用于制造堆疊式三角形芯體變壓器的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于制造堆疊式三角形芯體變壓器的方法。該方法應(yīng)用于配電和功率變壓器的生產(chǎn)，其利用了用于芯體變壓器的堆疊技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在配電和功率變壓器的設(shè)計(jì)中，三角形芯體概念的應(yīng)用獲得了日益增加的興趣。據(jù)稱(chēng)，同平面芯體相比，三角形芯體變壓器需要較少的芯體材料。其還受益于更小的占地面積和完全對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)，這帶來(lái)了某些電氣優(yōu)勢(shì)。如果變壓器芯體是以繞組技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，那么無(wú)負(fù)載損耗的水平得到額外地降低。然而，三角形芯體的生產(chǎn)并不容易，因?yàn)橥矫嫘倔w相比，其設(shè)計(jì)更為復(fù)雜。因?yàn)樗腥齻€(gè)芯體柱空間地定位在3D空間中，而非類(lèi)似于普通的變壓器芯體在一個(gè)平面中，所以生產(chǎn)變得更加困難。應(yīng)涉及的專(zhuān)門(mén)的制造工藝還需要專(zhuān)用的，因而昂貴的工具。
[0003]制造具有堆疊式三角形芯體結(jié)構(gòu)的三相變壓器的方法是從專(zhuān)利申請(qǐng)W02005/027155中獲悉的。所推薦的方法包括如下步驟:
a)從薄片材料中切割出具有預(yù)定尺寸的梯形形狀的疊片；
b)堆疊所述梯形形狀的疊片以形成三個(gè)矩形框架的四個(gè)邊，從而獲得具有底部軛架、頂部軛架和三個(gè)豎直芯柱的三角形芯體結(jié)構(gòu)，豎直芯柱將底部軛架和頂部軛架的三個(gè)頂點(diǎn)連接起來(lái)；
c)利用底部夾具夾緊底部軛架；
d)除去頂部軛架并引入三個(gè)繞組線(xiàn)圈，其包括穿過(guò)各個(gè)豎直芯柱的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組；
e)放置頂部軛架，并利用頂部夾具夾緊頂部軛架，并通過(guò)系桿夾緊底部夾具和頂部夾具，從而獲得具有三角形芯體結(jié)構(gòu)的變壓器。
[0004]在推薦的方法中，關(guān)于利用底部夾具夾緊底部軛架的步驟“c”是在三個(gè)矩形框架定位成一個(gè)三角形芯體結(jié)構(gòu)之后完成的，這是必須利用專(zhuān)用工具來(lái)執(zhí)行的，專(zhuān)用工具具有用于將三個(gè)矩形框架定位在豎直位置的專(zhuān)用裝置。在沒(méi)有任何特別的臨時(shí)的保護(hù)裝置或任何類(lèi)似工具的條件下不可能保持由三個(gè)豎直矩形框架形成的結(jié)構(gòu)，這些保護(hù)裝置或類(lèi)似工具用于將疊片制成的這三個(gè)框架保持在豎直位置。所以為了這個(gè)目的需要額外的裝置，其可能是昂貴且耗費(fèi)人力的。
[0005]在本申請(qǐng)人所提交的歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)EP12182169.8中提出了用于制造堆疊式三角形變壓器的方法。該方法包括以下步驟:
a)提供三個(gè)支腳，其包括堆疊式疊片，其中各個(gè)變壓器支腳在橫截面平面中包括兩個(gè)支腳半部，
b)將線(xiàn)圈繞組纏繞在支腳上，
c)將三個(gè)支腳與軛架部件連接起來(lái)，由此定位支腳，使得在與中心變壓器芯體軸線(xiàn)垂直的橫截面平面中，對(duì)于各個(gè)支腳，堆疊式疊片定向在徑向方向上，并且各個(gè)支腳半部具有多個(gè)外部轉(zhuǎn)角，其面向相應(yīng)的另一支腳的相對(duì)應(yīng)的支腳半部，并且對(duì)于各個(gè)半部，所述多個(gè)外部轉(zhuǎn)角位于直線(xiàn)上，在橫向公差ΔΑ范圍內(nèi)，
