一種平面六角形三相變壓器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種平面六角形三相變壓器，包括鐵芯、繞線骨架和成型線包，所述鐵芯卷繞成五邊形，且其橫截面為半圓形，鐵芯內(nèi)側(cè)一面為弧面，外側(cè)一面為平面，兩兩拼接成正六邊形；所述繞線骨架設(shè)置于相鄰兩個(gè)鐵芯的結(jié)合部，并位于同一平面上；所述成型線包設(shè)置于繞線骨架上；所述鐵芯上設(shè)有夾持件，夾持件連接支撐架，支撐架底部設(shè)有地腳。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明在相同電氣材料的前提下，本發(fā)明變壓器轉(zhuǎn)換效果會(huì)更佳；實(shí)現(xiàn)了全密閉鐵芯，無氣隙和任意孔洞，也能夠采用更新式的高頻磁性材料，可以實(shí)現(xiàn)三相高頻電磁電轉(zhuǎn)換高頻三相變壓器；實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工；三相成型線包的散熱效果一致，且線包位于整體的內(nèi)部，保護(hù)性好；安裝方便。
【專利說明】一種平面六角形三相變壓器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變壓器，尤其涉及一種平面六角形三相變壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，無論低壓類控制變壓器，還是高壓大功率電力變壓器，主要是采用E型結(jié)構(gòu)(如圖1所示)。其磁路長(zhǎng)度不完全相同。造就實(shí)際應(yīng)用時(shí)三相電磁存在磁電轉(zhuǎn)換的差異。
[0003]如圖1所示，在常規(guī)E型三相鐵芯中，一、立柱，Tab和Tac的磁路長(zhǎng)度不一致，Tca和Tcb的磁路長(zhǎng)度也不一致,Tba和Tbc的磁路長(zhǎng)度是一致的，且是短的一種。二、扼部，傳導(dǎo)的磁力線為四單位(以每個(gè)示意線條為一個(gè)單位)，和立柱相同。
[0004]形成的效果是:常規(guī)E型三相鐵芯中，中柱B的磁路長(zhǎng)度短且平衡，邊柱的磁路長(zhǎng)度則不一致。造成中柱電感量會(huì)大于邊上兩柱，其電-磁-電的轉(zhuǎn)換效率最高。但是由于物理結(jié)構(gòu)，其散熱效果又比邊上兩柱差。
[0005]無論在安裝方式和冷卻方式上如何處置，這兩方面的弊端都存在。特別是在倡導(dǎo)新興綠色能源的今天，其弊端會(huì)成為重大障礙。
[0006]本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)明了一種磁平衡新式疊片式三角形變壓器，如圖2、圖3所示，I是安裝板；2是下扼部鐵芯；3是上下扼部固定專用絕緣耐熱夾板；4是下部三角形專用張緊支架；5是下扼部鐵芯；6是上部三角形專用張緊支架；7是三個(gè)立柱、線包之一 ；8是連接用通絲螺桿；9是安裝固定條件自散熱風(fēng)流向。
[0007]該三角形三相變壓器或電抗器鐵芯的結(jié)構(gòu)和磁回路圖2、圖3中可以看出，三相三立柱分別在扼部正三角形的三個(gè)中點(diǎn)，形成的磁密閉回路幾何尺寸完全一致，相對(duì)空間結(jié)構(gòu)、距離均一致。完全克服了常規(guī)E型鐵芯變壓器的弊端。
[0008]但依然存在有氣隙，作為變壓器使用還有缺陷。特別適合于作為三相電抗器的采用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供了一種平面六角形三相變壓器。
[0010]本發(fā)明的上述目的通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種平面六角形三相變壓器，其特征在于:包括鐵芯、繞線骨架和成型線包，所述鐵芯卷繞成五邊形，且其橫截面為半圓形，鐵芯內(nèi)側(cè)一面為弧面，外側(cè)一面為平面，兩兩拼接成正六邊形；所述繞線骨架設(shè)置于相鄰兩個(gè)鐵芯的結(jié)合部，并位于同一平面上；所述成型線包設(shè)置于繞線骨架上；所述鐵芯上設(shè)有夾持件，夾持件連接支撐架，支撐架底部設(shè)有地腳。
[0011]所述繞線骨架包括由兩個(gè)半筒體構(gòu)成，所述半筒體設(shè)有上端面和下端面，所述下端面設(shè)有孔，作為特制帶孔齒輪聯(lián)接，以齒輪作為轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力輸入，帶動(dòng)繞線骨架轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)繞線；所述上端面設(shè)置有斜面，該斜面是作為與齒輪配合的頂緊輪受力面。如此，固定鐵芯后，采用電傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)繞線骨架自轉(zhuǎn)的形式即可繞線。由于實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化，可輕松實(shí)現(xiàn)高效率、高精度控制和高質(zhì)量制作。線包繞制完畢后，采用絕緣條塞入繞線骨架與鐵芯之間，保持繞線骨架與鐵芯的成型間距一致。整體實(shí)現(xiàn)絕緣處理后，高質(zhì)量的三相變壓器即可實(shí)現(xiàn)。
