[实用新型]三角形三相变压器铁芯

说明书

本实用新形名为“三角形三相变压器铁芯”，它适用于三相电力变压器。

到目前为止，电力系统中使用的三相电力变压器，从老式的SJ型到最新式的S9型，只是铁芯片的材质和厚度有变化，铁片的装配方式完全相同，铁柱和铁轭都是用铁芯片相互交替重迭而成，有3个铁柱和4部分铁轭，线圈套装在铁柱上，见图1，其中：(a)为立体图，(b)为俯视图，标号：1铁柱，2铁轭，3线圈，A-A为铁轭的断面图。这种铁芯的3个铁柱中心位于一条直线上，铁柱之间的距离为L，铁芯高度为H，窗口尺寸为h×l，铁轭的断面积与铁柱的断面积相等，铁轭体积较大，铁片用量较多，而且磁路较长又不对称。为了便于比较，我们把这种变压器称为普通变压器。

六十年代我国试制过一种“渐开线铁芯”变压器，这种渐开线铁芯的铁轭是用成卷的带状铁芯片连续卷绕制成的，铁柱是用预先成形的渐开线形状的铁芯片插装压合而成，3个铁柱的中心位于一个等边三角形的3个顶点上，线圈套装于铁柱上，铁轭和铁柱用长螺杆夹紧固定起来，见图2，其中：(a)为立体图，(b)为铁柱断面图，标号1铁柱，2铁轭，3线圈。这种铁芯比普通变压器铁芯体积小，重量较轻，但是制造工艺较复杂，而且铁柱和铁轭的铁片没有交替重迭，有一明显的接触面，磁阻增大，影响磁通经过，易产生交流声。这种变压器很少使用，基本上没有生产，只是书上有所介绍。

本实用新型就是把普通变压器的铁芯改成三角形铁芯，这种铁芯的三个铁柱中心也是位于一个等边三角形的三个顶点上，铁柱和铁轭跟普通变压器一样，由铁片交替重迭构成，铁柱的形状和尺寸不变，铁轭共6部分，上下两端各3部分，每部分形状为一段圆弧，其断面积只有铁柱断面积的一半，每一端的3部分铁轭分别相互与3个铁柱连接，见图3，其中：(a)为立体图，(b)为俯视图，标号：1铁柱，2铁轭，3线圈，B-B为铁轭断面图。仍然保持铁柱之间的距离为L，铁芯高度为H，窗口尺寸也不变，仍然为l×h，不影响线圈安装。把图3和图1、图2比较，可以看出：三角形铁芯铁轭部分的体积比普通变压器大约减少1/4，它具备普通变压器铁芯和渐开线铁芯铁芯的优点，而避免了二者的缺点。

三角形铁芯有以下一些优点：

1、铁轭部分体积大约减少1/4，节省材料，生产成本降低。

2、每部分铁轭的断面积减少一半，但总的断面积没有减少，不影响变压器的主磁通。

3、比S9型变压器更节能。目前最节能的变压器是S9型，这是国家推广的产品。同样用S9型的铁芯材料做成三角形铁芯，体积可减小7～10％，铁芯重量和铁损耗也可以相应的降低7～10％。

4、三相铁柱及铁轭的三维位置成中心轴对称，因此三相磁路也完全对称，磁路的平均距离缩短，而普通变压器铁芯的中相至两边相的距离较近，两边相之间的距离较长，平均距离比三角形铁芯长。如果用来制造三相电压互感器，精度等级更高。

5、三相线圈位置对称，不存在中相与边相的差别，只要三相负载平衡，三相线圈的温升就是一致。

6、仅仅是铁芯结构改变，铁芯片的材质不变，只要是铁片迭成的铁芯，不论容量大小，都能做成三角形铁芯，制作简单。凡是有关变压器的基本理论和制造工艺，都同样适用于三角形铁芯的变压器。铁芯迭片示意图见图4，其中：1铁柱迭片，2铁轭迭片。

7、因铁芯结构改变，按普通变压器的设计原则，把油箱也做成三角形，变压器总体示意图见图5，其中：1铁柱，2铁轭，3线圈，4高压出线套管，5低压出线套管，6调压开关，7油枕，8油箱，9散热器。三角形油箱的体积比普通变压器的油箱体积大约小7％左右，加之铁芯体积减少，整个变压器的重量将减轻7～10％

三角形三相变压器铁芯能够解决如下问题：1，减少铁芯体积，从而减轻重量，减少铁片用量，节约材料。2，降低铁损耗。变压器在运中，铁损始终存在，长期消耗一定的功率，降低铁损，就可节省电能。3，使三相磁路完全对称，有利于提高电能的质量。

下面结合说明书附图对三角形三相变压器铁芯进一步说明：

图1为普通变压器的铁芯，其中(a)为立体图，(b)为俯视图，标号1铁柱、2铁轭、3线圈，三个铁柱的中心位于一条直线上，铁柱之间的中心距离为L，窗口尺寸为l×h，铁轭有4部分，上下各两部分，A-A为铁轭的断面图，其断面积与铁柱的断面积相同。中相到两边相之间的中心距为L，两边相之间的中心距为2L，因此三相之间的磁路长短不等。