三相立体铁芯及变压器制造技术

本发明专利技术涉及一种三相立体铁芯及变压器，三相立体铁芯包括三个相互首尾对接的单框铁芯，三个单框铁芯之间围合形成中空腔，每个单框铁芯上形成有与中空腔连通的窗口，每相邻两个单框铁芯对接形成铁芯柱；每个单框铁芯包括多个沿中空腔指向窗口的第一方向相互层叠的铁芯饼，每个铁芯饼由带材绕第一方向卷绕制成；多个铁芯饼中朝向中空腔一者位于铁芯柱横截面上的宽度为W1，带材的宽度为B，铁芯柱的直径为D；当时，铁芯柱的几何横截面积S计算方式为S计算方式为如此，不需要通过人工画图计算，仅需要将各个参数套入公式便可得到几何横截面积，大大提高了设计效率及加工效率。同时，可以避免画图所产生的的误差，得到的计算结果更加精确。算结果更加精确。算结果更加精确。

【技术实现步骤摘要】
三相立体铁芯及变压器


[0001]本专利技术涉及变压器
，特别是涉及三相立体铁芯及变压器。

技术介绍

[0002]变压器是输配电的基础设备，广泛应用于工业、农业、交通、城市社区等领域。变压器(Transformer)利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是线圈和铁芯(磁芯)，主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。
[0003]铁芯是变压器中的重要部件，传统的铁芯一般通过硅钢片层叠制成，但是受限于硅钢片的尺寸，制作大尺寸的变压器铁芯较为困难。并且，在设计过程中无法快速准确地计算出铁芯柱的截面积，设计及生产效率较低。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对制作大尺寸铁芯较为困难且设计生产效率较低的问题，提供一种三相立体铁芯及变压器。
[0005]一种三相立体铁芯，所述三相立体铁芯包括三个相互首尾对接的单框铁芯，三个所述单框铁芯之间围合形成中空腔，每个所述单框铁芯上形成有与所述中空腔连通的窗口，每相邻两个所述单框铁芯对接形成铁芯柱；
[0006]每个所述单框铁芯包括多个沿所述中空腔指向所述窗口的第一方向相互层叠的铁芯饼，每个所述铁芯饼由带材绕所述第一方向卷绕制成；多个所述铁芯饼中朝向所述中空腔一者位于所述铁芯柱横截面上的宽度为W1，所述带材的宽度为B，所述铁芯柱的直径为D；
[0007]当时，所述铁芯柱的几何横截面积S计算方式如下:
[0008][0009]其中，
[0010]上述三相立体铁芯在制作过程中，先通过带材卷绕制成铁芯饼，然后将多个铁芯饼堆叠在一起形成一个单框铁芯，最终将三个单框铁芯对接形成三相立体铁芯。其中，每个铁芯饼通过带材卷绕制成，而带材卷绕的越多铁芯饼的外周尺寸越大，可通过调节带材卷绕的多少方便地制作大尺寸的铁芯饼，铁芯尺寸不会受限，进而可以方便地制作大尺寸的铁芯。
[0011]并且，在设计铁芯的过程中，当时(其中的含义为对的计算结果取整数)，便可通过数学公式计算铁芯柱的几何横截面积，进而用于计算铁芯截面填充系数。如此，不需要通过人工画图计算，仅需要将各个参数套入公式便可得到几何横截面积，大大提高了设计效率及加工效率。同时，相比画图计算几何横截面积，通过数学公式计算时可以避免画图所产生的的误差，得到的计算结果更加精确。
[0012]在其中一个实施例中，当时，所述铁芯柱的几何横截面积S计算方式如下:
[0013][0014]在其中一个实施例中，所述铁芯柱的有效横截面积等于调整系数乘以所述几何横截面积。
[0015]在其中一个实施例中，所述调整系数的数值范围为0.85
‑
0.95。
[0016]在其中一个实施例中，所述带材的宽度B为10mm
‑
150mm；和/或
[0017]所述带材的厚度为0.01mm
‑
0.03mm。
[0018]在其中一个实施例中，每个所述铁芯饼具有朝向所述窗口的内框及套设于所述内框外的外框；
