一种带椭圆形铁芯的干式变压器制造技术

本发明专利技术公开了一种带椭圆形铁芯的干式变压器，包括变压器壳体、散热机构、椭圆铁芯、线圈、夹紧机构和上盖，所述散热机构以水平方向设置且与变压器壳体固定装配，散热机构远离变压器壳体的一端与地面相接触，所述椭圆铁芯以竖直方向设于变压器壳体的内部，所述线圈缠绕于椭圆铁芯上，所述夹紧机构套设于线圈远离椭圆铁芯的一侧，所述上盖设于变压器壳体的顶端，上盖通过螺栓结构与变压器壳体固定装配。本发明专利技术采用的是截面为椭圆形的铁芯，三相铁芯呈正三角形排布，且分别位于三角边的各个中点位置上，临近铁芯的线圈缠绕方式也不相同；另外，本发明专利技术中设有夹紧机构，可于夹紧过程中，对于线圈的再次脱落实施补救，延长干式变压器的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种带椭圆形铁芯的干式变压器
本专利技术涉及干式变压器
，具体为一种带椭圆形铁芯的干式变压器。
技术介绍
变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，而干式变压器是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。干式变压器凭借其优越特性，广泛用于局部照明、高层建筑、机场等场所。传统的干式变压器不管是单相还是三相，其中所采用大多是截面为圆形的铁芯，且统一呈直线排布；另外，干式变压器的线圈大多是缠绕拉紧式，长时间使用容易造成局部脱落，与铁芯之间产生空隙，对应的现有技术中已有解决方案，例如“CN201922156698.7一种具有线圈压紧结构的干式变压器”，但其中夹紧装置是固定不变的，维持一段时间的夹紧作用后，对于线圈再次脱落并无补救措施。本专利技术提供一种带椭圆形铁芯的干式变压器，其采用的是截面为椭圆形的铁芯，三相铁芯呈正三角形排布，且分别位于三角边的各个中点位置上，临近铁芯的线圈缠绕方式也不相同；另外，本专利技术中设有夹紧机构，可于夹紧过程中，对于线圈的再次脱落实施补救，延长干式变压器的使用寿命；本专利技术还设有散热机构，利用气体流动特性，实行自然冷却，以此保证干式变压器的高效运行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种带椭圆形铁芯的干式变压器，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种带椭圆形铁芯的干式变压器，包括变压器壳体、散热机构、椭圆铁芯、线圈和夹紧机构。散热机构以水平方向设置且与变压器壳体固定装配，散热机构远离变压器壳体的一端与地面相接触。散热机构设置的目的在于：一是对变压器壳体提供支撑作用；二是对干式变压器工作过程中所产生热量分散并实现降温，从而达到散热目的；三是于干式变压器工作过程中，起到一定的缓冲减震作用，保证工作的平稳度。椭圆铁芯以竖直方向设于变压器壳体的内部，线圈缠绕于椭圆铁芯上，是干式变压器完成工作过程的主要部件。夹紧机构套设于线圈远离椭圆铁芯的一侧，设置的在于保证线圈与椭圆铁芯始终处于贴合状态，避免长时间使用造成线圈局部脱落，不仅会对干式变压器的性能造成影响，还会带来极大的安全隐患。上盖设于变压器壳体的顶端，上盖通过螺栓结构与变压器壳体固定装配，避免空气中灰尘进入变压器壳体内部而堆积，影响干式变压器的正常使用。进一步的，所述椭圆铁芯包括第一椭圆铁芯、第二椭圆铁芯和第三椭圆铁芯。第一椭圆铁芯、第二椭圆铁芯、第三椭圆铁芯均呈椭圆形，比截面为圆形铁芯的干式变压器的磁路更短、功率因数更高、且空载损耗和空载电流低，噪声也因此进一步降低；另外，在绕制过程中，线圈可完全贴合在椭圆形铁芯的表面，并且绕出来的线圈线匝紧密、不易变形、抗短路能力好。第一椭圆铁芯、第二椭圆铁芯、第三椭圆铁芯呈正三角形排布且分别位于三角边的各个中点位置上，其中第一椭圆铁芯、第三椭圆铁芯的长轴中心线以对称设置且分别与两条三角边的位置相重合，第二椭圆铁芯的长轴中心线垂直于第三条三角边设置；第一椭圆铁芯、第三椭圆铁芯上的线圈为左旋缠绕，第二椭圆铁芯上的线圈为右旋缠绕，设置的目的在于加强线圈之间的磁耦合，且不产生感应电联系。