[发明专利]壳式卷铁心三相立体变压器

说明书

技术领域：

本发明涉及三相变压器，特别是壳式卷铁心三相变压器，具体地说是三相完全对称的立体壳式卷铁心变压器。

背景技术：

现有的壳式卷铁心三相变压器，虽然比叠铁心变压器节能，但铁心柱是在一个平面内，三相磁路不对称，会造成一定的附加损耗。

现有R型卷铁心三相立体变压器，是三相完全对称的立体变压器。节能效果显著；但所用硅钢带需数控开料机下料，加工成本高，而且会产生15％左右的边角余料，变压器维修也较困难。

已有专利技术“一种无缝卷铁心变压器”(专利号：ZL200910208868.X)是一种新型卷铁心三相立体变压器，三相磁路完全对称，节能效果显著；所用硅钢带不需数控开料机下料，且不会产生边角余料，但卷铁心需要专用卷绕机穿绕，而且铁心穿绕好以后难于退火，限制了进一步降低铁损。

本发明是对专利技术“一种无缝卷铁心变压器”的改进和拓展：铁心不需要专用卷绕机穿绕，可以采用传统工艺卷绕，卷绕好以后再退火，得以进一步降低铁损；铁心设计采用优化的形状，使变压器的铁心和铜线得到最大限度的节约，效率得以进一步提高；并使变压器的维修更为方便。

发明内容：

壳式卷铁心三相立体变压器，由线圈、开式卷铁心、变压器支架和底座构成；该变压器的铁心是由开式卷铁心构成的，每相的开式卷铁心由一个或数个卷铁心组成，卷铁心由宽度相等的硅钢带或非晶合金带卷绕而成，铁心都是水平安装的(窗口向上)；每相铁心如果由一个以上的卷铁心组成，则需上下对齐叠加在一起，铁心之间垫有柔性绝缘垫；线圈穿过各相卷铁心的窗口，因此线圈都是直立的，各相铁心的上下端面装有坚固的绝缘夹板，通过螺杆将上下夹板拉紧，夹紧各相卷铁心；上下夹板同时起到承托和固定线圈的作用，上下夹板和螺杆都是变压器支架的一部分，变压器铁芯和线圈通过上、下夹板固定在底座上。

壳式卷铁心三相立体变压器的每个线圈窗口是矩形的，线圈截面为半个长圆形；A相线圈的左边与B相线圈的右边并拢在一起，B相线圈的左边与C相线圈的右边并拢在一起，C相线圈的左边与A相线圈的右边并拢在一起，两两之间用绝缘垫隔离并用绝缘胶带包扎紧，并拢的线圈截面为长圆形，并拢后的三相线圈呈三角形立体分布；三相开式卷铁心的窗口也是长圆形，分别套在AB、BC、CA三个并拢的绕组上。

与“一种无缝卷铁心变压器”不同的是，壳式卷铁心三相立体变压器的铁心是预先卷绕成形的开式卷铁心，其气隙呈阶梯型分布，既可以是对接式铁心也可以是搭接式铁心。由于气隙是分散在铁心的不同位置，并且气隙数量比叠铁芯少得多，因此磁阻和铁损都比叠铁芯低得多；开式卷铁心经过退火处理，铁心性能进一步提高，与闭铁心相当。装配时，将卷铁心打开，分别套在AB、BC、CA三个并拢的绕组上，然后将卷铁心闭合锁紧。“一种无缝卷铁心变压器”的卷铁心需要专用卷绕机穿绕，而且铁心穿绕好以后难于退火。

开式卷铁心有成熟的制造工艺和设备，不仅铁心制造和装配较容易，也给维修带来方便：变压器线圈损坏时，可以将卷铁心打开卸下，露出线圈维修。

附图说明：

图1.线圈绕制胎具示意图。

图2.三相线圈拼接示意图。

图3a.搭接式卷铁心示意图。

3b.对接式卷铁心示意图。

图4a.打开的卷铁心示意图。

4b.卷铁心套入线圈的示意图。

图5.上夹板平面图。

图6.壳式卷铁心三相变压器顶视图。

图7.壳式卷铁心三相变压器侧视图。

图8.线圈截面或铁心窗口的不同形状：

a.椭圆形b.圆角扇形c.圆角菱形d.圆角三角形。

附图标志：(1)开式卷铁心(2)A相线圈(3)B相线圈

(4)C相线圈(5)上夹板(6)螺栓(7)下夹板(8)绕线轴

(9)次级线圈(10)绝缘层(11)初级线圈(12)搭接式卷铁心

(13)对接式卷铁心(14)打开的卷铁心(15)胶带(16)线圈绕制胎具

(17)变压器底座(18)绝缘垫(19)螺栓孔(20)圆盘

(21)连接板

具体实施方式：

以下结合附图具体描述壳式卷铁心三相变压器的制造工艺和结构。