[实用新型]一种三相立体非圆形变压器器身结构有效

专利信息
申请号: 201920954208.5 申请日: 2019-06-24
公开(公告)号: CN210325456U 公开(公告)日: 2020-04-14
发明(设计)人: 穆效平;孟坤 申请(专利权)人: 江苏五洲电力科技有限公司
主分类号: H01F27/245 分类号: H01F27/245;H01F27/28
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 常亮
地址: 215600 江苏省苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 三相 立体 圆形 变压器 结构
【说明书】:

实用新型公开了一种三相立体非圆形变压器器身结构包括一铁芯和三个线圈,所述铁芯包括三个水平截面为非圆形的铁芯柱,三个所述线圈分别环绕三个所述铁芯柱,三个所述线圈结构尺寸相同,且三个所述线圈的水平截面均为非圆形形状,三个所述线圈的水平截面均具有一弧形边,三个所述线圈外围定义一外接圆,且三个所述线圈的弧形边均与所述外接圆相切。采用三相立体非圆形变压器器身结构能够有效提高变压器的各项性能,并降低其制造成本。

技术领域

本实用新型涉及变压器技术领域,更准确的说涉及一种三相立体非圆形变压器器身结构。

背景技术

随着我国经济的不断发展,对环保的重视程度也不断提高。在变压器领域,随着变压器能效标准和提升计划的逐步实施,对变压器的能耗及噪声要求也进一步提高,如何研发和制造高效节能的变压器是整个变压器行业关注的焦点。传统的变压器大多为叠铁芯结构,如图 1所示,三相铁芯与线圈一字排列,铁芯、线圈呈圆形,冲裁片型产生废料,材料利用率95%左右,同等截面积S下铁芯重量较重,空载损耗较大,且三相磁路不对称,AC相磁路长B相磁路最短,三相不平衡,空载电流、损耗和三次谐波较大。平面圆形叠铁芯结构变压器,基本能满足S11型能效要求,也是目前绝大部分变压器厂家生产所采用的结构,由于本身结构特性,在降低损耗、节约材料等方面很难再有大的突破,虽然也可以做到S13型能效要求,但材料成本较高。目前S13型产品主流结构为立体三角形变压器,立体三角形圆形铁芯结构如下图2,A,B,C三相铁芯和线圈呈品字形对称排布,使之三相磁路完全对称平衡,谐波在各自相内有通路,降低了空载电流和三次谐波,同时结构紧凑,铁轭截面积为叠铁芯的一半,磁路L1=L2=L3,同等截面积S下铁芯重量较轻,空载损耗减小,但因线圈呈圆形分布,一方面限制了两相之间磁路不能缩短,多用了铁芯材料增加了空载损耗,另一方面也限制圆内铁芯截面积只能成矩形或双R型,同等圆内截面积填充率(S1/S2)较低,依据变压器设计原理,同等圆内铁芯所占截面积S1越小,铁芯磁密越高越容易饱和,导致单位铁芯损耗增加后空载损耗增加,而若要降低单位面积内磁通密度,需增加线圈匝数来弥补,从而又增加了线圈导线材料的重量,材料消耗更高,能效也越低;由于铁芯截面积变化有限且线圈依旧是圆形,虽然同传统叠铁芯相比有优势,但并未完全发挥其最大优势,仍有改进余地。综上,通过改变变压器器身结构对变压器进行结构优化,可提升其各项性能。

实用新型内容

有鉴于此,本实用新型的主要目的在于提供一种三相立体非圆形变压器器身结构包括一铁芯和三个线圈,所述铁芯包括三个水平截面为非圆形的铁芯柱,三个所述线圈分别环绕三个所述铁芯柱,三个所述线圈结构尺寸相同,且三个所述线圈的水平截面均为非圆形形状,三个所述线圈的水平截面均具有一弧形边,三个所述线圈外围定义一外接圆,且三个所述线圈的弧形边均与所述外接圆相切。

为了达到上述目的,本实用新型提供一种三相立体非圆形变压器器身结构,包括一铁芯和三个线圈,所述铁芯包括三个水平截面为非圆形的铁芯柱,三个所述线圈分别环绕三个所述铁芯柱,三个所述线圈结构尺寸相同,且三个所述线圈的水平截面均为非圆形形状,三个所述线圈的水平截面均具有一弧形边,三个所述线圈外围定义一外接圆,且三个所述线圈的弧形边均与所述外接圆相切。

优选地,所述线圈的水平截面包括一体的一弧形部、一圆角部以及两个连接部,所述弧形部两端分别通过两个所述连接部与所述圆角部连接,所述线圈中部具有一圈心,所述弧形部远离所述圈心的边缘部与所述外接圆相切。

优选地,所述圈心与所述线圈的连接处具有一绝缘筒。

优选地,所述线圈采用导线绕制而成,所述导线包括铜带和涂覆在所述铜带表面的绝缘漆层。

优选地,所述导线绕制在所述绝缘筒表面,且所述导线分成若干组分别沿远离所述绝缘筒的方向叠加绕制,每组所述导线之间设置间隔绝缘层。

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