一种三相电抗器的三相立体叠片式铁芯制造技术

本实用新型专利技术公开了一种三相电抗器的三相立体叠片式铁芯，属于电抗器技术领域，包括上铁轭、下铁轭，位于上铁轭和下铁轭之间的芯柱，以及用于固定铁轭和芯柱的固定机构，所述上铁轭和下铁轭均为三角形的三相铁轭，所述三相铁轭包括三个单相铁轭，三个单相铁轭两两拼接组成等边三角形；所述芯柱的数量为三根，对应连接三相铁轭的三个角，所述芯柱包括穿心螺杆、穿在穿心螺杆上的铁饼和气隙垫，所述铁饼和气隙垫交替放置。本实用新型专利技术解决了传统三相电抗器的铁芯中，芯柱相互之间的距离不相等导致三相电抗器的电抗值不相等的问题，以及铁饼按传统叠积方式叠积导致三相电抗器存在磁通损耗和局部过热的问题。

A three-phase three-dimensional laminated iron core of three-phase reactor

【技术实现步骤摘要】
一种三相电抗器的三相立体叠片式铁芯
本技术属于电抗器
，涉及三相电抗器的铁芯，特别涉及一种三相电抗器的三相立体叠片式铁芯。
技术介绍
传统三相电抗器的铁芯如图5所示，由上铁轭、芯柱和下铁轭依次连接构成，上铁轭和下铁轭均为山字形铁轭(001)，由山字形的硅钢片叠积而成，在叠积时，在中心和两端均预留穿心螺杆孔(007)；芯柱在水平方向上呈一条线排列，芯柱为铁饼(005)与气隙垫(006)交替穿过穿心螺杆而成，芯柱的两端与山字形铁轭(001)的支脚部分连接。这种结构的铁芯存在的问题是：三相磁路的长度不等，具体为，A相和C相相比B相的磁路长；且三根芯柱相互之间的距离不相等，导致三相电抗器的线圈相互之间的距离也不相等，空间位置相互不对称，从而导致三相电抗器的电抗值不相等。对于传统三相电抗器的铁芯而言，如图6.1所示，k为磁通扩散宽度，g5为铁饼高，g6为气隙高，当主磁通通过芯柱时，磁通由一铁饼(005)经过气隙垫(006)后进入另一铁饼(005)，当主磁通通过气隙垫(006)所在的间隙时，由于边缘效应部分磁通会向外扩散，造成了附加损耗；传统三相电抗器的铁芯的铁饼(005)由沿轴向设置的多个硅钢片叠积而成，其俯视图如图6.2所示，多个硅钢片平行叠积且紧密贴合，其中心的硅钢片上还设置有一个穿心螺杆孔(007)，按上述方式叠积的铁饼(005)，向外扩散的磁通平行方向上可以直接进入硅钢片，但垂直方向上的那部分磁通则会垂直于硅钢片进入铁饼(005)，这会引起很大的涡流损耗，容易造成严重的局部过热。因此，针对上述问题，本技术提出了一种三相电抗器的三相立体叠片式铁芯。专利技术内容本技术的目的在于：提供了一种三相电抗器的三相立体叠片式铁芯，解决了传统三相电抗器的铁芯中，芯柱相互之间的距离不相等导致三相电抗器的电抗值不相等的问题，以及铁饼按传统叠积方式叠积导致三相电抗器存在磁通损耗和局部过热的问题。本技术采用的技术方案如下：一种三相电抗器的三相立体叠片式铁芯，包括上铁轭、下铁轭，位于上铁轭和下铁轭之间的芯柱，以及用于固定铁轭和芯柱的固定机构，所述上铁轭和下铁轭均为三角形的三相铁轭，所述三相铁轭包括三个单相铁轭，三个单相铁轭两两拼接组成等边三角形；所述芯柱的数量为三根，对应连接三相铁轭的三个角，所述芯柱包括穿心螺杆、穿在穿心螺杆上的铁饼和气隙垫，所述铁饼和气隙垫交替放置。进一步地，所述铁饼中的硅钢片由铁饼中心呈辐射状叠积成多个扇形体。更进一步地，所述铁饼还包括轮辋、轮辐和轮毂，所述硅钢片设置在轮辋和轮辐构成的扇形体中，所述轮毂环绕在穿心螺杆外部。进一步地，所述单相铁轭包括由外向内依次设置的外夹件、铁轭叠片和内夹件，所述外夹件与内夹件之间通过拉紧机构对铁轭叠片进行拉紧。