專利名稱：一種非晶合金變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變壓器，尤其涉及一種可抗高強(qiáng)度短路電動(dòng)力沖擊的非 晶合金變壓器。
背景技術(shù)：
由于非晶合金變壓器中使用的非晶合金材料獨(dú)特的物理特性限制，非晶合金 鐵芯只能制造成矩形截面，為了提高材料利用率，幾乎所有的設(shè)計(jì)方案全部配置矩 形變壓器線圈。眾所周知，矩形與圓形相比，其抵抗外力避免變形的能力大大削弱， 因此，配置矩形線圈和矩形鐵芯的非晶合金變壓器，對通過考核產(chǎn)品承受短路電動(dòng) 力沖擊的短路試驗(yàn)，其技術(shù)難度非常大。特別是當(dāng)變壓器額定容量上升時(shí)，電動(dòng)力 按電流的平方成倍增長，通過測試的難度更大。更重要的是，非晶合金材料是一種 對力的作用極其敏感的材料，當(dāng)非晶合金鐵芯受到電動(dòng)力作用時(shí)，其損耗特性會(huì)迅 速變壞，導(dǎo)致產(chǎn)品喪失節(jié)能效果甚至產(chǎn)生質(zhì)量事故。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于解決上述問題，提供了一種非晶合金變壓器，確保其 能安全承擔(dān)短路電動(dòng)力的沖擊。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為本實(shí)用新型揭示了一種非晶合金變壓器，包括變 壓器線圈和非晶合金鐵芯，其中，該非晶合金變壓器還包括框形夾件，該框形夾件 由兩個(gè)旁夾件、 一個(gè)上夾件和一個(gè)底夾件組成，在該上夾件上安裝有控制短路軸向 力的控制壓釘，在該兩個(gè)旁夾件和該變壓器線圈的相鄰部位安裝有抗沖擊絕緣擋 板，由該底夾件支撐該變壓器線圈，該變壓器線圈支撐該非晶合金鐵芯。
上述的非晶合金變壓器，其中，該變壓器線圈感應(yīng)出的軸向力通過該抗沖擊 絕緣擋板傳遞給該框形夾件。
上述的非晶合金變壓器，其中，該兩個(gè)旁夾件、該上夾件和該底夾件均呈u型。
上述的非晶合金變壓器，其中，該兩個(gè)旁夾件、該上夾件和該底夾件的U型 是由鋼板直接折邊而成。
上述的非晶合金變壓器，其中，該兩個(gè)旁夾件、該上夾件和該底夾件由高強(qiáng) 度螺栓連接成呈矩形的該框形夾件。
本實(shí)用新型對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本實(shí)用新型的非晶合金變壓器 包括了一個(gè)框形夾件，可承受電動(dòng)力沖擊且具有足夠的安全裕度，相比現(xiàn)有技術(shù)大 幅提高了非晶合金變壓器承受短路電動(dòng)力沖擊的能力，確保非晶合金變壓器的抗短 路能力符合要求和抗沖擊能力的設(shè)計(jì)裕度，并開辟了使大容量非晶合金變壓器通過 短路電動(dòng)力測試的有效途徑。
圖1是本實(shí)用新型的包含抗高強(qiáng)度電動(dòng)力沖擊結(jié)構(gòu)的非晶合金變壓器的實(shí)施 例的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本實(shí)用新型的包含抗高強(qiáng)度電動(dòng)力沖擊結(jié)構(gòu)的非晶合金變壓器的實(shí)施 例的受力分析圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
圖1示出了四框五柱式非晶合金變壓器的器身結(jié)構(gòu)，請參見圖1，本實(shí)施例非 晶合金變壓器包括變壓器線圈1、非晶合金鐵芯2和框形夾件，其中框形夾件由U
型上夾件3、 U型底夾件4、左側(cè)的U型旁夾件5、右側(cè)的U型旁夾件6組成。在U 型上夾件3上安裝有控制短路軸向力的控制壓釘7，在兩個(gè)U型旁夾件5、 6與變 壓器線圈1的相鄰部位安裝有抗沖擊絕緣擋板8。由U型底夾件4支撐變壓器線圈 1，由變壓器線圈1支撐非晶合金鐵芯2的重量。非晶合金鐵芯2不承擔(dān)任何力的 支撐，最終的非晶合金鐵芯2和變壓器線圈1的重量均由框形夾件來承擔(dān)。
當(dāng)變壓器受到短路電動(dòng)力沖擊時(shí)，變壓器線圈1中感應(yīng)出的電動(dòng)沖擊力可分 為幅向力和軸向力兩部分，其中軸向力由控制壓釘7承擔(dān)，幅向力通過抗沖擊絕緣 擋板8直接傳遞給框形夾件。在此結(jié)構(gòu)中，無論變壓器運(yùn)行在正常狀態(tài)或短路發(fā)生時(shí)的狀態(tài)，受框形夾件的保護(hù)，非晶鐵芯始終不會(huì)承擔(dān)任何力的作用，從而防止了 短路沖擊時(shí)非晶鐵芯性能的受損或破壞。
U型上夾件3、 U型底夾件4、左側(cè)的U型旁夾件5、右側(cè)的U型旁夾件6都是 由鋼板直接折邊而成，除了能保護(hù)位于其中的非晶合金鐵芯2外，U型的截面能使 部件具備極大的抗彎曲模量，即具備極強(qiáng)的抗受力變形的能力?？蛐螉A件是由這四 個(gè)U型部件通過高強(qiáng)度螺栓9直接連接成一個(gè)整體矩形，這使得框形夾件具備了很 強(qiáng)的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。連接用的高強(qiáng)度螺栓9的截面的選擇通過力的計(jì)算確保其能承 擔(dān)沖擊力的作用而不損壞。
