变截面铁芯结构及配电变压器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种变截面铁芯结构及配电变压器，包括：铁轭和铁芯柱合围形成的框体；所述铁轭的横截面为铁轭横截面，所述铁轭横截面的宽度为铁轭横截面宽度，所述铁轭横截面的厚度为铁轭横截面厚度；所述铁芯柱的横截面为铁芯柱横截面，所述铁芯柱横截面的宽度为铁芯柱横截面宽度，所述铁芯柱横截面的厚度为铁芯柱横截面厚度；所述铁轭横截面宽度尺寸大于所述铁芯柱横截面宽度，所述铁轭横截面厚度尺寸等于所述铁芯柱横截面厚度。本申请通过只增大铁轭的宽度来增加铁轭横截面面积，却不增加铁芯柱的横截面积，使嵌套在铁芯柱上的绕组内径不增加的同时满足空载损耗的限制要求，节省线材成本。省线材成本。省线材成本。

【技术实现步骤摘要】
变截面铁芯结构及配电变压器


[0001]本技术涉及配电变压器结构领域，具体地，涉及变截面铁芯结构及配电变压器。

技术介绍

[0002]目前，电力行业内对新能效配电变压器产品空载损耗的要求极其严格，符合原能效等级的080和085冷轧硅钢片已经无法满足新国标中的一、二级能效标准，若要满足空载损耗的要求，要么使用更高牌号等级的冷轧硅钢片，要么增加铁芯柱的磁导面积。为此，整个电力行业都面临070、065甚至060等更高牌号等级的冷轧硅钢片短缺的问题而不得不通过增加080或085等级硅钢片的铁芯柱截面使磁导面积加大来满足严格的空载损耗能效等级，但这样的制作方法不仅会增加硅钢片用量，也会直接使套在三相芯柱上的线圈尺寸增大，造成整体变压器铜、铁、油等主材的大量消耗，在现阶段原材料价格上涨的趋势下，更加促使了变压器的整体经济性变差，行业利润降低。那么，现阶段如何在满足新能效配电变压器产品空载损耗要求的前提下，减少硅钢片及铜、铁、油等主材消耗就显得尤为关键和紧迫，所以需要提供一种新的变压器铁芯结构来解决该问题。目前现有技术参考如下：
[0003]专利文献JP2018186113A提供静电感应装置被构造成使得至少一个连接铁芯腿和铁芯轭的接合处的磁阻使得铁芯的内周侧大于其外周侧。铁芯磁轭外周侧的两个切割线段坐标是第一组，第二组，...第N组，第N组，是从平行于电磁钢板的平面上的投影坐标中的N组坐标得出的。重复选择作为第一组，...从平行于电磁钢板的平面上的投影坐标中的M组坐标中，铁芯内周侧的两个切割和切片坐标为第一组，第二组。r/>…
反复选择第M组。
[0004]专利文献CN102426908A公开了一种变压器铁芯，铁芯由若干组硅钢片叠置而成，每组硅钢片包括水平设置的上铁轭单体和下铁轭单体、竖直连接于上铁轭单体和下铁轭单体之间的芯柱单体，上铁轭单体共同构成上铁轭，下铁轭单体共同构成下铁轭，芯柱单体共同构成芯柱，芯柱单体构成的芯柱横截面为椭圆形；构成上铁轭的上铁轭单体中，位于两侧的上铁轭单体的水平中芯线低于中间上铁轭单体的水平中芯线。该专利旨在通过芯柱的长度的减少来节约材料，与本申请结构不同。
[0005]专利文献CN105826049A公开了一种变压器用铁芯，包括铁芯由若干组硅钢片叠置而成，每组硅钢片由水平设置的上铁轭单体、下铁轭单体和竖直连接于上铁轭单体和下铁轭单体之间的芯柱单体组成，上铁轭单体共同构成上铁轭，下铁轭单体共同构成下铁轭，芯柱单体共同构成芯柱，相邻的两硅钢片之间设有若干滑槽和滑条。该专利本身未通过对铁芯结构改变来实现硅钢片节省的目的。
[0006]现有的技术均未能解决上述问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种变截面铁芯结构及配电变压器。
[0008]根据本技术提供的一种变截面铁芯结构，包括：铁轭和铁芯柱合围形成的框体；
[0009]所述铁轭的横截面为铁轭横截面，所述铁轭横截面的宽度为铁轭横截面宽度，所述铁轭横截面的厚度为铁轭横截面厚度；
[0010]所述铁芯柱的横截面为铁芯柱横截面，所述铁芯柱横截面的宽度为铁芯柱横截面宽度，所述铁芯柱横截面的厚度为铁芯柱横截面厚度；
[0011]所述铁轭横截面宽度尺寸大于所述铁芯柱横截面宽度，所述铁轭横截面厚度尺寸等于所述铁芯柱横截面厚度；
[0012]通过只增大所述铁轭的宽度增加所述铁轭横截面面积，却不增加所述铁芯柱的横截面积，使嵌套在所述铁芯柱上的绕组内径不增加的同时满足空载损耗的限制要求，节省线材成本。
[0013]优选地，所述框体设置为日字型，所述框体由两个所述铁轭和三个所述铁芯柱垂直连接形成。
[0014]优选地，所述铁轭和所述铁芯柱由多级硅钢片叠积形成，每级硅钢片由多个硅钢片单体叠积形成，所述铁轭的多级硅钢片和所述铁芯柱的多级硅钢片级数相同且一一对应。
