CN211045222U - 一种三角形开口铁芯结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种三角形开口铁芯结构，涉及变压器铁芯的技术领域，解决了现有技术中变压器铁芯空载损耗高及空载电流大的技术问题。该三角形开口铁芯结构包括三个单框铁芯，且不同的单框铁芯的侧面两两贴合构成三个铁芯柱。单框铁芯包括非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片，非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片混合堆叠构成单框铁芯。非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片为单框结构，且非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片上设置有开口。非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片堆叠构成的铁芯柱能有效利用非晶合金损耗低的特点，降低铁芯柱空载损耗。并且该铁芯结构还具有结构和制造工艺简单，工作节能环保且噪音小，具有较好的抗短路能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及变压器铁芯的技术领域，尤其涉及一种三角形开口铁芯结构。
背景技术
目前，制造变压器铁芯的材料主要有硅钢片和非晶合金。由于非晶合金铁芯变压器具有显著的节能环保性能，己经被国家列入环保节能产品，成为理想的新一代非晶合金铁芯配电变压器。
传统的变压器铁芯由三组独立的硅钢片条料卷绕成三个闭口卷铁芯，并将三个闭合的卷铁芯以120°斜面拼装成截面积为近似圆形立体三角形铁芯结构；或者是由三组独立的硅钢片条料叠积成三个开口铁芯，并将三个开口铁芯以120°斜面拼装成截面积为近似圆形立体三角形铁芯结构。
传统的变压器铁芯采用的是硅钢片材料制造，使得空载损耗值降低受阻，不利于降低变压器铁芯空载损耗值；闭口硅钢片卷绕式铁芯卷绕，由于缠绕过程使硅钢片空载损耗大大增加，叠积开口铁芯，由于铁芯片两侧必须断开接缝使空载损耗及空载电流显著增加；并且铁芯为闭口结构，线圈必须在铁芯上绕制，增加了许多工装设备同时也降低了生产效率。
为此，急需提供一种降低铁芯空载损耗及空载电流的变压器铁芯。
实用新型内容
本实用新型的其中一个目的是提出一种三角形开口铁芯结构，解决了现有技术中变压器铁芯空载损耗高及空载电流大的技术问题。本实用新型优选技术方案所能够达到诸多有益技术效果，具体见下文阐述。
为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
本实用新型的三角形开口铁芯结构，包括三个单框铁芯，且不同的单框铁芯的侧面两两贴合构成三个铁芯柱。单框铁芯包括非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片，非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片混合堆叠构成单框铁芯。非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片为单框结构，且非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片上设置有开口。
根据进一步优选的技术方案，铁芯柱的截面为圆形或正多边形。
根据进一步优选的技术方案，单框铁芯左右侧面所在的平面之间的夹角为120°。
根据进一步优选的技术方案，单框铁芯的上端为弧形倒角，下端为折弯形倒角。
根据进一步优选的技术方案，单框铁芯上端为四分之一圆弧形倒角。
根据进一步优选的技术方案，单框铁芯下端为弯折倒角的角度为45°。
根据进一步优选的技术方案，非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片包括上轭边、下轭边和铁芯边，上轭边和下轭边的两端分别两侧的铁芯边连接并构成单框结构。
根据进一步优选的技术方案，开口位于上轭边，且相邻两层上轭边上的开口错位设置。
根据进一步优选的技术方案，单框铁芯中各层开口沿着上轭边的长度方向呈阶梯分布。
根据进一步优选的技术方案，三角形开口铁芯结构还包括绑扎带，绑扎带缠绕并固定在铁芯柱上。
本实用新型提供的三角形开口铁芯结构至少具有如下有益技术效果：
