開口卷鐵心變壓器制作方法及其設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明為開口卷鐵心變壓器制作方法及其設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵心是變壓器的主體構(gòu)件，變壓器的電磁性能在很大程度上取決于鐵心結(jié)構(gòu)，常規(guī)變壓器配套的鐵心采用硅鋼片疊合而成，此種結(jié)構(gòu)的鐵心雖然生產(chǎn)難度小，易于線圈配合安裝。但是，交替平疊片結(jié)構(gòu)的鐵心在實(shí)際使用中也暴露了一些問(wèn)題，首先是鐵心每層由多片交替平疊的硅鋼片組成，該結(jié)構(gòu)中至少有四至六道對(duì)接縫，對(duì)接縫在磁路中實(shí)為一種空氣隙，過(guò)多空氣隙直接增加磁路的磁阻。其次是平疊的硅鋼片因疊合位置不同造成磁路與材料高導(dǎo)磁方向不一致。再一個(gè)問(wèn)題是平疊的硅鋼片之間不夠緊密，疊片系數(shù)低的鐵心在運(yùn)行中產(chǎn)生較大噪聲。閉合型卷鐵心結(jié)構(gòu)是本行業(yè)當(dāng)今具有代表性的結(jié)構(gòu)，它通過(guò)等寬或不等寬的帶體卷繞成型截面為矩形或圓形或多邊型。閉合型鐵心結(jié)構(gòu)避免了交替平疊片結(jié)構(gòu)的不足，結(jié)構(gòu)中既沒(méi)有空氣隙，又能做到磁路與卷繞的帶體有一致的高導(dǎo)磁方向，可是，閉合型鐵心制作難度比交替平疊結(jié)構(gòu)大許多，特別是線圈直接繞在鐵心上，除直接加大生產(chǎn)設(shè)備配套要求外，生產(chǎn)效率也較低，所以應(yīng)用受到一定限制。
[0003]公開號(hào)為CN104835630A，名稱為折片組合式卷鐵心，其公開了一種預(yù)先裁剪好的公鐵芯、母鐵芯，然后將公鐵芯、母鐵芯插接形成卷鐵心的組對(duì)，其存在的問(wèn)題是需要現(xiàn)進(jìn)行裁剪然后對(duì)公鐵芯、母鐵芯的每層硅鋼片分別定型，存在費(fèi)力，效率慢，長(zhǎng)度難控制的缺點(diǎn)。
[0004]公開號(hào)為CN1897176A，名稱為分段式卷鐵心制造方法，其采用將帶體先卷成鐵心框，然后將帶體層間粘合成塊狀實(shí)體，然后再進(jìn)行破開的方式，該方法存在的問(wèn)題是一是切割困難，二是如果切口平齊容易出現(xiàn)短路相比步進(jìn)搭接損耗有增加。
[0005]另外卷鐵心的線圈卷繞需要采用新的專用設(shè)備進(jìn)行卷繞，多數(shù)已經(jīng)購(gòu)買排鐵心制造設(shè)備的廠家，原有設(shè)備也面臨淘汰或者閑置的境地，造成了很大的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種生產(chǎn)效率高，接頭少，安裝放置線圈方便，功率損耗少的卷鐵心變壓器鐵芯制作方法及設(shè)備。
[0007]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
卷鐵心變壓器制作方法，其制作步驟為:
步驟I):帶體裁剪成長(zhǎng)條形；具體結(jié)構(gòu)可以為矩形或梯形或拋物線形等；
步驟2):在裁剪好的帶體上切縫隙，縫隙上有連接帶體的連接點(diǎn)；連接點(diǎn)作用是用于對(duì)切縫隙的帶體進(jìn)行點(diǎn)連接，連接點(diǎn)的設(shè)置使有縫隙的帶體能纏繞成卷鐵心，另外連接點(diǎn)的設(shè)置方便卷鐵心從縫隙處破開，以方便放置線圈；連接點(diǎn)的數(shù)量及寬度根據(jù)帶體的寬度來(lái)確定。
[0008]采用連接點(diǎn)方式可不使用專用的復(fù)雜的卷鐵心專用繞線機(jī)，本發(fā)明只需要采用傳統(tǒng)的繞線機(jī)，將繞好的線圈直接裝入到破開的卷鐵心上，避免了卷鐵心專用繞線機(jī)的繁雜，節(jié)省了成本，并且對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備改造也簡(jiǎn)單，快捷。
