椭圆形截面非晶立体卷铁芯制造技术

本实用新型专利技术属于变压器铁芯设备技术领域，涉及一种椭圆形截面非晶立体卷铁芯，包括三个结构相同的铁芯框，每个所述铁芯框均包括两个左右对称的铁芯柱和两个上、下对称的铁轭，两个所述铁芯柱和两个所述铁轭围拢形成矩形窗口，每个铁芯框中的下部铁轭与两侧的铁芯柱一体连接，上部铁轭上形成搭头部，同一铁芯框的两个铁芯柱的上端分别与相应的上部铁轭的搭头部相配合。该非晶立体卷铁芯制造工序简单，生产效率大幅提高；生产过程中，不需要在专用数控铁芯卷绕机和专用模具上卷绕而成；铁轭长度减小，铁芯框的磁路长度缩短，铁芯损耗也随之降低，可大幅降低产品的材料消耗和制造成本。

Oval section amorphous solid roll core

【技术实现步骤摘要】
椭圆形截面非晶立体卷铁芯
本技术属于变压器铁芯设备
，涉及一种椭圆形截面非晶立体卷铁芯。
技术介绍
传统的三相立体卷铁芯变压器铁芯，是由三个结构完全相同的的铁芯框组合而成，确保三相磁路完全对称等长。每个铁芯框采用闭合式卷铁芯结构，因此芯柱截面必须为圆形;铁芯需要由专用的数控铁芯卷绕机在长方形的模芯上将预制好的带料连续卷绕，卷绕时带料端面与垂直面成30º倾斜角，卷绕速度慢，卷制的精度低，由于非晶薄带的厚度仅为0.025～0.03mm左右，因此卷绕效率也很低;变压器的线圈又必须在成形的闭合式圆形截面的芯柱上绕制，需要专用的绕线设备和模具才能制造，工艺复杂，线圈质量可靠性差，生産效率低，因此采用闭合式卷铁芯结构只能生产小批量小容量非晶立体卷铁芯变压器产品，一般多在630KVA及以下。现有技术中的三相非晶立体变压器铁芯的结构主要包括三个结构相同的铁芯框，铁芯框中的铁芯柱截面为圆形，铁芯叠厚大、重量重，铁芯损耗也较大；同时，铁芯框为封闭结构，在生产过程中，铁芯和线圈一起制造，需要专用的铁芯卷绕机和线圈绕制机，设备投资较大；另外，圆形截面的耗费材料也较多。
技术实现思路
本技术针对上述问题，提供一种椭圆形截面非晶立体卷铁芯，该非晶立体卷铁芯制造工序简单，生产效率大幅提高；生产过程中，不需要在专用数控铁芯卷绕机和专用模具上卷绕而成；铁轭长度减小，铁芯框的磁路长度缩短，铁芯损耗也随之降低，可大幅降低产品的材料消耗和制造成本。按照本技术的技术方案：一种椭圆形截面非晶立体卷铁芯，包括三个结构相同的铁芯框，每个所述铁芯框均包括两个左右对称的铁芯柱和两个分别设置于铁芯柱上、下端的铁轭，两个所述铁芯柱和两个所述铁轭围拢形成矩形窗口，其特征在于：每个铁芯框中的下部铁轭与两侧的铁芯柱是一体连接的，上部铁轭上由断开的片头形成搭头部，同一铁芯框的两个铁芯柱的上端分别与相应的上部铁轭的搭头部相连接。作为本技术的进一步改进，每个所述铁芯框的两个铁芯柱的横截面的外表面均呈椭圆弧形。作为本技术的进一步改进，每个所述铁芯柱的椭圆弧形的横截面由多个梯形截面组合而成，每个所述铁芯柱的椭圆弧形的横截面采用7~9个梯形截面。作为本技术的进一步改进，所述铁芯柱由若干非晶薄带叠片组自外层向内层叠放构成，且非晶薄带叠片料的长度自外层向内层依次递减。作为本技术的进一步改进，所述非晶薄带叠片组由12～20层单张非晶薄带叠积而成。作为本技术的进一步改进，上部铁轭的搭接方式为分布式，其搭头部是由若干组非晶薄带叠片组的片头搭接而成，片头搭接的重叠长度在10mm～18mm范围内，相邻两个搭接部分的间距在1mm左右。作为本技术的进一步改进，每个所述铁芯框均与另外两个铁芯框通过铁芯柱相连接。作为本技术的进一步改进，每个所述立体铁芯采用微波退火消除内应力，大大降低非晶片的脆化程度，降低铁芯的附加铁损系数。本技术的技术效果在于：本技术产品结构简单、合理巧妙，制作工序简单，生产效率大幅提高；铁芯柱采用椭圆截面，使得铁芯的片宽增大叠厚减小，铁轭长度缩短，铁芯磁路长度大幅减小，又使得磁通分布均匀性得到改善，可大幅降低铁损和减小磁化电流，采用椭圆形截面铁芯柱既节省非晶材料用量，又降低空载损耗。在铜铁损不变的情况下，采用椭圆形截面的铁芯比圆形截面的铁芯总成本可减少5.9～15%左右；本技术产品中的铁芯和线圈可分开制造，保证各自的半成品质量;不需要专用的铁芯卷绕机和线圈绕制机，节省大量的设备投资，生産效率高，质量可靠性高，工艺简单，制造成本较低，产品容量也可大幅提高。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为图1的横截面视图。图3为单个铁芯框断轭打开状态结构示意图。