[发明专利]半混合变压器芯

说明书

提供了一种变压器芯。变压器芯包括第一轭和第二轭。变压器芯包括在第一轭与第二轭之间延伸的至少两个支柱。第一轭由晶粒取向钢制成。以下中的至少一个由非晶钢制成：第二轭、以及该至少两个支柱中的一个支柱。还公开了一种制造这种变压器芯的方法。

技术领域

本公开涉及变压器芯，特别是将部分非晶钢与部分晶粒取向钢结合的半混合变压器芯。

背景技术

在过去的几十年中，全世界社会已经共同努力来降低全球变暖的风险。不幸的是，这个问题没有唯一解决方案。因此，在未来几十年，能量效率将会是降低碳排放和对抗全球变暖的关键因素。发电工业和输配电工业(TD)产生了社会中的大部分能量损耗。仅在TD系统中的损耗就是所传输的TD能量的全球平均值的10％。

因此，存在对于能量高效使用、电力基础设施的能量效率和可再生资源的投资的需要。开发一种使用电力的高效系统可以使得与目前情况相比能够更大规模地使用呈电能形式的一次能源。

占据总TD损耗的至少三分之一的变压器和分流电抗器通常是电力系统中最昂贵的部件，并且因此这些电力装置的高效设计可以降低TD损耗。

EP2685477公开了一种混合变压器芯。该混合变压器芯包括非晶钢的第一轭和非晶钢的第二轭。该混合变压器芯还包括在第一轭与第二轭之间延伸的至少两个晶粒取向钢的支柱。有利的是，该混合变压器芯提供了针对细化磁畴钢(domain refined steel)的改进，从而允许比目前使用的钢板更薄的钢板。在变压器中的非晶各向同性芯材料与高度各向异性和细化磁畴钢的结合是能量高效的。

然而，仍然需要一种改进的变压器设计。

发明内容

鉴于上述内容，本发明的目的是提供一种导致低损耗的改进的变压器设计。

根据第一方面，提供了一种变压器芯。变压器芯包括第一轭和第二轭。变压器芯包括在第一轭与第二轭之间延伸的至少两个支柱。第一轭由晶粒取向钢制成。以下中的至少一个由非晶钢制成：第二轭、以及该至少两个支柱中的一个支柱。

有利的是，与两个轭均由非晶材料制成的变压器芯相比，该变压器芯具有更简单的制造工艺。

有利的是，与两个轭和所有支柱均由晶粒取向钢制成的传统变压器芯相比，该变压器芯具有10-15％量级的损耗减少。损耗的减少主要是由于两个原因；首先，在变压器芯的某些部分中使用非晶钢，并且其次是由于与轭和支柱之间的接头均由晶粒取向钢制成相比，在轭和支柱之间的接头中的一个接头由晶粒取向钢制成并且另一个接头由非晶钢制成的情况下，轭和支柱之间的接头中具有更好的通量分布。非晶钢通常具有相对低的损耗，与晶粒取向钢相比约为30％。

有利的是，该变压器芯与轭和所有支柱均由晶粒取向钢制成的变压器芯相比具有更高的效率，并且与两个轭均由非晶材料制成的变压器芯相比具有更低的生命周期成本和直接成本。

根据第二方面，提供了一种用于制造根据第一方面的变压器芯的方法。该方法包括：放置第二轭，并且以水平取向将至少两个支柱附接到第二轭，以形成初始布置。该方法包括：将初始布置提升到竖直取向，并且将绕组放置在至少两个支柱中的至少一个支柱上，以形成中间布置。该方法包括将第一轭附接到至少两个支柱。

有利的是，这是用于根据第一方面的处理器芯的有效制造过程。

一般而言，在权利要求中使用的所有术语应当根据本技术领域中的普通含义来解释，除非本文另外清楚地限定。所有术语“一/一个/该元件、设备、部件、装置、步骤等”应当被开放地解释为表示该元件、设备、部件、装置、步骤等的至少一个示例，除非明确地相反声明。在此公开的任何方法的步骤不必以公开的确切顺序执行，除非明确地声明。

附图说明

现在将参考附图、通过实施例来描述本公开，其中：

图1至图8示出了根据实施例的变压器芯；以及