响在径向激起的振动；该绕组结构减振效果好。所述减振盖板30包括设置在所述绕组本体30上下两端的第一盖板和第二盖板，所述第一盖板、第二盖板和外减振套10上的容置空腔至少有一个；所述第一盖板、第二盖板和外减振套10的总重量占对应绕组结构重量的5％～10％。只需在所述第一盖板、第二盖板和外减振套10上的容置空腔中均填充所述阻尼粒子50，减少原材料，节约制造成本；其结构简单，占用空间小。
32.本实用新型通过在设置在绕组本体30上下两端的减振盖板以及套设在绕组本体上的外减振套均设置填充有阻尼粒子的容置空腔，通过阻尼粒子50之间、阻尼粒子50与容置空腔壁间的非弹性碰撞和摩擦消耗绕组轴向产生的振动能量，从而抑制变压器内部绕组的振动,减少绕组因振动辐射出的噪声，减振效果好。
33.进一步地，所述绕组由若干绕圈按照等角度间隔排列组成，所述外减振套10为首尾依次连接的抱箍结构，且所述外减振套10的数量为若干，所述外减振套10的结构与所述若干绕圈所组成的外围相配合，所述外减振套10安装于所述绕组的外圆弧面之间。
34.进一步地，所述外减振套10包括首尾依次连接的第一箍体11、第二箍体12和第三箍体13，各所述第一箍体11、第二箍体12和第三箍体13均通过安装耳14依次装配固定。在本实施例中，所述第一箍体、第二箍体和第三箍体结构相同且均为抱箍式结构，，所述第一箍体、第二箍体和第三箍体通过所述安装耳套设在所述外减振套10上，所述第一箍体、第二箍体和第三箍体内均设有用于填充阻尼粒子50的腔体。所述第一箍体、第二箍体和第三箍体通过所述安装耳14首尾依次连接，从而安装于所述外减振套10上，并用螺栓通过所述安装耳14进行紧固。所述第一箍体、第二箍体和第三箍体也可以是一端先通过铰链连接，套设在
所述外减振套10上后，另一端再通过螺栓连接，所述外减振套10的设置可进一步提高该绕组结构的减振效果；较优的，当所述外减振套10两个时效果最佳。
35.进一步地，所述减振盖板20的数量为若干，所述减振盖板20分别搭设于每一所述绕圈的上端面和/或下端面。
36.进一步地，所述容置空腔为扇弧形空腔。
37.进一步地，所述减振盖板20的数量为若干，所述减振盖板20分别搭设于所有所述绕圈所组成的圆面；所述减振盖板20和所述外减振套10均与所述绕组绝缘设置。
38.具体实施时，所述第一盖板、第二盖板以及外减振套10均采用硬质纤维制品、硬质塑料及其制品、玻璃陶瓷制品、云母或石棉制品的一种材质制成。所述第一盖板上设有第一减振组件，所述第二盖板上设有第二减振组件，所述第一减振组件和第二减振组件均由多个容置空腔等间距环向设置而成。可径向设置多层第一减振组件，且径向设置时，相邻两层的容置空腔交错设置，从而达到更好的减振效果。所述第一盖板、第二盖板、外减振套10、第一箍体11、第二箍体12和第三箍体13均采用金属、金属复合材料或非金属材料中的一种材质制成；金属复合材料为镁合金、铝合金、钛合金、铁合金、铜合金、镍合金、铅合金、锰合金、钴合金、钨合金的一种或多种组合而成的二元或多元合金；所述非金属材料为硬质塑料或硬质有机材料以及绝缘硬质材料。
39.在所述绕组本体30上表面和/或下表面均安装弧式减振器40。在本实施例中，该安装方式将所述容置空腔放置于所述弧式减振器40和抱箍结构内部，安装更为便捷，进一步提高减振效果。通过安装在所述绕组本体30上下表面的所述弧式减振器40抑制绕组受电磁力引起的轴向振动。通过在所述绕组本体30外表面安装所述外减振套10抑制绕组径向振动。较优的，所述弧式减振器40形状、尺寸和安装位置根据绕组轴向模态振型进行调整，能更有效的发挥弧式减振器40的减振效果；同理，所述外减振套10形状、尺寸安装位置根据绕组径向模态振型进行调整，能更有效的发挥弧式减振器40的减振效果。
40.进一步地，所述容置空腔内部的阻尼粒子50填充率为30％～100％，所述容置空腔内的阻尼粒子50直径为0.1～10mm。在本实施例中，所述阻尼粒子50为铁基粒子、铝基粒子、镍基粒子、钨基粒子、铬基粒子、钠基粒子、镁基粒子、猛基粒子、钙基粒子、铜基粒子、锌基粒子、钪基粒子、钛基粒子、玻璃粒子、氧化物陶瓷粒子、碳化物陶瓷粒子、玻璃陶瓷粒子、绝缘粒子中的一种或多种混合而成的混合粒子。所述阻尼粒子50表面摩擦因子为0.01～0.99，表面恢复系数为0.01～1，密度为0.1～30g/cm3。优选的，所述阻尼粒子50填充率为60％～90％；更优的，所述阻尼粒子50填充率为80％～90％时减振效果最佳，通过保证所述阻尼粒子50一定的活动空间从而减少铁芯辐射出的噪声，此时通过阻尼粒子50与阻尼粒子50之间、阻尼粒子50与容置空腔壁之间的非弹性碰撞和摩擦消耗振动的能量，从而减少所述绕组本体30由于振动辐射出的噪声，进一步提高减振效果；优选的，阻尼粒子50的直径为4～6mm的球状结构，具有更大的运动自由度，碰撞几率高，从而增加阻尼效果，进一步提高减振效果。
41.实施例二
42.如图2和3所示，本实施例与实施例一的区别在于：所述绕组由若干绕圈按照等角度间隔排列组成，外减振套10为筒状结构，且所述外减振套10的数量为若干，所述外减振套10的结构与所述若干绕圈所组成的外围相配合，所述外减振套10套装于所述绕组的外圆弧
面之间。在本实施例中，直接在筒状结构的外减振套10以及减振盖板20上设置容置空腔，并在所述容置空腔内填充有阻尼粒子，其结构简单，减振效果好。
43.以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。