專利名稱：一種開口卷鐵芯油浸式變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明型涉及變壓器制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
油浸式變壓器主要由鐵芯、線圈和油箱組成，目前國內(nèi)的油浸式變壓 器的鐵芯大部分為疊片式結(jié)構(gòu)，由硅鋼片疊積而成。由于疊積成型的鐵芯 在每層邊連接處都存在多處斜接縫，而導(dǎo)致磁阻和鐵損的增大，使變壓器 的勵磁電流也增大，降低了功率因數(shù)，嚴重影響了電網(wǎng)的供電質(zhì)量。變壓 器鐵芯接縫還導(dǎo)致了運行噪聲大的問題。為了克服上述疊片式鐵芯的缺陷， 近年來國內(nèi)有許多廠家采用巻繞式鐵芯變壓器，該變壓器鐵芯是由一定形
狀的硅鋼帶連續(xù)巻繞而成，變壓器性能有一定的提升，主要體現(xiàn)在空載損 耗低、噪聲小。但是由于巻繞式鐵芯為無接縫結(jié)構(gòu)，也存在諸多問題，如 制造設(shè)備生產(chǎn)能力受限，變壓器線圈繞線時需要專用的繞線設(shè)備，并且要帶 著鐵芯進行繞線，繞線工序困難、復(fù)雜、生產(chǎn)效率低。尤其是無法解決大 中型變壓器繞線和浸漆工藝。維修方面更是非常困難,變壓器一旦線圈出現(xiàn) 故障，就無法從鐵芯上取下線圈進行更換，必然造成整個變壓器的報廢。 由于存在上述缺點，制約了無接縫巻鐵芯的推廣和使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明型提供了一種開口巻鐵芯油浸式變壓器，它的鐵芯為開口巻鐵 芯。開口巻鐵芯就是在鐵芯制造過程中，由專用的變壓器曲線開料機開出 的曲線硅鋼片條料在斷開后進行連續(xù)逐層繞制成截面為準扁圓形單相開口 巻鐵芯，每層中有一個斷口，每層斷口位置在鐵芯巻繞機自動控制系統(tǒng)下
按有規(guī)律的進行線性排列，斷口位置設(shè)在上軛或下軛。本發(fā)明型徹底解決 了疊片式鐵芯油浸式變壓器性能低的缺點和無接縫巻鐵芯油浸式變壓器存 在制造工藝上的缺陷。本發(fā)明型所述的變壓器鐵芯的三個芯柱的截面形狀 可呈扁圓形、臺階形(外接扁圓形)或多邊形(外接扁圓形)，對應(yīng)的線圈 套的截面形狀為扁圓形。由于鐵芯呈現(xiàn)出的開口特性，使得整個變壓器在 生產(chǎn)及維修中不需要無接縫巻鐵芯專用的線圈繞線設(shè)備。本發(fā)明型的油浸
式變壓器的種類及容量三相油浸式變壓器，容量可在30KVA 3150KVA。 本發(fā)明型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案足該油浸式變壓器的鐵 芯芯柱的截面為扁圓形。該變壓器的鐵芯是由兩個外觀形狀為"口"字型 其截面呈內(nèi)凹半扁圓形的單相開口巻鐵芯并排放置構(gòu)成一個外觀形狀呈橫 "日"字型鐵芯框體，在橫"日"字型鐵芯框體外部被一個外觀形狀呈大 "口"字型其形截面呈外凸半扁圓形的單相開口巻鐵芯框體緊密包實。鐵 芯三個芯柱的截面都是由兩個內(nèi)凹半扁圓形和一個外凸半扁圓形對接而 成，三個芯柱截面為扁圓形。整個鐵芯采用厚度在0.18mm到0.35mm的冷 軋硅鋼條料巻制而成，巻繞整個鐵芯所采用的三個單相鐵芯全部是硅鋼帶 在切斷后連續(xù)繞制而成，而不是將繞制好的鐵芯逐層割斷，連續(xù)繞制的優(yōu) 點便是使鐵芯更為緊密及鐵芯斷口整齊無毛刺。本發(fā)明型上述的每只單相 開口巻鐵芯的截面形狀還可以為臺階形(外接半扁圓形)或多邊形(外接 半扁圓形)，組裝完畢的鐵芯三個芯柱的截面相對應(yīng)的為臺階形(外接扁圓
形)或多邊形(外接扁圓形)。芯柱與芯柱之間的逹接部分便是鐵芯鐵軛， 鐵芯開口位置可在下軛也可在上軛。將開口鐵芯處逐層分別打開后呈u型， 把繞制好的變壓器所需的初級、次級線圈套入三個芯柱中，然后將鐵芯層
層閉合并安裝上、下夾件，將裝配好的鐵芯放入油箱中加上封蓋引出接線 端，箱體四組散熱片分布在四個側(cè)面。
本發(fā)明型的有益效果是，這種油浸式變壓器具備磁路更短、功率因數(shù) 更高、體積更小、抗突發(fā)短路的能力強、工藝條件好等優(yōu)良特點，而且做
同種容量的變壓器比傳統(tǒng)的變壓器的生產(chǎn)成本可下降10%以上。在生產(chǎn)制造