[0012]所述鐵芯由硅鋼帶材制成。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是:
1、本發(fā)明采用卷繞式鐵芯成型，實(shí)現(xiàn)全密閉鐵芯。無氣隙和任意孔洞，大幅度降低了變壓器的損耗，還采取異型開料方式，卷繞成型鐵芯呈半圓形截面。兩兩組合后鐵芯成為圓形截面。線包繞制成型后與鐵芯建立的幾何關(guān)系能夠任意角度完全一致，使得電磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)最佳電磁電的轉(zhuǎn)換。
[0014]而E型三相鐵芯不僅磁平衡問題是不可克服的，采用疊片組合和安裝不僅有氣隙存在，還需要在鐵芯上加工孔洞供安裝使用。氣隙的控制難度造就性能不一致、損耗控制難度大。
[0015]相對(duì)于E型三相鐵芯，本發(fā)明所用材料不會(huì)增加。
[0016]因此，在相同電氣材料的前提下，本發(fā)明變壓器轉(zhuǎn)換效果會(huì)更佳。
[0017]2、本發(fā)明采用卷繞式鐵芯成型，實(shí)現(xiàn)全密閉鐵芯，無氣隙和任意孔洞，也能夠采用更新式的高頻磁性材料，如微晶帶材?？梢詫?shí)現(xiàn)三相高頻電磁電轉(zhuǎn)換高頻三相變壓器。而常規(guī)E型三相鐵芯基于氣隙和磁不平衡幾乎沒辦法實(shí)現(xiàn)可靠地高頻性能。
[0018]再看現(xiàn)有高頻磁性材料制造，僅有環(huán)形鐵芯是密閉的，要實(shí)現(xiàn)三相變壓器很難。就現(xiàn)有高頻三相產(chǎn)生技術(shù)多采用單相輸出再組合成三相，相應(yīng)的缺陷還很多。
[0019]因此，在高頻使用條件下，本發(fā)明變壓器遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越現(xiàn)有技術(shù)。
[0020]3、本發(fā)明的繞線骨架位于同一平面，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工，克服人工操作模式下質(zhì)量一致性和效率低下的缺陷，特別是針對(duì)高壓大功率電力型變壓器，人工加工的缺陷是致命的。
[0021]4、本發(fā)明的繞線骨架位于同一平面，就其安裝形式和線包結(jié)構(gòu)形式來講，采用平面安裝，三相成型線包的結(jié)構(gòu)形式一樣，形成自然的上下風(fēng)道，線包的散熱效果一致，且線包位于整體的內(nèi)部，保護(hù)性好。
[0022]5、安裝方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是常規(guī)E型三相變壓器鐵芯結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是本發(fā)明三角形變壓器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3是圖2中A-A處的剖視圖。
[0026]圖4是本發(fā)明鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖5是本發(fā)明鐵芯、繞線骨架和成型線包的組合結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖6是圖4中B-B處的剖視圖。
[0029]圖7是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖8是圖7的仰視圖。
[0031]圖9是本發(fā)明繞線骨架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖10是本發(fā)明繞線骨架下端面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖11是三級(jí)逆變級(jí)聯(lián)模式的電路結(jié)構(gòu)圖。【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳述。
[0035]如圖4、圖5和圖6所示，一種平面六角形三相變壓器，其特征在于:包括硅鋼帶材鐵芯10、繞線骨架20和成型線包30，所述鐵芯10卷繞成五邊形，且其橫截面為半圓形，鐵芯10內(nèi)側(cè)一面為弧面，外側(cè)一面為平面，兩兩拼接成正六邊形；其機(jī)械結(jié)構(gòu)方式和幾何尺寸完全相同，電磁性能也完全相同。整個(gè)鐵芯沒有孔洞和縫隙，能夠保持變壓器的最低磁損耗和三相電磁性能完全一致；
