[发明专利]一种立体变压器的叠式铁芯及其工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于变压器领域，具体地说是一种用于立体变压器的叠式铁芯及其制作的工艺方法。

背景技术

立体变压器是一种节能型电力变压器，其三相立体布局使变压器性能更好，电气性能和几何性能更加科学合理，因此立体变压器广泛地用于工业、电力等领域。

目前，立体变压器的三相铁芯均采用金属材料的一体式结构，制作变压器时，需要将线圈缠绕在铁芯上，尤其当变压器规格比较大时，其铁芯的尺寸相应增大，将线圈一圈一圈地缠绕在粗大的铁芯上就成为一项繁重的工作。另外，安装线圈需要铁芯生产完成，再在一体式铁芯上缠绕线圈最后成为变压器，生产时必须先完成铁芯，再绕线圈，工艺顺序分先后，不能同时进行，单件生产周期长，工作效率低，同时安装卷绕难度大，难以形成流水化生产，规模化大批量生产完全受限。

发明内容

本发明目的是提供一种可以组装、安装效率高且其立体结构的电气特性更优的叠式铁芯及其工艺方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种立体变压器的叠式铁芯，包括三个芯柱和六个横桥；所述三个芯柱平行设置，且在垂直于三个芯柱轴线的平面内，每两个芯柱轴心的连线相等并构成等边三角形；每两个芯柱的顶端之间通过一个横桥连接，每两个芯柱的底端之间通过一个横桥连接。

所述芯柱由多个芯柱金属单片叠加而成。

所述芯柱金属单片为矩形且矩形的一个短边延伸形成插接端，另一个短边为平端。

所述芯柱金属单片的平端向下、向上依次交替叠加形成芯柱，芯柱金属单片的平端、插接端的端面依次交替相邻形成芯柱的端面。

所述横桥由多个横桥金属单片叠加而成。

所述横桥金属单片为矩形且与芯柱端面接触的长边上设有豁口。

所述横桥金属单片两端折弯60°，且折弯部分的边长大于或等于芯柱金属单片的平端长度。

所述豁口与芯柱金属单片上的插接端配合。

所述横桥金属单片正反依次交替叠加形成横桥，横桥金属单片的豁口与芯柱金属单片的插接端接触连接，横桥金属单片有豁口的长边与芯柱金属单片的平端接触连接。

一种立体变压器的叠式铁芯的工艺方法，包括以下步骤：

1)将芯柱金属单片的平端向下、向上依次交替叠加形成芯柱，固定三个芯柱底部，使三个芯柱在垂直于三个芯柱轴线的平面内的横截面中心连线构成等边三角形；

2)在上面的芯柱端面上，依次将多个横桥金属单片正反依次交替叠加形成横桥，使每个横桥金属单片的豁口与相对应的芯柱金属单片的插接端接触连接，即完成了一个横桥与相邻两个芯柱的连接；

3)重复步骤2)，直到完成三个横桥与三个芯柱端面的连接；

4)倒置三个芯柱，将预先做好的三个线圈分别套入三个芯柱后，重复步骤2)～步骤3)，即完成了叠式铁芯的制作。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明采用铁芯单片叠加构成铁芯单元，进而构成铁芯的叠式结构，使铁芯的芯柱可以与铁芯横桥处于分离状态，便于套装事先做好的线圈；在制作铁芯的同时制作线圈，不需等铁芯制作完成再缠绕线圈，因此工作效率高，制作过程简单快速，适合大批量的生产。

2.本发明的铁芯单片和横桥的单片分别具有接插部分和豁口部分，因此接触连接时，铁芯单片和横桥单片能够吻合接触，保持磁路畅通。

3.本发明的铁芯单片或横桥单片都为交替式叠装，铁芯单片的接插部分与下一片的横桥单片的豁口部分相接触，因此铁芯与横桥的连接处接触面积增大，磁路更加畅通。

4.本发明的叠式结构铁芯的三个芯柱轴心与三个轴心相交的中心点连线所构成的夹角互为120°，这样的立体结构等磁路，三相电参数一致，磁性相对无滞后。

5.本发明三相的立体结构等磁阻，漏磁少，三相均衡。

6.本发明三相的立体结构抗短路能力强。当发生突发式短路时，叠式结构铁芯的三个芯柱连接而成三角形稳定结构，每相芯柱的短路受力相等，因此铁芯不易变形。

7.本发明的几何力结构均衡，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的叠式铁芯横桥侧俯视图；

图3a为本发明的芯柱单片和横桥单片正视图；

图3b为本发明的芯柱单片和横桥单片左视图；

图3c为本发明的芯柱单片和横桥单片俯视图；

图3d为本发明的芯柱单片和横桥单片立体组装示意图；

图4a为本发明的双层芯柱单片和横桥单片叠加正视图；