過程中不需要專用的巻鐵芯專用的繞線設(shè)備，線圈可單獨繞制，提高了生 產(chǎn)效率。變壓器在使用過程中線圈一旦出現(xiàn)故障，可將變壓器鐵芯開口處 打開，然后取出線圈進行維修與更換，從根本上解決了巻鐵芯由于無接縫 而產(chǎn)生的諸多問題。特別是芯柱為扁圓形的結(jié)構(gòu)空載損耗比其它巻鐵芯結(jié)
構(gòu)又下降10%，空載電流下降約20%，噪聲降低4分貝以上，比截面呈圓形結(jié)
構(gòu)的巻鐵芯節(jié)省硅鋼帶10%，變壓器整體成本降低10%以上。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明型進一步說明。 圖1本發(fā)明型芯柱為扁圓形的芯柱截面視圖。 圖2本發(fā)明型芯柱截面視圖。
圖3本發(fā)明型芯柱為臺階形(外接扁圓形)的芯柱截面視圖。
圖4本發(fā)明型芯柱為多邊形(外接扁圓形)的芯柱截面視圖。
圖5本發(fā)明型的鐵芯分解視圖。
圖6斷口位置在上軛的鐵芯的視圖。
圖7斷口位置在下軛的鐵芯的視圖。
圖8本發(fā)明型中裝配完畢的鐵芯的視圖。
圖9本發(fā)明型的外觀視圖。
圖IO單相鐵芯每層硅鋼片的視圖。
圖l、圖3、圖4中對應(yīng)不同容量變壓器的鐵芯的尺寸范圍H的范圍 是300mm到2000mm;HL的范圍是350mm到1800mm;L的范圍是400mm 到2550mm;Mo的范圍是170mm到1150mm;軛寬范圍是50mm到700mm。
圖2中變壓器的鐵芯截面的扁圓形是由一矩形和兩個半圓所組成，矩 形邊長為a兩個半圓的半徑都為R;對應(yīng)不同容量變壓器的鐵芯芯柱截面 范圍是，a的范圍是10mm 300mm， R的范圍是20mm 200mm。
圖3變壓器的鐵芯芯柱截面的臺階數(shù)稱之為鐵芯的級數(shù)(用n來表示)， 對應(yīng)不同容量變壓器的鐵芯n的范圍是5 19，圖3中n為5，即級數(shù)為5 級；對應(yīng)不同容量變壓器的鐵芯芯柱截面外接扁圓的尺寸范圍是，a的范圍 是10mm 300mm， R的范圍是20mm 200mm。
圖4中對應(yīng)不同容量變壓器的鐵芯芯柱截面的多邊數(shù)的范圍是8 50; 對應(yīng)不同容量變壓器的鐵芯芯柱截面外接扁圓的尺寸范圍是，a的范圍是 10mm 300mm， R的范圍是20mm 200mm。
圖9中對應(yīng)不同容量變壓器的尺寸范圍h的范圍是500mm到 3000mm;hl的范圍是100mm到1500mm;bl的范圍是500mm到3000mm; b2的范圍是200mm到1800mm。 具體實施方案
參見圖5，該變壓器鐵芯由兩個外觀形狀為'口'字型截面為內(nèi)凹半扁 圓形的單相開口巻鐵芯(1)、 (2)并排放置構(gòu)成一個橫'日'字型的矩形 框體，另一個截面為外凸半扁圓形的單相開口巻鐵芯矩形框體(3)將(1)、 (2)包裹其內(nèi)。參見圖2，鐵芯三個芯柱的截面都是由兩個內(nèi)凹半扁圓形
和一個外凸半扁圓形對接成扁圓形，組裝完畢的鐵芯三個芯柱的截面均為 扁圓形。巻繞整個鐵芯所采用的三個單相鐵芯全部是硅鋼帶在切斷后連續(xù)
繞制而成，而不是將繞制好的鐵芯逐層割斷。參見圖3，若每只開口巻鐵芯 的截面形狀為臺階形(外接半扁圓形)，組裝完畢的鐵芯三個芯柱的截面均 為臺階形(外接扁圓形)。參見圖4，若每只開口巻鐵芯的截面形狀為多邊 形(外接半扁圓形)，組裝完畢的鐵芯三個芯柱的截面均為多邊形(外接扁 圓形)。對應(yīng)的線圈套的截面形狀為扁圓形。參見圖6、圖10，鐵芯開口處 是由硅鋼帶逐層間有斷口且均勻分布條料巻繞而成，開口位置可在上軛 (4) (6)時，兩個內(nèi)層單相鐵芯的每片硅鋼片的形狀(17)及一個外 單相鐵芯的每片硅鋼片的形狀(18);參見圖7、圖10，開口位置也可在下 軛(7) (9)，兩個內(nèi)層單相鐵芯的每片硅鋼片的形狀(20)及一個外單 相鐵芯的每片硅鋼片的形狀(19)。參見圖8，將拼裝完成型鐵芯經(jīng)整形后 進行熱處理，再將開口鐵芯在開口縫隙處層層打開成一 U型，將繞制好的 高、低壓線圈裝入三個鐵芯柱中，然后將鐵芯層層閉合復(fù)原綁扎固定安裝 夾件并放入油箱中加上封蓋。參見圖9，從頂部引出三個髙壓套管(13)和 三個低壓套管(11)及地線(16)，油位計(15)、排氣裝置(12)、分接開 關(guān)(10)，四組散熱片(14)分布在四個側(cè)面上。
權(quán)利要求
