[发明专利]不等截面立体三相变压器铁芯

说明书

技术领域

本发明涉及变压器铁芯，尤其涉及一种不等截面立体三相变压器铁芯。

背景技术

现有技术中，三相变压器铁芯主要分为插片式和卷绕式两大类。插片式三相变压器由于其铁芯的铁芯柱和铁轭之间有许多缝隙，使得铁芯磁回路间断不连续，从而造成铁芯的磁阻增大，变压器的空载损耗和空载电流增大，并且还容易产生漏磁和噪音。卷绕式铁芯虽然能够克服插片式卷芯的缺点，但是由于三个铁芯柱在一个平面内，会导致磁回路不平衡。

针对上述卷绕式铁芯磁回路不平衡的问题，中国发明专利（ZL99114376.0）中采用了立体等边三角形排列结构，每相铁轭长度相同并且最短，同时拼合的三个单相铁芯是由头尾相接的多段硅钢带连续卷绕而成，没有缝隙和间隙，整个立体卷铁芯磁阻小，空载损耗小，噪音低，三相电流平衡，解决了上述的磁回路不平衡的问题。

但由于该圆截面立体三相变压器铁芯由于铁轭中的磁通密度是铁芯柱中磁通密度的1.154倍，所以这种铁芯的铁芯柱的磁通密度取不高，最高一般在1.65T左右，而传统的插片叠铁芯的铁芯柱能够取到1.7T左右。所以当在铁芯柱中取高磁通密度时，会导致铁芯的空载损耗的快速增加。

因此，如何进一步降低上述立体三相变压器铁芯的空载损耗成为本发明亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种不等截面立体三相变压器铁芯，以解决现有技术中的问题。本发明的不等截面立体三相变压器能够有效降低现有技术中的立体三相变压器铁芯中的空载损耗。

作为本发明的一个方面，提供一种不等截面立体三相变压器铁芯，包括三个结构相同的单相铁芯，每个所述单相铁芯均包括两个左右对称的铁芯柱和两个上下对称的铁轭，两个所述铁芯柱和两个所述铁轭共同围成矩形窗口，每个所述单相铁芯均与另外两个所述单相铁芯通过所述铁芯柱连接，其特征在于，每个所述单相铁芯均由多段首尾连接的硅钢带卷绕而成，多段所述硅钢带中靠近中间位置的一段所述硅钢带为矩形硅钢带，其余所述硅钢带均为直角梯形硅钢带，所述矩形硅钢带的宽度大于所述直角梯形硅钢带的宽度，且位于所述矩形硅钢带两侧的所述直角梯形硅钢带的宽度沿远离所述矩形硅钢带的方向依次递减，每个所述单相铁芯的铁芯柱和铁轭的横截面均为半多边形，每个所述单相铁芯还包括长方形硅钢带垫片，所述长方形硅钢带垫片位于所述单相铁芯的上、下铁轭上，且每层所述第三段硅钢带之间均设置至少一片所述长方形硅钢带垫片，每片所述长方形硅钢带垫片的两侧沿宽度方向均与每层所述第三段硅钢带焊接，所述长方形硅钢带垫片的宽度与所述第三段硅钢带的宽度相同，所述长方形硅钢带垫片的长度大于所述矩形窗口的宽度，且小于所述矩形窗口的宽度与两个圆弧弧长之和，其中，所述圆弧为所述铁芯柱和所述铁轭的连接位置，所述圆弧的圆心角为45°，所述圆弧的半径为所述单相铁芯的铁芯柱的外径圆直径的四分之一。

优选地，所述硅钢带包括七段首尾连接的硅钢带，第三段所述硅钢带为所述矩形硅钢带，且第一段硅钢带位于靠近所述单相铁芯的内层，第七段硅钢带位于所述单相铁芯的外层。

优选地，所述长方形硅钢带垫片的厚度在0.15mm至0.30mm之间。

优选地，每个所述单相铁芯的铁芯柱分别与另外两个所述单相铁芯的铁芯柱之间设置绝缘网格并通过粘结剂连接。

优选地，所述铁芯柱和所述铁轭的外表面均涂覆粘结剂并缠绕绝缘薄带。

优选地，三个所述单相铁芯的铁芯柱的外接圆的圆心连线形成为等边三角形。

本发明提供的不等截面立体三相变压器铁芯，通过在每个单相铁芯的铁轭位置处增加长方形硅钢带垫片，使得铁轭的横截面积大于铁芯柱的横截面积，这种结构能够有效降低铁轭的磁通密度，从而降低每个单相铁芯的空载损耗，当三个单相铁芯连接组成三相铁芯时，所述三相铁芯变压器的空载损耗也会相应降低。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的不等截面立体三相变压器铁芯的结构示意图。

图2为本发明提供的组成不等截面立体三相变压器铁芯的单相铁芯的结构示意图。

图3为本发明提供的多段首尾连接的硅钢带的结构示意图。

图4为本发明提供的单相铁芯的铁芯柱的横截面示意图。

图5为本发明提供的单相铁芯及单相铁芯上圆弧的放大示意图。