具体地，第一椭圆铁芯、第二椭圆铁芯相互靠近，当线圈通过电流后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流，由于第一椭圆铁芯、第二椭圆铁芯所缠绕线圈方式相反，即其回路电流方向相反，线圈产生磁场方向相反大小相同，因此可相互抵消，从而加强第一椭圆铁芯与第二椭圆铁芯的线圈之间的磁耦合；同理，第二椭圆铁芯、第三椭圆铁芯相互靠近且所缠绕线圈方式相反，相互之间磁场相互抵消，从而加强第二椭圆铁芯与第三椭圆铁芯的线圈之间的磁耦合；而第一椭圆铁芯、第三椭圆铁芯相互靠近，线圈产生磁场方向相同相互叠加，而第二椭圆铁芯处于第一椭圆铁芯、第三椭圆铁芯的对称线上，其长轴方向产生磁场方向与之相反而抵消，因此不会产生额外的感应电流，第一椭圆铁芯与第三椭圆铁芯的线圈之间的磁耦合保持不变。进一步的，所述夹紧机构包括适配夹紧组件，适配夹紧组件套设于线圈远离椭圆铁芯的一侧。适配夹紧组件设置的目的在于：一是利用其弹性特征，起到保证线圈与不同尺寸大小的椭圆铁芯适配贴合的作用；二是利用其弹性特征，于干式变压器工作过程中，起到一定的缓冲减震作用。适配夹紧组件包括套环、收紧环、夹紧板和压缩弹簧。套环呈U字型且开口向上，套环远离开口的一端穿设于线圈远离椭圆铁芯的一侧，收紧环穿设于套环远离线圈的一侧，收紧环位于套环的开口端，套环和收紧环均为绝缘材料，且具有一定弹性特征，配合实现组件的夹紧作用。夹紧板以椭圆铁芯的长轴线对称设置，夹紧板位于套环远离收紧环的一侧，夹紧板通过压缩弹簧与套环相连。套环以开口向上穿设于线圈外侧，收紧环穿设于套环的开口端，使得套环向线圈表面靠拢，夹紧板贴合于线圈表面，压缩弹簧利用其自身特性作出适应性变化，从而起到保证线圈与不同尺寸大小的椭圆铁芯适配贴合的作用。进一步的，所述夹紧机构还包括监测组件，监测组件位于套环远离椭圆铁芯的一侧，监测组件通过固定件与套环相连。监测组件设置的在于对线圈与铁芯之间的连接状态起到实时监测作用，如发现异常将立即传递执行命令，从而实现作用。监测组件包括金属球、连杆、拉伸弹簧、支杆、滑块、螺杆、监测齿轮。固定件远离套环的一端与螺杆的中心处相连，螺杆以水平方向设置，监测齿轮分别固定设于螺杆的两端，滑块以对称穿设于螺杆上。支杆平行且设于螺杆远离固定件的一侧，金属球依次穿设于支杆上，金属球分别与线圈电连接。电荷于金属球内部运动时自旋，并在周围产生环形磁场，根据电流方向、磁场方向可判断金属球所受洛伦兹力的方向。连杆的一端与滑块相连，连杆的另一端与支杆相连。拉伸弹簧的一端与金属球相连，拉伸弹簧的另一端与螺杆相连，设置的目的在于于干式变压器的工作过程中，对金属球起到反方向拉力，以此来平衡金属球所受的洛伦兹力，保持金属球的相对位置。螺杆以中心对称位置的螺纹方向相反，滑块分别与螺杆以螺纹形式相接。进一步的，所述夹紧机构还包括执行组件，执行组件对称设于螺杆的两侧。执行组件设置的目的在于接收执行命令，辅助夹紧组件对线圈与椭圆铁芯实现夹紧作用，避免线圈与椭圆铁芯之间产生空隙造成影响，延长干式变压器的使用寿命。执行组件包括传动齿轮、执行压环、丝杆和执行齿轮。传动齿轮转接于套环上，传动齿轮与监测齿轮啮合连接，执行压环穿设于套环远离线圈的一侧，执行压环位于收紧环的正下方，丝杆以竖直且对称位于螺杆的两侧，丝杆穿过执行压环并穿设于套环远离开口的一端，丝杆与套环转动连接，丝杆远离收紧环的一端固定设有执行齿轮，执行齿轮与传动齿轮啮合连接。进一步的，所述散热机构包括通气环、通气管道、第一动环、第二动环和推动块。通气环设置的目的在于：对变压器壳体起到支撑作用；二是利用内部气体流动，实现分散热量，从而达到降温目的；三是可于干式变压器工作过程中，吸收变压器壳体内部传递至侧壁的震动，从而对干式变压器起到缓冲减震的作用，保证工作平稳度。通气管道呈米字型交叉排布于通气环内圆侧，通气管道分别与通气环相连通。第一动环、第二动环位于通气管道的上方，第一动环、第二动环处于变压器壳体的底端，其内部形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带椭圆形铁芯的干式变压器，其特征在于：所述干式变压器包括变压器壳体(1)、散热机构(2)、椭圆铁芯(3)、线圈(4)、夹紧机构(5)和上盖(10)，所述散热机构(2)以水平方向设置且与变压器壳体(1)固定装配，散热机构(2)远离变压器壳体(1)的一端与地面相接触，所述椭圆铁芯(3)以竖直方向设于变压器壳体(1)的内部，所述线圈(4)缠绕于椭圆铁芯(3)上，所述夹紧机构(5)套设于线圈(4)远离椭圆铁芯(3)的一侧，所述上盖(10)设于变压器壳体(1)的顶端，上盖(10)通过螺栓结构与变压器壳体(1)固定装配。/n