1.一種開口卷鐵芯油浸式變壓器，其特征是變壓器的鐵芯由兩個外觀形狀為‘口’字型截面為內(nèi)凹半扁圓形的單相開口卷鐵芯(1)、(2)并排放置構(gòu)成一個橫‘日’字型的矩形框體，另一個截面為外凸半扁圓形的單相開口卷鐵芯矩形框體(3)將(1)、(2)包裹其內(nèi)，鐵芯三個芯柱的截面都是由兩個內(nèi)凹半扁圓形和一個外凸半扁圓形對接成扁圓形，拼裝完畢的鐵芯三個柱的截面全為扁圓形，對應(yīng)不同容量變壓器的鐵芯芯柱截面范圍是，a的范圍是10mm～300mm，R的范圍是20mm～200mm。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種開口巻鐵芯油浸式變壓器，其特征是每只 單相開口巻鐵芯(1)、 (2)、 (3)的截面形狀為臺階形(外接半扁圓形) 時，拼裝完畢的鐵芯三個柱的截面全為臺階形(外接扁圓形)，對應(yīng)不 同容量變壓器的鐵芯n的范圍是5 19， a的范圍是10mm 300mm， R 的范圍是20mm 200mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種開口巻鐵芯油浸式變壓器，其特征是每只 單相開口巻鐵芯(1)、 (2)、 (3)的截面形狀為多邊形(外接半扁圓形) 時，拼裝完畢的鐵芯三個柱的截面全為多邊形(外接扁圓形)，對應(yīng)不 同容量變壓器的鐵芯芯柱截面的多邊數(shù)的范圍是8 50， a的范圍是 10mm 300mm， R的范圍是20mm 200mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種開口巻鐵芯油浸式變壓器，其特征是鐵芯 的斷口位置在上軛(4) (6)時，兩個內(nèi)層單相鐵芯的每片硅鋼片的 形狀(17)及一個外單相鐵芯的每片硅鋼片的形狀(18)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種開口巻鐵芯油浸式變壓器，其特征是鐵芯 的斷口位置在下軛(7) (9)時，兩個內(nèi)層單相鐵芯的每片硅鋼片的 形狀(20)及一個外單相鐵芯的每片硅鋼片的形狀(19)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種開口巻鐵芯油浸式變壓器，其特征是每只單相鐵芯是由硅鋼帶在切斷后連續(xù)繞制而成，巻繞每只單相鐵芯所采用的硅鋼帶厚度在0.18mm 0.35mm之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種開口巻鐵芯油浸式變壓器，其特征是對應(yīng) 不同容量變壓器的鐵芯的尺寸范圍，H的范圍是300mm到2000mm; HL的范圍是350mm到1800mm; L的范圍是400mm到2550mm; Mo 的范圍是170mm到1150mm;軛寬范圍是50mm到700mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種開口巻鐵芯油浸式變壓器，其特征是對應(yīng) 不同容量變壓器的外觀尺寸范圍h的范圍是500mm到3000mm; hl 的范圍是100mm到1500mm; bl的范圍是500mm到3000mm; b2的范 圍是200mm到1800mm。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種開口巻鐵芯油浸式變壓器，其特征是變壓器外部頂端的三個高壓套管(13)在第一排，油位計(15)、排氣裝置(12)、 分接開關(guān)(10)在第二排，三個低壓套管(11)及地線(16)在第三排， 四組散熱片(14)分布在四個側(cè)面上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種開口巻鐵芯油浸式變壓器，其特征是對應(yīng) 的變壓器的種類為三相油浸式變壓器，容量30KVA 3150KVA。
全文摘要
一種開口卷鐵芯油浸式變壓器。它包括油箱、高壓套管(13)、低壓套管(11)、地線(16)、油位計(15)、排氣裝置(12)、分接開關(guān)(10)、四組散熱片(14)。它的鐵芯是由兩個截面為半扁圓形的開口卷鐵芯并排放置和一個包圍在這兩鐵芯外的方框形截面也為半扁圓形的開口卷鐵芯構(gòu)成。在生產(chǎn)過程中，由于鐵芯的開口性，使得線圈可單獨繞制，在生產(chǎn)及維修時可在開口縫隙處將鐵芯打開進行安裝或更換線圈。
文檔編號H01F41/02GK101350245SQ200710012168
公開日2009年1月21日 申請日期2007年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月19日
發(fā)明者俠 齊 申請人:俠 齊