本实用新型通过非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片堆叠构成的铁芯柱能够有效利用非晶合金损耗低的特点，显著降低铁芯柱空载损耗。并且非晶合金铁芯片与硅钢铁芯片混合堆叠形成的三角形开口铁芯结构具有结构简单、造价便宜、工艺简单、线圈套装简单、噪音小、空载损耗小、节能环保及抗短路能力好等优点。
本实用新型优选技术方案的三角形开口铁芯结构中铁芯柱的截面为圆形，使得铁芯柱截面填充系数提高，进而提高材料利用率，具体的能够达到0.98的利用率，体现为降低空载消耗、降低噪声、节约成本。
本实用新型优选技术方案的单框铁芯的下端设置为折弯形倒角，能够有效防止非晶合金铁芯片和/或硅钢铁芯片堆叠后下铁轭的空载损耗增加，降低三角形开口铁芯结构的空载消耗。
本实用新型优选技术方案的单框铁芯的上端为弧形倒角，能够降低非晶合金铁芯片和/或硅钢铁芯片在倒角处的曲率，进而减小非晶合金铁芯片和/或硅钢铁芯片外侧在倒角处的形变，便于非晶合金铁芯片和/或硅钢铁芯片的生产。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型一种优选实施方式单框铁芯的主视图；
图2是图1中单框铁芯的A-A剖面示意图；
图3是本实用新型一种优选实施方式三角开口铁芯结构的俯视图。
图中：1-单框铁芯；2-铁芯柱；3-开口；4-上轭边；5-下轭边；6-铁芯边。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
参照图1至图3，一种优选实施方式的三角形开口铁芯结构，包括三个单框铁芯1，且不同的单框铁芯1的侧面两两贴合构成三个铁芯柱2。单框铁芯1包括非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片，非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片混合堆叠构成单框铁芯1。非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片为单框结构，且非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片上设置有开口3。
上述优选实施例中，单框铁芯1包括非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片，能够有效降低单框铁芯1的空载消耗。开口3克服了现有技术中闭环卷铁芯绕线困难的技术问题，使得变压器线圈可以单独绕制，可制造与目前三角形卷铁芯容量相同的各种配电油浸变压器和干式变压器。
需要说明的是，堆叠成单框铁芯1的非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片的数量并不限于本申请说明书附图中所示的数量。在实际生产过程中可以根据需要选择合适数量的非晶合金铁芯片和/或硅钢铁芯片。
优选的，三个单框铁芯1的形状大小相同，以使三个单框铁芯1能够拼接形成三相铁芯结构，即形成三角形开口铁芯结构，进而达到三相磁路相等，保持三相电流平衡，减小空载电流的谐波分量。
参照图2和图3，作为一种优选的实施方式，铁芯柱2的截面为圆形。
上述优选实施例中，铁芯柱2的截面为圆形，能够有效提高铁芯柱2截面填充系数，提高材料的利用率，降低空载消耗、降低噪声、节约成本。具体的，将铁芯柱2的截面为圆形能够将材料的利用率达到98％的利用率。
作为另一种可实施的替代方案，铁芯柱2的横截面还可以为正多边形。优选的，铁芯柱2的横截面为正n边形，且n≥8。需要说明的是，该实施例中n的值越大，铁芯柱2截面的形状越接近圆形，进而铁芯柱2的填充系数越高。优选的，铁芯柱2的横截面为正十六边形或正二十边形。
参照图3，作为一种优选的实施方式，单框铁芯1左右侧面所在的平面之间的夹角为120°。
上述优选实施例中，将单框铁芯1左右侧面所在的平面之间的夹角设置为120°，使得三个单框铁芯1拼接后形成的铁芯柱2能够按照三角形立体排列，具体的，参照图3，单框铁芯1拼接形成的三个铁芯柱2的横截面的圆心位于同一等边三角形的三个顶点上。
参照图1，作为一种优选的实施方式，单框铁芯1的上端为弧形倒角，下端为折弯形倒角。优选的，单框铁芯1上端为四分之一圆弧形倒角。
需要说明的是，折弯形的非晶合金铁芯片或硅钢铁芯片制造过程中，需要先期对非晶合金铁芯片或硅钢铁芯片进行了退火处理，并能使非晶合金铁芯片或硅钢铁芯片的空载损耗较退火前降低5％左右。非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片经过混合堆叠后，其空载损耗几乎没有变化，即单框铁芯1下端设置为折弯形倒角有利于降低铁芯结构的空载消耗。并且，在相同的铁芯结构数据情况下，折弯型开口铁芯结构的重量较闭口卷铁芯材料成本降低约2％左右。