[0015]优选地，对应级数的所述铁轭硅钢片的片宽大于所述铁芯柱硅钢片的片宽；
[0016]对应级数的所述铁轭硅钢片和所述铁芯柱硅钢片叠厚相同，每级硅钢片的叠厚为该级多个硅钢片单体厚度叠加之和。
[0017]优选地，所述铁轭横截面厚度为各级所述铁轭硅钢片的总叠积厚度，所述铁轭通过各级硅钢片的排列堆叠将所述铁轭横截面形状设置为近似D型，所述铁轭横截面朝向所述铁芯柱一侧近似为D型的直线段，直线段长度大于等于所述铁轭横截面厚度的50％；
[0018]D型的铁轭横截面一侧接近于平直线且由铁芯柱进行支撑，相比较于椭圆形或圆形截面的铁轭横截面，D型的铁轭横截面与铁芯柱顶端接触面积更大，受铁芯柱支撑效果更好，从而无需采用铁轭困扎带结构进行固定以防止铁轭沿纵向形变，同时还可以增大线圈托举和压实面积，有利于线圈的稳定性。
[0019]优选地，所述铁轭包括上铁轭和下铁轭；
[0020]所述上铁轭和所述下铁轭对称。
[0021]优选地，所述铁芯柱横截面设置为长圆型截面，所述长圆型截面中间为矩形，矩形两侧连接半圆形。
[0022]优选地，所述铁芯柱中间级数的硅钢片为主级硅钢片，所述铁芯柱的主级硅钢片片宽为所述铁芯柱横截面中间矩形的长，所述铁芯柱的主级硅钢片叠厚为所述铁芯柱横截面中间矩形的宽；
[0023]主级硅钢片两侧的剩余其他级则对称分布上下两个半圆形截面内，每级均由不同片数的硅钢片叠积形成矩形。
[0024]优选地，对应级数的所述铁轭硅钢片片宽大于所述铁芯柱硅钢片片宽的数值相同。
[0025]优选地，中间所述铁芯柱两端设置为三角形的尖端，所述铁轭连接中间所述铁芯柱处设置三角形缺口，中间所述铁芯柱通过三角形的尖端配合三角形缺口拼接连接所述铁
轭；
[0026]中间所述铁芯柱尖端由多级硅钢片的尖角叠加构成，每级所述硅钢片的尖角由多个硅钢片单体的尖角错位叠加构成。
[0027]优选地，一种配电变压器采用所述变截面铁芯结构。
[0028]与现有技术相比，本技术具有如下的有益效果：
[0029]1、在同等满足能效标准限值所要求的空载损耗数据时，本申请高牌号硅钢片的使用量少，节省成本；
[0030]2、本申请通过只增大铁轭硅钢片的片宽来增加铁轭横截面面积，却不增加铁芯柱的横截面积，使嵌套在铁芯柱上的绕组内径不增加的同时满足空载损耗的限制要求，减少线材消耗以及使用在铁芯柱上的硅钢片消耗；
[0031]3、D型的铁轭横截面无需采用铁轭困扎带结构进行固定，还可以增大线圈托举和压实面积，有利于线圈的稳定性。
附图说明
[0032]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0033]图1为铁芯结构主视示意图；
[0034]图2为铁芯结构立体示意图；
[0035]图3为铁轭与铁芯柱连接处局部I放大图；
[0036]图4为铁轭横截面示意图(A
‑
A)；
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变截面铁芯结构，其特征在于，包括：铁轭(1)和铁芯柱(2)合围形成的框体；所述铁轭(1)的横截面为铁轭横截面(11)，所述铁轭横截面(11)的宽度为铁轭横截面宽度(13)，所述铁轭横截面(11)的厚度为铁轭横截面厚度(12)；所述铁芯柱(2)的横截面为铁芯柱横截面(21)，所述铁芯柱横截面(21)的宽度为铁芯柱横截面宽度(23)，所述铁芯柱横截面(21)的厚度为铁芯柱横截面厚度(22)；所述铁轭横截面宽度(13)尺寸大于所述铁芯柱横截面宽度(23)，所述铁轭横截面厚度(12)尺寸等于所述铁芯柱横截面厚度(22)。2.根据权利要求1所述变截面铁芯结构，其特征在于：所述铁轭(1)和所述铁芯柱(2)由多级硅钢片叠积形成，每级硅钢片由多个硅钢片单体叠积形成，所述铁轭(1)的多级硅钢片和所述铁芯柱(2)的多级硅钢片级数相同且一一对应。3.根据权利要求2所述变截面铁芯结构，其特征在于：对应级数的所述铁轭(1)硅钢片的片宽大于所述铁芯柱(2)硅钢片的片宽；对应级数的所述铁轭(1)硅钢片和所述铁芯柱(2)硅钢片叠厚相同。4.根据权利要求2所述变截面铁芯结构，其特征在于：所述铁轭横截面厚度(12)为各级所述铁轭(1)硅钢片的总叠积厚度，所述铁轭横截面(11)朝向所述铁芯柱(2)一侧直线...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏中信，
申请(专利权)人：正泰电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：