[发明专利]三相立体铁芯及变压器

说明书

本发明涉及一种三相立体铁芯及变压器，三相立体铁芯包括三个相互首尾对接的单框铁芯，三个单框铁芯之间围合形成中空腔，每个单框铁芯上形成有与中空腔连通的窗口，每相邻两个单框铁芯对接形成铁芯柱；每个单框铁芯包括多个沿中空腔指向窗口的第一方向相互层叠的铁芯饼，每个铁芯饼由带材绕第一方向卷绕制成；多个铁芯饼中朝向中空腔一者位于铁芯柱横截面上的宽度为W₁，带材的宽度为B，铁芯柱的直径为D；当时，铁芯柱的几何横截面积S计算方式为如此，不需要通过人工画图计算，仅需要将各个参数套入公式便可得到几何横截面积，大大提高了设计效率及加工效率。同时，可以避免画图所产生的的误差，得到的计算结果更加精确。

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，特别是涉及三相立体铁芯及变压器。

背景技术

变压器是输配电的基础设备，广泛应用于工业、农业、交通、城市社区等领域。变压器(Transformer)利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是线圈和铁芯(磁芯)，主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。

铁芯是变压器中的重要部件，传统的铁芯一般通过硅钢片层叠制成，但是受限于硅钢片的尺寸，制作大尺寸的变压器铁芯较为困难。并且，在设计过程中无法快速准确地计算出铁芯柱的截面积，设计及生产效率较低。

发明内容

基于此，有必要针对制作大尺寸铁芯较为困难且设计生产效率较低的问题，提供一种三相立体铁芯及变压器。

一种三相立体铁芯，所述三相立体铁芯包括三个相互首尾对接的单框铁芯，三个所述单框铁芯之间围合形成中空腔，每个所述单框铁芯上形成有与所述中空腔连通的窗口，每相邻两个所述单框铁芯对接形成铁芯柱；

每个所述单框铁芯包括多个沿所述中空腔指向所述窗口的第一方向相互层叠的铁芯饼，每个所述铁芯饼由带材绕所述第一方向卷绕制成；多个所述铁芯饼中朝向所述中空腔一者位于所述铁芯柱横截面上的宽度为W₁，所述带材的宽度为B，所述铁芯柱的直径为D；

当时，所述铁芯柱的几何横截面积S计算方式如下:

其中，

上述三相立体铁芯在制作过程中，先通过带材卷绕制成铁芯饼，然后将多个铁芯饼堆叠在一起形成一个单框铁芯，最终将三个单框铁芯对接形成三相立体铁芯。其中，每个铁芯饼通过带材卷绕制成，而带材卷绕的越多铁芯饼的外周尺寸越大，可通过调节带材卷绕的多少方便地制作大尺寸的铁芯饼，铁芯尺寸不会受限，进而可以方便地制作大尺寸的铁芯。

并且，在设计铁芯的过程中，当时(其中的含义为对的计算结果取整数)，便可通过数学公式计算铁芯柱的几何横截面积，进而用于计算铁芯截面填充系数。如此，不需要通过人工画图计算，仅需要将各个参数套入公式便可得到几何横截面积，大大提高了设计效率及加工效率。同时，相比画图计算几何横截面积，通过数学公式计算时可以避免画图所产生的的误差，得到的计算结果更加精确。

在其中一个实施例中，当时，所述铁芯柱的几何横截面积S计算方式如下:

在其中一个实施例中，所述铁芯柱的有效横截面积等于调整系数乘以所述几何横截面积。

在其中一个实施例中，所述调整系数的数值范围为0.85-0.95。

在其中一个实施例中，所述带材的宽度B为10mm-150mm；和/或

所述带材的厚度为0.01mm-0.03mm。

在其中一个实施例中，每个所述铁芯饼具有朝向所述窗口的内框及套设于所述内框外的外框；