具体的，折弯型三角开口铁芯结构对大容量的变压器而言，因其不需增加太多的工装设备，如铁芯卷绕设备、大容量的退火设备及专用的绕组卷绕设备，故折弯型三角开口铁芯结构的制造优势较为明显。优选的，折弯型开口铁芯结构变压器低压绕组可做成箔绕，以提高变压器的抗短路能力。
作为一种优选的实施方式，单框铁芯1下端为弯折倒角的角度为45°。
上述优选实施例中，单框铁芯1的上端为四分之一圆弧形倒角，使得各层非晶合金铁芯片和/或硅钢铁芯片上端的倒角均为四分之一圆弧形倒角，不仅便于生产制造，还能提高内层与外层贴合的紧密度。
参照图1，作为一种优选的实施方式，非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片包括上轭边4、下轭边5和铁芯边6，上轭边4和下轭边5的两端分别两侧的铁芯边6连接并构成单框结构。
作为一种优选的实施方式，非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片由带状的非晶合金和/或硅钢通过折弯形成单框结构。其中带状非晶合金和/或硅钢的两端构成开口3的两侧。
参照图1，作为一种优选的实施方式，开口3位于上轭边4，且相邻两层上轭边4上的开口3错位设置。
参照图1，作为一种优选的实施方式，单框铁芯1中各层开口3沿着上轭边4的长度方向呈阶梯分布。
上述优选实施例中，开口3错位设置不仅能够提高非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片叠合后的强度，还有利于带状非晶合金和/或带状硅钢两端的固定。
作为本实用新型一种优选的实施方式，三角形开口铁芯结构还包括绑扎带，绑扎带缠绕并固定在铁芯柱2上。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种三角形开口铁芯结构，其特征在于，包括三个单框铁芯(1)，且不同的单框铁芯(1)的侧面两两贴合构成三个铁芯柱(2)；
所述单框铁芯(1)包括非晶合金铁芯片和硅钢铁芯片，所述非晶合金铁芯片和所述硅钢铁芯片混合堆叠构成所述单框铁芯(1)；
所述非晶合金铁芯片和所述硅钢铁芯片为单框结构，且所述非晶合金铁芯片和所述硅钢铁芯片上设置有开口(3)。
2.根据权利要求1所述的三角形开口铁芯结构，其特征在于，铁芯柱(2)的截面为圆形或正多边形。
3.根据权利要求2所述的三角形开口铁芯结构，其特征在于，所述单框铁芯(1)左右侧面所在的平面之间的夹角为120°。
4.根据权利要求1所述的三角形开口铁芯结构，其特征在于，所述单框铁芯(1)的上端为弧形倒角，下端为折弯形倒角。
5.根据权利要求4所述的三角形开口铁芯结构，其特征在于，所述单框铁芯(1)上端为四分之一圆弧形倒角。
6.根据权利要求4所述的三角形开口铁芯结构，其特征在于，所述单框铁芯(1)下端为弯折倒角的角度为45°。
7.根据权利要求1所述的三角形开口铁芯结构，其特征在于，所述非晶合金铁芯片和所述硅钢铁芯片包括上轭边(4)、下轭边(5)和铁芯边(6)，所述上轭边(4)和所述下轭边(5)的两端分别两侧的铁芯边(6)连接并构成单框结构。
8.根据权利要求7所述的三角形开口铁芯结构，其特征在于，所述开口(3)位于所述上轭边(4)，且相邻两层所述上轭边(4)上的开口(3)错位设置。
9.根据权利要求8所述的三角形开口铁芯结构，其特征在于，所述单框铁芯(1)中各层开口(3)沿着上轭边(4)的长度方向呈阶梯分布。
10.根据权利要求1所述的三角形开口铁芯结构，其特征在于，还包括绑扎带，所述绑扎带缠绕并固定在铁芯柱(2)上。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112635176A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-04-09 | 上海置信日港电气有限公司 | 一种非晶合金铁芯的降噪方法 |
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2019
- 2019-12-12 CN CN201922226725.3U patent/CN211045222U/zh not_active Expired - Fee Related
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