图4为三相立体铁芯框断轭打开状态结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步的说明。图1~4中，包括铁芯框100、铁芯柱110、铁轭120、矩形窗口130等。如图1~4所示，本技术是一种椭圆形截面非晶立体卷铁芯，包括三个结构相同的铁芯框100，每个所述铁芯框100均包括两个左右对称的铁芯柱110和两个分别设置于铁芯柱110上、下端的铁轭120，两个所述铁芯柱110和两个所述铁轭120围拢形成矩形窗口130，每个铁芯框100中的下部铁轭与两侧的铁芯柱110是一体连接的，上部铁轭上由断开的片头形成搭头部，同一铁芯框100的两个铁芯柱110的上端分别与相应的上部铁轭的搭头部相连接。每个所述铁芯框100的两个铁芯柱110的横截面的外表面均呈椭圆弧形。每个所述铁芯柱110的椭圆弧形的横截面由多个梯形截面组合而成，每个所述铁芯柱110的椭圆弧形的横截面采用7~9个梯形截面。铁芯柱110由若干非晶薄带叠片组自外层向内层叠放构成，且非晶薄带叠片料的长度自外层向内层依次递减。非晶薄带叠片组由12～20层单张非晶薄带叠积而成。上部铁轭的搭接方式为分布式，其搭头部是由若干组非晶薄带叠片组的片头搭接而成，片头搭接的重叠长度在10mm～18mm范围内，相邻两个搭接部分的间距在1mm左右。每个所述铁芯框100均与另外两个铁芯框通过铁芯柱相连接。本技术产品在生产制作时，采用铁基非晶合金带材的单层卷料作为原材料，其带宽一般有142mm、170mm、213mm三种，薄带厚度在0.025～0.03mm。本技术产品在生产制造过程中，对非晶立体卷铁芯油浸式变压器与环氧浇制和线绕干式变压器均可方便生产；可使非晶立体卷铁芯变压器可制造容量从500KVA左右提高到6300KVA以上。每个所述立体铁芯采用微波退火消除内应力，大大降低非晶片的脆化程度，降低铁芯的附加铁损系数。本技术采用微波加热的处理技术对铁芯进行消除内部应力的处理，微波加热退火，扩大了铁芯的加热深度，与温度从外而内的传导方式不同，微波加热产生分子内电介质电磁功率损耗，导致分子内部和分子间的热运动，有利于快速消除非晶合金材料的内应力，降低所需的消除内应力的温度。本技术采用微波频率在915MHZ左右，温度控制在280ºC左右，保温时间25分钟左右;使退火温度设置在非晶合金材料脆化临界温度以下，比传统退火温度降低了70～100ºC左右,保温时间降低了30分钟左右。因此采用微波加热的处理技术的非晶片脆化程度大大降低，该方法为非晶铁轭120的打开和闭合操作和后续加工作业，创造了良好的作业条件。可以大幅降低断轭式结构铁芯与线圈装配作业和其它作业时的铁芯附加损耗，大大减少非晶碎片的发生。微波加热的高效率和升温的快速度节省了加工时间，降低了加工能源消耗。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种椭圆形截面非晶立体卷铁芯，包括三个结构相同的铁芯框（100），每个所述铁芯框（100）均包括两个左右对称的铁芯柱（110）和两个分别设置于铁芯柱（110）上、下端的铁轭（120），两个所述铁芯柱（110）和两个所述铁轭（120）围拢形成矩形窗口（130），其特征在于：每个铁芯框（100）中的下部铁轭与两侧的铁芯柱（110）一体连接，上部铁轭上由断开的片头形成搭头部，同一铁芯框（100）的两个铁芯柱（110）的上端分别与相应的上部铁轭的搭头部相连接；每个所述铁芯框（100）的两个铁芯柱（110）的横截面的外表面均呈椭圆弧形。/n

【技术特征摘要】
1.一种椭圆形截面非晶立体卷铁芯，包括三个结构相同的铁芯框（100），每个所述铁芯框（100）均包括两个左右对称的铁芯柱（110）和两个分别设置于铁芯柱（110）上、下端的铁轭（120），两个所述铁芯柱（110）和两个所述铁轭（120）围拢形成矩形窗口（130），其特征在于：每个铁芯框（100）中的下部铁轭与两侧的铁芯柱（110）一体连接，上部铁轭上由断开的片头形成搭头部，同一铁芯框（100）的两个铁芯柱（110）的上端分别与相应的上部铁轭的搭头部相连接；每个所述铁芯框（100）的两个铁芯柱（110）的横截面的外表面均呈椭圆弧形。


2.如权利要求1所述的椭圆形截面非晶立体卷铁芯，其特征在于：每个所述铁芯柱（110）的椭圆弧形的横截面由多个梯形截面组合而成，每个所述铁芯柱（110）的椭圆弧形的横截面采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙毓祥，孙晖，
申请(专利权)人：孙毓祥，孙晖，
类型：新型
国别省市：江苏;32