进一步地，所述铁轭叠片包括由外向内依次层层叠加的n个叠片，叠加到第i层后的叠片与其下一层叠片的棱边对应点的连线，与水平方向的夹角均为30°，且第j层与其前后相等数量层的叠片的棱边与穿心螺杆轴向相切，所述棱边为靠近相邻单相铁轭的棱边，其中，n与i、j的关系为：i、j和n均为大于1的整数。更进一步地，所述铁轭叠片包括由外向内依次层层交错叠加的n层倒U型叠片，其中，每层倒U型叠片均由横向叠片，长叠片和短叠片相互连接而成，所述长叠片的高度超过横向叠片的高度，所述短叠片的高度为长叠片的高度减去横向叠片的高度；其中，单数层的倒U型叠片连接方式为：横向叠片的左端与芯柱在轴向上外切，且外接一个轴向放置的长叠片，横向叠片的右端与圆内切，所述圆的直径D和芯柱的直径一样大，横向叠片的下表面连接一个轴向放置的短叠片，所述短叠片的右端与横向叠片的右端齐平；其中，双数层的倒U型叠片连接方式为：横向叠片的左端与圆内切，所述圆的直径D和芯柱的直径一样大，横向叠片的下表面连接一个轴向放置的短叠片，所述短叠片的左端与横向叠片的左端齐平；横向叠片的右端与芯柱在轴向上外切，且外接一个轴向放置的长叠片。更进一步地，所述铁轭叠片包括由外向内依次层层叠加的n个长方形叠片，叠加到第i层后的叠片与其下一层叠片的棱边对应点的连线，与水平方向的夹角均为30°，且第j层与其前后相等数量层的叠片的棱边与穿心螺杆7轴向相切，其中，n与i、j的关系为：i、j和n均为大于1的整数，所述棱边为靠近相邻单相铁轭的棱边；对于未超过第i层的叠片，可以将其重叠成长方体，也可以将其重叠为其他结构，如倒立的等腰阶梯形体，未超过第i层的叠片的棱边与圆内切，所述圆的直径D和芯柱的直径一样大。进一步地，所述外夹件为弓形槽钢，包括外夹件腹板和外夹件支板，所述外夹件两端弯折处的外夹件腹板上设置有铁轭螺孔，所述单相铁轭按等边三角形进行两两拼接，通过铁轭螺杆连接两个外夹件的铁轭螺孔进行固定。进一步地，所述拉紧机构包括设置在外夹件的一侧外夹件支板上的U型固定板、固定在U型固定板上的U型螺杆，以及一端固定在U型螺杆上、另一端固定在拉带槽孔上的拉带，所述拉带槽孔设置在外夹件的另一侧外夹件支板上。进一步地，所述固定机构包括盆形垫圈和固定螺丝，所述每根芯柱的穿心螺杆均穿过上铁轭的三个角和下铁轭的三个角，所述盆形垫圈设置在穿心螺杆的两端，所述固定螺丝锁在所述盆形垫圈的两端。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：1.一种三相电抗器的三相立体叠片式铁芯，将三个单相铁轭拼接成三角形的三相铁轭，在三相铁轭的三个角对应连接芯柱，使每个芯柱之间的空间位置相互对称，并通过固定机构固定住上铁轭、芯柱和下铁轭之间的连接，构成了三相电抗器的三相立体铁芯，使用该铁芯的电抗器，三个线圈之间的空间位置均相等，从而使包含该铁芯的三相电抗器的电抗值也相等。2.本技术中所述铁饼中的硅钢片由铁饼中心呈辐射状叠积成多个扇形体，当由于边缘效应向外扩散的磁通进入铁饼时，无论哪个方向的磁通都将平行于硅钢片进入铁饼，可以减少涡流损耗。3.本技术中所述铁饼还包括轮辋、轮辐和轮毂所述轮毂环绕在穿心螺杆外部，不需要在硅钢片上穿孔，减少了损耗；所述硅钢片设置在轮辋和轮辐构成的扇形体中，减少了硅钢片的叠装工时和难度，且可以充分利用短小的硅钢片，使硅钢片的利用率更高。4.本技术中所述外夹件与内夹件之间通过拉紧机构对铁轭叠片进行拉紧，所述拉紧机构包括设置在外夹件的一侧外夹件支板上的U型固定板、固定在U型固定板上的U型螺杆，以及一端固定在U型螺杆上、另一端固定在拉带槽孔上的拉带，所述拉带槽孔设置在外夹件的另一侧外夹件支板上。所述拉带从外夹件的一侧外夹件支板拉出，绕过内夹件和铁轭叠片固定在外夹件的另一侧外夹件支板上，将内夹件和铁轭叠片进行拉紧，设置更简单、安装方便。