[0009]步驟3):對(duì)切縫隙后的帶體纏繞成卷鐵心后退火，再將卷鐵心外部刷樹脂漆固化后將縫隙破開；或著，對(duì)切縫隙后的帶體纏繞成卷鐵心，將縫隙處破開后退火，再將卷鐵心外部刷樹脂漆固化；該步驟為可替換的兩個(gè)步驟，區(qū)別在于退火的時(shí)間安排；
帶體在沖剪和彎曲等加工過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力和應(yīng)變，導(dǎo)致磁性惡化，鐵損可增大，因此帶體在經(jīng)加工后，進(jìn)行消除應(yīng)力退火，可以消除機(jī)械應(yīng)力和應(yīng)變，恢復(fù)材料原有的磁性；刷樹脂漆是對(duì)卷鐵心進(jìn)行定型；
帶體纏繞成卷鐵心后在退火后刷樹脂漆固化后再破開縫隙，這個(gè)步驟優(yōu)先適用于縫隙為2個(gè)時(shí)，在縫隙為I個(gè)時(shí)上述兩個(gè)步驟都可以試用。
[0010]步驟4):從破開后的口處安裝線圈，然后將縫隙處合攏制成成品。線圈為已經(jīng)纏繞好定型的線圈，這樣就避免了傳統(tǒng)制作方法即在制成卷鐵心后需要特殊的繞線機(jī)，將線圈再纏繞到卷鐵心上。
[0011]其中，每圈帶體上的縫隙為I個(gè)或2個(gè)；在裁剪縫隙時(shí)將纏繞成卷鐵心的帶體的每圈留I個(gè)或2個(gè)縫隙，I個(gè)縫隙時(shí)，縫隙位于成型的卷鐵心的上部，方便打開，2個(gè)縫隙時(shí)位于卷鐵心頂端的兩側(cè)，方便打開跟安裝；1個(gè)縫隙需要打開后再機(jī)械還原連接，2個(gè)縫隙不需要對(duì)打開的帶體還原連接，2個(gè)縫隙可在打開卷鐵心后，形成一個(gè)定型的類似于蓋帽狀的帶體，放置線圈后，將蓋帽狀的帶體直接插回原位即可。
[0012]其中，每圈帶體的縫隙為I個(gè)，靠近縫隙的帶體不刷樹脂漆進(jìn)行固化。在帶體有I個(gè)縫隙時(shí)為了能夠順利打開，在縫隙位置及兩層不能刷樹脂漆，如果刷了樹脂漆造成固化，將影響縫隙的打開；在帶體有2個(gè)縫隙時(shí)，則需要將卷鐵心全部涂刷樹脂漆，以使卷鐵心固化成一體，這樣才能使2個(gè)縫隙之間的卷鐵心成為蓋帽狀，方便蓋帽狀的卷鐵心插回原位。
[0013]其中，連接點(diǎn)位于縫隙的兩端，連接點(diǎn)的寬度為0.l_2mm。連接點(diǎn)的位置位于帶體的側(cè)邊與縫隙末端之間，連接點(diǎn)的寬度為0.1-2_，即連接點(diǎn)的寬度為帶體側(cè)邊與縫隙末端的距離。該距離根據(jù)帶體的寬度來(lái)確定，需要的連接點(diǎn)的強(qiáng)度。
[0014]其中，相鄰帶體的縫隙為步進(jìn)搭接。步進(jìn)搭接是指相鄰帶體上縫隙的位置相錯(cuò)搭接成階梯形狀，其目的是防止相鄰帶體發(fā)生磁力線短路，影響鐵芯損耗。
[0015]其中，帶體為硅鋼帶或著非晶合金帶材，非晶合金帶材制作的變壓器比硅鋼帶制作的變壓器空載損耗(指變壓器次級(jí)開路時(shí)，在初級(jí)測(cè)得的功率損耗)下降80%左右，空載電流(指變壓器次級(jí)開路時(shí)，初級(jí)仍有一定的電流，這部分電流成為空載電流)下降約85%，是目前節(jié)能效果較理想的配電變壓器，特別適用于農(nóng)村電網(wǎng)和發(fā)展中地區(qū)等負(fù)載率較低的地方。
[0016]卷鐵心變壓器制作設(shè)備包括開卷機(jī)，送料機(jī)，送料機(jī)后部設(shè)有切割裝置，切割裝置后部為帶體卷繞機(jī)，開卷機(jī)的出料端與送料機(jī)的進(jìn)料端接應(yīng)，送料機(jī)的出料端與切割裝置的進(jìn)料端接應(yīng)，切割裝置的出料端與帶體卷繞機(jī)的進(jìn)料端接應(yīng)。