框形夾件的結(jié)構(gòu)尺寸的確定必須滿足能承受短路電動(dòng)力沖擊和足夠的安全裕 度。為了更精確地考核本新結(jié)構(gòu)抵抗電動(dòng)力沖擊的能力，需要對本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中 短路電動(dòng)力的方向和大小進(jìn)行分析，圖是2描述了新結(jié)構(gòu)的受力分析，圖中對結(jié)構(gòu) 部件承受的短路電動(dòng)力進(jìn)行了分解，并揭示了力的傳遞路徑。
為方便分析與計(jì)算，這里假設(shè)將矩形線圈的四個(gè)角作為支撐點(diǎn)，從這幾何位 置上可將矩形線圈所承受的輻向力分為兩種， 一種是鐵軛部位的輻向力Fl，另一 種是引線部位的輻向力F2。從受力分析看，在鐵軛部位，三相內(nèi)線圈的輻向力通 過擠壓鐵心保護(hù)框而互相抵銷，A、 B相和B、 C相外線圈的相間輻向力通過擠壓相 間隔板12互相抵銷，A、 C相外線圈的向外輻向力將通過擠壓高強(qiáng)度抗沖擊絕緣板 8外傳至端部旁夾件5，兩個(gè)旁夾件上受到的力理論上大小相等，方向相反，在四 個(gè)U形夾件組合成的框形夾件上可基本互相抵消。當(dāng)兩個(gè)相反方向上的力不對稱 時(shí)，相差的力再傳至變壓器箱壁13的P點(diǎn)處。即三相線圈在鐵軛部位的輻向力最 終將由U型夾件和變壓器箱壁13承受，其理論值為1倍的Fl，實(shí)際上由于線圈本 身有一定的抗彎自保持能力，實(shí)際傳至夾件的輻向電動(dòng)力約為Fl的二分之一到三 分之二左右。在U形夾件組成的框形夾件上相互抵消后，外傳到箱壁的電動(dòng)力將不 超過四分之一。
在引線部位，三相內(nèi)線圈的向內(nèi)輻向力通過擠壓鐵心2互相抵銷，三相外線 圈將各承受1倍的F2的向外拉力。
根據(jù)計(jì)算，低壓線圈11在鐵軛部位和引線部位處的彎曲應(yīng)力均會(huì)超過許用應(yīng) 力，特別是鐵軛部位的低壓線圈處，是整個(gè)高低壓線圈中短路應(yīng)力最大的地方。短 路沖擊時(shí)，低壓線圈11將向內(nèi)坍縮壓迫鐵心2使鐵心2受力。為避免鐵心2受力影響空載性能，在線圈內(nèi)部設(shè)計(jì)了鐵芯保護(hù)骨架作支撐，必要時(shí)，還可在鐵芯保護(hù) 骨架中部增加一根加強(qiáng)支板，可將彈性支點(diǎn)距離減小至二分之一而使受力彎矩減小一倍。
上述分析可知，采用此結(jié)構(gòu)后，主要的電動(dòng)力將傳遞到框形夾件，并最終傳 遞到箱壁，變壓器箱壁作為一個(gè)強(qiáng)度可按需要設(shè)計(jì)的剛性構(gòu)件，完全可設(shè)計(jì)成能安 全承擔(dān)短路電動(dòng)力沖擊。
上述實(shí)施例是提供給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來實(shí)現(xiàn)或使用本實(shí)用新型的，本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員可在不脫離本實(shí)用新型的發(fā)明思想的情況下，對上述實(shí)施例做出種 種修改或變化，因而本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng)該是符合 權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求1、一種非晶合金變壓器，包括變壓器線圈和非晶合金鐵芯，其特征在于，該非晶合金變壓器還包括框形夾件，該框形夾件由兩個(gè)旁夾件、一個(gè)上夾件和一個(gè)底夾件組成，在該上夾件上安裝有控制短路軸向力的控制壓釘，在該兩個(gè)旁夾件和該變壓器線圈的相鄰部位安裝有抗沖擊絕緣擋板，由該底夾件支撐該變壓器線圈，該變壓器線圈支撐該非晶合金鐵芯。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶合金變壓器，其特征在于，該變壓器線圈感應(yīng) 出的軸向力通過該抗沖擊絕緣擋板傳遞給該框形夾件。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的非晶合金變壓器，其特征在于，該兩個(gè)旁夾件、該 上夾件和該底夾件均呈U型。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的非晶合金變壓器，其特征在于，該兩個(gè)旁夾件、該 上夾件和該底夾件的U型是由鋼板直接折邊而成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的非晶合金變壓器，其特征在于，該兩個(gè)旁夾件、該 上夾件和該底夾件由高強(qiáng)度螺栓連接成呈矩形的該框形夾件。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種非晶合金變壓器，確保其能安全承擔(dān)短路電動(dòng)力的沖擊。其技術(shù)方案為非晶合金變壓器包括變壓器線圈、非晶合金鐵芯、框形夾件，框形夾件由兩個(gè)旁夾件、一個(gè)上夾件和一個(gè)底夾件組成，在上夾件上安裝有控制短路軸向力的控制壓釘，在兩個(gè)旁夾件和變壓器線圈的相鄰部位安裝有抗沖擊絕緣擋板，由底夾件支撐變壓器線圈，變壓器線圈支撐非晶合金鐵芯。本實(shí)用新型應(yīng)用于非晶合金變壓器。
文檔編號(hào)H01F30/06GK201323127SQ200820156710
公開日2009年10月7日 申請日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月8日
發(fā)明者徐力圣, 田崇東 申請人:上海休伯康特能源設(shè)備有限公司