d)將變壓器芯體放置到變壓器箱上。
[0006]在推薦的專(zhuān)利申請(qǐng)中，三個(gè)支腳與六個(gè)軛架連接在一起，使得兩個(gè)支腳均通過(guò)兩個(gè)軛架部段而彼此連接在一起，軛架部段放置在支腳的相反末端上并形成單個(gè)框架。這種框架具有夾梁形式的夾緊結(jié)構(gòu)，其將軛架部段和支腳半部上緊在一起。推薦的三角形變壓器可以典型的方式，利用使變壓器芯體定位的典型工具進(jìn)行組裝，其僅從一側(cè)進(jìn)行夾緊-從而為各個(gè)支腳引入三個(gè)繞組線(xiàn)圈，然后從支腳的另一側(cè)夾緊支腳。然而，因?yàn)檫@種變壓器具有可采用三個(gè)獨(dú)立框架形式進(jìn)行制造的結(jié)構(gòu)，框架具有兩個(gè)支腳的兩個(gè)半部和將這些支腳的半部連接起來(lái)的兩個(gè)軛架，所以可以新的方式利用組裝變壓器部件的典型工具來(lái)制造堆疊式三角形變壓器。
[0007]所以本發(fā)明的主題是制造變壓器的方法，該變壓器具有專(zhuān)利申請(qǐng)EP12182169.8中所推薦的形式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]用于制造堆疊式三角形變壓器的本發(fā)明的方法包括組裝三角形芯體，釋放三角形芯體的頂部處的夾梁和軛架部段并將它們臨時(shí)放到外面，將線(xiàn)圈繞組定位在三個(gè)開(kāi)放的芯體支腳上，組裝軛架部段并通過(guò)頂部夾梁和固定裝置而上緊它們，并將變壓器芯體放置到變壓器箱上的步驟，方法的本質(zhì)是組裝三角形芯體的步驟包括以下步驟:
a)利用轉(zhuǎn)接器的下部部分將一個(gè)支腳的兩個(gè)半部在組裝臺(tái)的底板上定位在水平位置，以便在一個(gè)支腳的兩個(gè)半部之間保持恰當(dāng)?shù)慕嵌龋?br> b)利用轉(zhuǎn)接器的上部部分和放置在鋼條上的固定棒而固定所定位的半部，
c)在支腳半部的一個(gè)末端處將外部夾梁定位兩個(gè)支腳半部下面，
d)將軛架部段組裝在芯體支腳的兩個(gè)半部的一個(gè)末端處，其中軛架部段與芯體支腳的兩個(gè)相反的半部的末端的形狀相匹配，
e)將內(nèi)部夾梁定位在軛架部段和芯體支腳的兩個(gè)半部的表面上，并將夾梁上緊在一起，從而形成框架的第一夾具，
f)通過(guò)重復(fù)步驟“c”至“e”在芯體支腳的兩個(gè)半部的另一末端形成框架的第二夾具，
g)通過(guò)固定裝置將第一夾具和第二夾具上緊在一起，
h)使單個(gè)芯體框架旋轉(zhuǎn)至豎直位置，并釋放組裝臺(tái)的固定棒，或者首先釋放組裝臺(tái)的固定棒，然后將單個(gè)芯體框架升高至豎直位置。
[0009]i)通過(guò)重復(fù)步驟“a” - “h”組裝兩個(gè)額外的單個(gè)芯體框架，
j)將所有三個(gè)單個(gè)芯體框架定位在毗連位置，然后在框架的底部和頂部將它們以機(jī)械的方式上緊。
[0010]在將外部夾梁和內(nèi)部夾梁上緊在一起期間，優(yōu)選使用固定螺釘。
[0011]在將第一夾具和第二夾具上緊在一起期間，夾緊的固定裝置優(yōu)選具有夾緊固定帶的形式。
[0012]備選地，在將第一夾具與單個(gè)框架的第二夾具以機(jī)械的方式上緊期間，可使用擰入到相對(duì)的加強(qiáng)件中的鋼條。
[0013]在以機(jī)械的方式上緊所有三個(gè)單個(gè)芯體框架期間，優(yōu)選使用框架固定螺釘。
[0014]固定轉(zhuǎn)接器優(yōu)選適合于具有以圓的方式彎曲角度120°的弧的形式的軛架的形狀。
[0015]備選地，固定轉(zhuǎn)接器適合于彎曲而形成V-形形狀的軛架的形狀。