[0019]在与所述中空腔延伸的第二方向及所述第一方向均垂直的第三方向上，每个所述铁芯饼的所述内框具有第一内框边，每个所述铁芯的所述外框具有套设于所述第一内框边外的第一外框边，每个所述单框铁芯中多个所述铁芯饼的多个所述第一内框边呈阶梯状排布，且每个所述单框铁芯中多个所述铁芯饼的所述第一外框边呈阶梯状排布；
[0020]相邻两个所述单框铁芯中多个所述铁芯饼的多个所述第一内框边围合形成所述铁芯柱外周的一部分，相邻两个所述单框铁芯中多个所述铁芯饼的多个所述第一外框边围合形成所述铁芯柱外周的另一部分。
[0021]在其中一个实施例中，三个所述单框铁芯相互首尾对接形成有三个所述铁芯柱，三个所述铁芯柱的几何横截面积相同。
[0022]在其中一个实施例中，所述带材为非晶合金带材。
[0023]在其中一个实施例中，所述单框铁芯还包括加强环，所述单框铁芯中每个所述铁芯饼的所述内框内侧套设有所述加强环；和/或
[0024]所述单框铁芯中每个所述铁芯饼的所述外框外侧套设有所述加强环。
[0025]一种变压器，包括器身，所述器身包括线圈及上述三相立体铁芯，所述铁芯柱上绕设有所述线圈。
附图说明
[0026]图1为本专利技术一实施例中三相立体铁芯一个视角的结构示意图；
[0027]图2为图1所示三相立体铁芯的截面示意图；
[0028]图3为图2所示三相立体铁芯的局部放大示意图；
[0029]图4为图1所示三相立体铁芯另一视角的结构示意图。
[0030]100、三相立体铁芯；10、单框铁芯；11、窗口；12、铁芯饼；13、带材；14、内框；141、第一内框边；143、第二内框边；16、外框；161、第一外框边；163、第二外框边；20、中空腔；30、铁芯柱。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0032]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0033]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0034]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0035]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相立体铁芯，其特征在于，所述三相立体铁芯包括三个相互首尾对接的单框铁芯，三个所述单框铁芯之间围合形成中空腔，每个所述单框铁芯上形成有与所述中空腔连通的窗口，每相邻两个所述单框铁芯对接形成铁芯柱；每个所述单框铁芯包括多个沿所述中空腔指向所述窗口的第一方向相互层叠的铁芯饼，每个所述铁芯饼由带材绕所述第一方向卷绕制成；多个所述铁芯饼中朝向所述中空腔一者位于所述铁芯柱横截面上的宽度为W1，所述带材的宽度为B，所述铁芯柱的直径为D；当时，所述铁芯柱的几何横截面积S计算方式如下:其中，K1＝
‑
X，2.根据权利要求1所述的三相立体铁芯，其特征在于，当时，所述铁芯柱的几何横截面积S计算方式如下:。3.根据权利要求1或2所述的三相立体铁芯，其特征在于，所述铁芯柱的有效横截面积等于调整系数乘以所述几何横截面积。4.根据权利要求3所述的三相立体铁芯，其特征在于，所述调整系数的数值范围为0.85
‑
0.95。5.根据权利要求1或2所述的三相立体铁芯，其特征在于，所述带材的宽度B为10mm
‑
150mm；和/或所述带材的厚度为0.01mm
‑
0.03mm。6.根据权利要求1或2所述的三相立体铁芯，其特征在于，每个所述铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：马玲，鲁光辉，刘波，陈燕玲，
申请(专利权)人：天津珠峰硅钢股份有限公司特变电工京津冀智能科技有限公司特变电工股份有限公司新疆变压器厂，
类型：发明
国别省市：