[0017]其中，切割裝置為激光切割機(jī)；切割裝置采用激光切割機(jī)或類似切割設(shè)備或通過(guò)切割、沖剪加工降低設(shè)計(jì)開口處機(jī)械強(qiáng)度的方案都屬于本發(fā)明保護(hù)內(nèi)容，具有切割速度快，縫隙小，切口平整，并且激光切割機(jī)通過(guò)控制系統(tǒng)控制，對(duì)縫隙的長(zhǎng)度，位置控制準(zhǔn)確。
[0018]其中，送料機(jī)上設(shè)有控制進(jìn)料位置的伺服電機(jī)。送料機(jī)由伺服電機(jī)輸送，可實(shí)現(xiàn)間隙送料，對(duì)伺服電機(jī)的送料長(zhǎng)度進(jìn)行控制，進(jìn)而對(duì)縫隙位置的調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)相鄰帶體上的縫隙錯(cuò)位設(shè)置的目的。
[0019]其中，還包括PLC控制系統(tǒng)，用于進(jìn)料機(jī)、切割裝置，帶體卷繞機(jī)的控制。
[0020]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為:通過(guò)連接點(diǎn)將帶體連接既方便了帶體的纏繞，也方便了帶體從縫隙處破口打開以方便將線圈套裝到硅鋼鐵芯柱上，避免了再增設(shè)卷鐵心用的特殊的繞線機(jī)，提高了效率，節(jié)省了成本，另外帶體只有一個(gè)或兩個(gè)切口，功率損耗少，是卷鐵心變壓器優(yōu)選的制造方法。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明的縫隙及連接點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明步進(jìn)搭接的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明卷鐵心變壓器制作設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中，1、帶體，2、縫隙，3、連接點(diǎn)，4、開卷機(jī)，5、送料機(jī)，6、切割裝置，7、帶體卷繞機(jī)，8、
伺服電機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1
卷鐵心變壓器制作方法，其制作步驟為:
步驟I):將帶體裁剪成長(zhǎng)條形；
步驟2):在裁剪好的帶體上切縫隙，縫隙上有連接帶體的連接點(diǎn)；
步驟3):在帶體的每圈有2個(gè)縫隙時(shí)，可先對(duì)切縫隙后的帶體纏繞成卷鐵心后退火，再將卷鐵心外部刷樹脂漆固化后將縫隙破開；帶體的每圈有I個(gè)縫隙時(shí)，可對(duì)切縫隙后的帶體纏繞成卷鐵心，將縫隙處破開后退火，再將卷鐵心外部刷樹脂漆固化；
步驟4)從破開后的口處安裝線圈，然后將縫隙處合攏制成成品。
[0023]如圖1、2所示，帶體I裁剪成長(zhǎng)條形；帶體I上有切割的縫隙2，縫隙2上有未切斷的連接帶體的連接點(diǎn)3 ;卷鐵心上相鄰帶體I之間的縫隙2為步進(jìn)搭接結(jié)構(gòu)。
[0024]如圖3所示，卷鐵心變壓器制作設(shè)備，包括開卷機(jī)4，送料機(jī)5，送料機(jī)5后部設(shè)有切割裝置6，切割裝置6后部為帶體卷繞機(jī)7，優(yōu)選的切割裝置6為激光切割機(jī)；開卷機(jī)4的出料端與送料機(jī)5的進(jìn)料端接應(yīng)，送料機(jī)5的出料端與切割裝置6的進(jìn)料端接應(yīng)，切割裝置6的出料端與帶體卷繞機(jī)7的進(jìn)料端接應(yīng)；送料機(jī)5上設(shè)有控制進(jìn)料位置的伺服電機(jī)8 ;還包括PLC控制系統(tǒng)，用于進(jìn)料機(jī)、切割裝置6，帶體卷繞機(jī)7的控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.