如圖7、圖8、圖9和圖10所示，所述繞線骨架20設(shè)置于相鄰兩個(gè)鐵芯的結(jié)合部40，并位于同一平面上，所述繞線骨架20包括由兩個(gè)半筒體201構(gòu)成，所述半筒體201設(shè)有上端面202和下端面203，所述下端面203設(shè)有孔204，作為特制帶孔齒輪聯(lián)接，以齒輪作為轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力輸入，帶動(dòng)繞線骨架20轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)繞線；所述上端面202設(shè)置有斜面205，該斜面205是作為與齒輪配合的頂緊輪受力面。如此，固定鐵芯后，采用電傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)繞線骨架20自轉(zhuǎn)的形式即可繞線。由于實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化，可輕松實(shí)現(xiàn)高效率、高精度控制和高質(zhì)量制作。線包繞制完畢后，采用絕緣條塞入繞線骨架20與鐵芯10之間，保持繞線骨架20與鐵芯10的成型間距一致。整體實(shí)現(xiàn)絕緣處理后，高質(zhì)量的三相變壓器即可實(shí)現(xiàn)；
如圖7、圖8所示，所述成型線包30設(shè)置于繞線骨架20上；所述鐵芯10上設(shè)有夾持件50，夾持件50連接支撐架60，支撐架60底部設(shè)有地腳70。
[0036]隨著新興的綠色能源的大量興起和推廣，電能質(zhì)量技術(shù)的高速發(fā)展，節(jié)約能源的必要性等，均需要高頻大功率電磁轉(zhuǎn)換技術(shù)、材料的采用。本發(fā)明的變壓器能夠采用從工頻到高頻的所有材料，能成為高頻大功率轉(zhuǎn)換器的關(guān)鍵。本發(fā)明能夠適用于高頻大功率電磁轉(zhuǎn)換，損耗低于同類產(chǎn)品。
[0037]目前，新興電能治理技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到相當(dāng)?shù)母叨?，如多?jí)級(jí)聯(lián)模式超大功率變頻器技術(shù)的成熟。采用三只本發(fā)明的變壓器可以輕松實(shí)現(xiàn)，達(dá)到無低次諧波的效果，是新式電能傳輸技術(shù)的最合理體現(xiàn)。如圖11所示，為一種三級(jí)逆變級(jí)聯(lián)模式的電路結(jié)構(gòu)?？傆?jì)18只高速開關(guān)，采用大規(guī)模數(shù)字式程序控制器實(shí)現(xiàn)PWM波控制。A橋、B橋和C橋每一組均能實(shí)現(xiàn)三相互差120°的三相交流輸出。通過大規(guī)模數(shù)字式程序控制器PWM波控制技術(shù)，A/B/C三組還實(shí)現(xiàn)-15°的相位差。通過級(jí)聯(lián)后實(shí)現(xiàn)矢量疊加輸出U/V/W三相電壓和O零線電壓。其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)相位的精確控制，通過矢量疊加實(shí)現(xiàn)輸出量的疊加，通過級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)低次諧波的抵消和限制，實(shí)現(xiàn)無低次諧波輸出。
[0038]本發(fā)明的采用全密閉卷繞成型鐵芯組合而成的六角形三相變壓器能夠精確體現(xiàn)相位在初次級(jí)之間的傳遞，不會(huì)因電-磁-電的轉(zhuǎn)換產(chǎn)生新的誤差。容易實(shí)現(xiàn)任意頻率連續(xù)變化等形式的大功率、高頻率三相交流電的產(chǎn)生。
[0039]總體的講，本發(fā)明基于常規(guī)通用性E型三相變壓器的固有缺陷和更先進(jìn)的三角形變壓器的固有缺陷，基于新興綠色能源技術(shù)需要的目的提出，具有技術(shù)先進(jìn)、制造精度保障和適應(yīng)范圍廣的重大特點(diǎn)。
[0040]上述的【具體實(shí)施方式】只是示例性的，是為了更好的使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本專利，不能理解為是對(duì)本專利包括范圍的限制；只要是根據(jù)本專利所揭示精神的所作的任何等同變更或修飾，均落入本專利包括的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種平面六角形三相變壓器，其特征在于:包括鐵芯、繞線骨架和成型線包，所述鐵芯卷繞成五邊形，且其橫截面為半圓形，鐵芯內(nèi)側(cè)一面為弧面，外側(cè)一面為平面，兩兩拼接成正六邊形；所述繞線骨架設(shè)置于相鄰兩個(gè)鐵芯的結(jié)合部，并位于同一平面上；所述成型線包設(shè)置于繞線骨架上；所述鐵芯上設(shè)有夾持件，夾持件連接支撐架，支撐架底部設(shè)有地腳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平面六角形三相變壓器，其特征在于:所述繞線骨架包括由兩個(gè)半筒體構(gòu)成，所述半筒體設(shè)有上端面和下端面，所述下端面設(shè)有孔；所述上端面設(shè)置有斜面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平面六角形三相變壓器，其特征在于:所述鐵芯由硅鋼帶材制成。
【文檔編號(hào)】H01F27/26GK103745815SQ201410006313
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】胡寶良 申請(qǐng)人:胡寶良