[0016]在將三個(gè)芯體框架組裝成一個(gè)三角形芯體期間，在自身毗連的所有內(nèi)部夾梁之間優(yōu)選保留任何空隙。
[0017]所提出的方法通過(guò)將原來(lái)的組裝工藝分成三個(gè)相同的但更簡(jiǎn)單得多的操作而簡(jiǎn)化了芯體組裝過(guò)程，在該組裝工藝中組裝了三個(gè)單個(gè)框架。最后，所有三個(gè)框架被固定在一起，形成三角形芯體的完整結(jié)構(gòu)。單個(gè)框架包括兩個(gè)支腳部段和兩個(gè)軛架部段，其可利用標(biāo)準(zhǔn)的方法論和工具以典型的方式制造而成，因而不需要特別的生產(chǎn)工具。此外，組裝工人不需要具備新型變壓器芯體的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)榭蓱?yīng)用典型的平面芯體的組裝步驟。此外，這種組裝方式有利于減少吞吐時(shí)間，因?yàn)樗腥齻€(gè)芯體框架可同時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)。同樣工廠(chǎng)后勤也更簡(jiǎn)單得多，因?yàn)閱蝹€(gè)芯體框架可在組裝操作之間進(jìn)行獨(dú)立地輸送。
【附圖說(shuō)明】
[0018]在等距視圖的附圖中，在典型實(shí)施例中描繪了本發(fā)明，其中圖1呈現(xiàn)了具有線(xiàn)圈繞組的三相變壓器芯體，其中繞組部分被省略了，以顯示繞組內(nèi)部的芯體部分，圖2是單個(gè)芯體框架，圖3是組裝臺(tái)及單個(gè)芯體框架的柱部段，圖4是組裝臺(tái)及單個(gè)芯體框架的柱部段和外部夾梁，圖5是組裝臺(tái)及在第一支腳的末端處具有軛架部段的單個(gè)芯體框架，圖6是組裝臺(tái)及在第一支腳的末端具有內(nèi)部夾梁的單個(gè)芯體框架，圖7是組裝臺(tái)及在支腳的兩端具有內(nèi)部夾梁的單個(gè)芯體框架。
【具體實(shí)施方式】
[0019]變壓器的有源部分由三角形芯體I以及三個(gè)線(xiàn)圈繞組4組成，三角形芯體I包括三個(gè)芯體支腳2和六個(gè)軛架部段3，線(xiàn)圈繞組4定位在各個(gè)芯體支腳上。各個(gè)支腳包含兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的半部2a，其在垂直于支腳橫截面的平面中是鏡像的。給定支腳的單個(gè)半部2a分別通過(guò)兩個(gè)軛架部段3，在支腳的頂部和底部與第二支腳的單個(gè)半部2a連接在一起，從而構(gòu)成單個(gè)芯體框架5。軛架部段3具有以120°角度彎曲的弧形形狀。軛架部段3可以V-形形狀或類(lèi)似于V-形形狀的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，其在圖片中未顯示。各個(gè)芯體框架通過(guò)沿著軛架部段3放置的外部夾梁6和內(nèi)部夾梁7而以機(jī)械的方式固定。外部夾梁6可裝備在至少一個(gè)加強(qiáng)件8中，加強(qiáng)件8具有平直金屬板的形式或圖片中未顯示的其它形式。單個(gè)芯體框架5的內(nèi)部夾梁7和外部夾梁6通過(guò)固定裝置，優(yōu)選夾緊螺釘9和/或夾緊帶10而上緊在一起，其纏繞在軛架部段3周?chē)?，從而形成單個(gè)芯體框架5的第一夾具和第二夾具，其放置在框架5的兩個(gè)相反末端上，并通過(guò)框架帶11而固定在一起。在芯體設(shè)計(jì)的其它方案中，兩個(gè)相對(duì)夾具，即第一夾具和第二夾具的固定可通過(guò)鋼條來(lái)實(shí)現(xiàn)，鋼條被擰入至相對(duì)的加強(qiáng)件8中，其在圖中未顯示。為了使作用在堆疊式軛架部段上的夾緊力均勻分布，在外部夾梁6和所述軛架部段3之間提供了穩(wěn)定插件12，其通常具有木箱的形式。三個(gè)芯體框架在支腳的橫截面平面中形成三角形