卷鐵心變壓器制作方法，其制作步驟為: 步驟I):將帶體裁剪成長(zhǎng)條形； 步驟2):在裁剪好的帶體上切縫隙，縫隙上有連接帶體的連接點(diǎn)； 步驟3):對(duì)切縫隙后的帶體纏繞成卷鐵心后退火，再將卷鐵心外部刷樹脂漆固化后將縫隙破開；或著，對(duì)切縫隙后的帶體纏繞成卷鐵心，將縫隙處破開后退火，再將卷鐵心外部刷樹脂漆固化； 步驟4)從破開后的口處安裝線圈，然后將縫隙處合攏制成成品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷鐵心變壓器制作方法，其特征是，卷鐵心的每圈帶體上的縫隙為I個(gè)或2個(gè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的卷鐵心變壓器制作方法，其特征是，卷鐵心的每圈帶體的縫隙為I個(gè)，靠近縫隙的帶體不刷樹脂漆進(jìn)行固化。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的卷鐵心變壓器制作方法，其特征是，連接點(diǎn)位于縫隙的兩端，連接點(diǎn)的寬度為0.l-2mm。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的卷鐵心變壓器制作方法，其特征是，相鄰帶體的縫隙為步進(jìn)搭接結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的卷鐵心變壓器制作方法，其特征是，帶體為硅鋼帶或者非晶合金帶材。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的卷鐵心變壓器制作設(shè)備，其特征是，包括開卷機(jī)，送料機(jī)，送料機(jī)后部設(shè)有切割裝置，切割裝置后部為帶體卷繞機(jī)，開卷機(jī)的出料端與送料機(jī)的進(jìn)料端接應(yīng)，送料機(jī)的出料端與切割裝置的進(jìn)料端接應(yīng)，切割裝置的出料端與帶體卷繞機(jī)的進(jìn)料端接應(yīng)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的卷鐵心變壓器制作設(shè)備，其特征是，切割裝置為激光切割機(jī)。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的卷鐵心變壓器制作設(shè)備，其特征是，送料機(jī)上設(shè)有控制進(jìn)料位置的伺服電機(jī)。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的卷鐵心變壓器制作設(shè)備，其特征是，還包括PLC控制系統(tǒng)，用于進(jìn)料機(jī)、切割裝置，帶體卷繞機(jī)的控制。
【專利摘要】開口卷鐵心變壓器制作方法及其設(shè)備，其包括步驟1）：將帶體裁剪成長(zhǎng)條形；步驟2）：在裁剪好的帶體上切縫隙，縫隙上有連接帶體的連接點(diǎn)；步驟3）：對(duì)切縫隙后的帶體纏繞成卷鐵心后退火，再將卷鐵心外部刷樹脂漆固化后將縫隙破開；或著，對(duì)切縫隙后的帶體纏繞成卷鐵心，將縫隙處破開后退火，再將卷鐵心外部刷樹脂漆固化；步驟4）從破開后的口處安裝線圈，然后將縫隙處合攏制成成品，其有益效果為：連接點(diǎn)將帶體連接既方便了帶體的纏繞，也方便了帶體從縫隙處破口打開方便將線圈套裝到硅鋼鐵芯柱上，避免了再增設(shè)卷鐵心用的特殊的繞線機(jī)，提高了效率，節(jié)省了成本，帶體只有一個(gè)或兩個(gè)切口，功率損耗少。
【IPC分類】H01F41/02, H01F41/00, H01F27/25
【公開號(hào)】CN105161277
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510691893
【發(fā)明人】周來(lái)田
【申請(qǐng)人】山東英博電力設(shè)備有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年10月23日