5.本技术中所述铁轭叠片包括由外向内依次层层交错叠加的n层倒U型叠片，这种倒U型叠片由外向内依次层层交错叠加的方式可以使铁轭的结构更牢固。6.本技术中所述铁轭叠片包括由外向内依次层层叠加的n个长方形叠片，叠加到第i层后的叠片与其下一层叠片的棱边对应点的连线，与水平方向的夹角均为30°，对于未超过第i层的叠片，可以将其重叠成长方体，操作更简单，也可以将其重叠为其他结构，如倒立的等腰阶梯形体，更节省材料，可以满足不同的实际需求。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相电抗器的三相立体叠片式铁芯，包括上铁轭、下铁轭，位于上铁轭和下铁轭之间的芯柱，以及用于固定铁轭和芯柱的固定机构，其特征在于：所述上铁轭和下铁轭均为三角形的三相铁轭，所述三相铁轭包括三个单相铁轭，三个单相铁轭两两拼接组成等边三角形；所述芯柱的数量为三根，对应连接三相铁轭的三个角，所述芯柱包括穿心螺杆(7)、穿在穿心螺杆(7)上的铁饼(5)和气隙垫(6)，所述铁饼(5)和气隙垫(6)交替放置。

【技术特征摘要】
1.一种三相电抗器的三相立体叠片式铁芯，包括上铁轭、下铁轭，位于上铁轭和下铁轭之间的芯柱，以及用于固定铁轭和芯柱的固定机构，其特征在于：所述上铁轭和下铁轭均为三角形的三相铁轭，所述三相铁轭包括三个单相铁轭，三个单相铁轭两两拼接组成等边三角形；所述芯柱的数量为三根，对应连接三相铁轭的三个角，所述芯柱包括穿心螺杆(7)、穿在穿心螺杆(7)上的铁饼(5)和气隙垫(6)，所述铁饼(5)和气隙垫(6)交替放置。2.根据权利要求1所述的一种三相电抗器的三相立体叠片式铁芯，其特征在于：所述铁饼(5)中的硅钢片(504)由铁饼(5)中心呈辐射状叠积成多个扇形体。3.根据权利要求2所述的一种三相电抗器的三相立体叠片式铁芯，其特征在于：所述铁饼(5)还包括轮辋(501)、轮辐(502)和轮毂(503)，所述硅钢片(504)设置在轮辋(501)和轮辐(502)构成的扇形体中，所述轮毂(503)环绕在穿心螺杆(7)外部。4.根据权利要求1所述的一种三相电抗器的三相立体叠片式铁芯，其特征在于：所述单相铁轭包括由外向内依次设置的外夹件(1)、铁轭叠片(3)和内夹件(2)，所述外夹件(1)与内夹件(2)之间通过拉紧机构(4)对铁轭叠片(3)进行拉紧。5.根据权利要求4所述的一种三相电抗器的三相立体叠片式铁芯，其特征在于：所述铁轭叠片(3)包括由外向内依次层层叠加的n个叠片，叠加到第i层后的叠片与其下一层叠片的棱边对应点的连线，与水平方向的夹角均为30°，且第j层与其前后相等数量层的叠片的棱边与穿心螺杆(7)轴向相切，所述棱边为靠近相邻单相铁轭的棱边，其中，n与i、j的关系为：i、j和n均为大于1的整数。6.根据权利要求5所述的一种三相电抗器的三相立体叠片式铁芯，其特征在于：所述铁轭叠片(3)包括由外向内依次层层交错叠加的n层倒U型叠片，其中，每层倒U型叠片均由横向叠片(301)，长叠片(302)和短叠片(303)相互连接而成，所述长叠片(302)的高度超过横向叠片(301)的高度，所述短叠片(303)的高度为长叠片(302)的高度减去横向叠片(301)的高度；其中，单数层的倒U型叠片连接方式为：横向叠片(301)的左端与芯柱在轴向上外切，且外接一个轴向放置的长叠片(302)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕迎锋，刘江，
申请(专利权)人：四川智翔电器有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51