【技术特征摘要】
1.一种带椭圆形铁芯的干式变压器，其特征在于：所述干式变压器包括变压器壳体(1)、散热机构(2)、椭圆铁芯(3)、线圈(4)、夹紧机构(5)和上盖(10)，所述散热机构(2)以水平方向设置且与变压器壳体(1)固定装配，散热机构(2)远离变压器壳体(1)的一端与地面相接触，所述椭圆铁芯(3)以竖直方向设于变压器壳体(1)的内部，所述线圈(4)缠绕于椭圆铁芯(3)上，所述夹紧机构(5)套设于线圈(4)远离椭圆铁芯(3)的一侧，所述上盖(10)设于变压器壳体(1)的顶端，上盖(10)通过螺栓结构与变压器壳体(1)固定装配。


2.根据权利要求1所述的一种带椭圆形铁芯的干式变压器，其特征在于：所述椭圆铁芯(3)包括第一椭圆铁芯(31)、第二椭圆铁芯(32)和第三椭圆铁芯(33)，所述第一椭圆铁芯(31)、第二椭圆铁芯(32)、第三椭圆铁芯(33)均呈椭圆形，第一椭圆铁芯(31)、第二椭圆铁芯(32)、第三椭圆铁芯(33)呈正三角形排布且分别位于三角边的各个中点位置上，其中所述第一椭圆铁芯(31)、第三椭圆铁芯(33)的长轴中心线以对称设置且分别与两条三角边的位置相重合，所述第二椭圆铁芯(32)的长轴中心线垂直于第三条三角边设置；所述第一椭圆铁芯(31)、第三椭圆铁芯(33)上的线圈(4)为左旋缠绕，所述第二椭圆铁芯(32)上的线圈(4)为右旋缠绕。


3.根据权利要求1所述的一种带椭圆形铁芯的干式变压器，其特征在于：所述夹紧机构(5)包括适配夹紧组件，所述适配夹紧组件套设于线圈(4)远离椭圆铁芯(3)的一侧；所述适配夹紧组件包括套环(61)、收紧环(62)、夹紧板(63)和压缩弹簧(64)，所述套环(61)呈U字型且开口向上，套环(61)远离开口的一端穿设于线圈(4)远离椭圆铁芯(3)的一侧，所述收紧环(62)穿设于套环(61)远离线圈(4)的一侧，收紧环(62)位于套环(61)的开口端，所述夹紧板(63)以椭圆铁芯(3)的长轴线对称设置，夹紧板(63)位于套环(61)远离收紧环(62)的一侧，夹紧板(63)通过压缩弹簧(64)与套环(61)相连。


4.根据权利要求3所述的一种带椭圆形铁芯的干式变压器，其特征在于：所述夹紧机构(5)还包括监测组件，所述监测组件位于套环(61)远离椭圆铁芯(3)的一侧，监测组件通过固定件(71)与套环(61)相连；所述监测组件包括螺杆(72)、监测齿轮(73)、滑块(74)、支杆(75)、金属球(76)、连杆(77)和拉伸弹簧(78)，所述固定件(71)远离套环(61)的一端与螺杆(72)的中心处相连，所述螺杆(72)以水平方向设置，所述监测齿轮(73)分别固定设于螺杆(72)的两端，所述滑块(74)以对称穿设于螺杆(72)上，所述支杆(75)平行...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟，
申请(专利权)人：中变集团上海变压器有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31