卷鐵芯牽引變壓器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種卷鐵芯牽引變壓器，它包括鐵芯，鐵芯由兩個對稱的經(jīng)過退火處理的鐵芯閉口單框拼合而成，并且每個鐵芯閉口單框由連續(xù)的硅鋼片依次卷繞而成，該鐵芯閉口單框具有兩個截面為近似半圓鐵芯柱單體，鐵芯上具有兩個由鐵芯柱單體拼合成的并且截面為近似圓的鐵芯柱，所述的每個鐵芯柱上由里向外依次設(shè)置有低壓T繞組、低壓F繞組和高壓繞組，每個高壓繞組的兩側(cè)分別設(shè)置有第一分接區(qū)和第二分接區(qū)，第一分接區(qū)布置有低壓側(cè)高壓分接出線，第二分接區(qū)布置有高壓側(cè)高壓分接出線，兩個低壓側(cè)高壓分接出線通過無載調(diào)壓開關(guān)連接在一起，兩個高壓側(cè)高壓分接出線通過另一個無載調(diào)壓開關(guān)連接在一起。本發(fā)明不僅能夠使空載損耗低、空載電流小、噪聲小、抗短路能力強，而且能夠降低突發(fā)短路時產(chǎn)生的電動力，提高變壓器耐受短路的能力。
【專利說明】卷鐵芯牽引變壓器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種卷鐵芯牽引變壓器，屬于變壓器【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，牽引變壓器是電氣化鐵路常用的一種電力設(shè)備，其運行特點是空載運行時間比較長(列車的間隙時段基本是空載)，過負荷能力要求高，短路次數(shù)比較多。以往的牽引變壓器均采用疊鐵心結(jié)構(gòu)，內(nèi)外線圈依次套裝在鐵心上。疊鐵心結(jié)構(gòu)由硅鋼片疊積而成，硅鋼片對接處會形成氣隙，氣隙的磁阻很高，使空載時的損耗和空載電流大增，噪聲也比較大。硅鋼片剪切、疊裝的過程會影響磁疇的排列，也會使空載時的損耗上升。套裝式線圈套裝時需保留套裝間隙，而該間隙的存在會使線圈的抗短路能力下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種卷鐵芯牽引變壓器，它不僅能夠使空載損耗低、空載電流小、噪聲小、抗短路能力強，而且能夠降低突發(fā)短路時產(chǎn)生的電動力，提高變壓器耐受短路的能力。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種卷鐵芯牽引變壓器，它包括鐵芯，鐵芯由兩個對稱的經(jīng)過退火處理的鐵芯閉口單框拼合而成，并且每個鐵芯閉口單框由連續(xù)的硅鋼片依次卷繞而成，該鐵芯閉口單框具有兩個截面為近似半圓的鐵芯柱單體，鐵芯上具有兩個由鐵芯柱單體拼合成的并且截面為近似圓的鐵芯柱，所述的每個鐵芯柱上由里向外依次設(shè)置有低壓T繞組、低壓F繞組和高壓繞組，每個高壓繞組的的兩側(cè)分別設(shè)置有第一分接區(qū)和第二分接區(qū)，第一分接區(qū)布置有低壓側(cè)高壓分接出線，第二分接區(qū)布置有高壓側(cè)高壓分接出線，兩個低壓側(cè)高壓分接出線通過無載調(diào)壓開關(guān)連接在一起，兩個高壓側(cè)高壓分接出線通過另一個無載調(diào)壓開關(guān)連接在一起，高壓繞組的一側(cè)設(shè)置有高壓繞組出線，低壓T繞組在高壓繞組出線方向相反的一側(cè)設(shè)置有低壓T繞組出線，低壓F繞組在高壓繞組出線方向相反的一側(cè)設(shè)置有低壓F繞組出線。
[0005]進一步為了使鐵芯溫升低、過勵磁能力強，兩個鐵芯閉口單框之間設(shè)置有可起散熱作用的分隔槽。
[0006]進一步為了使兩個無載調(diào)壓開關(guān)能夠同步調(diào)壓，所述的兩個無載調(diào)壓開關(guān)通過開關(guān)聯(lián)動機構(gòu)連接以實現(xiàn)同步調(diào)壓。
[0007]進一步，所述的低壓F繞組和高壓繞組的兩端上均分別設(shè)置有靜電板。
[0008]進一步，所述的靜電板由兩個半圓銅環(huán)拼合焊接而成。
[0009]進一步，所述的低壓T繞組內(nèi)側(cè)設(shè)置有T繞組骨架，并且T繞組骨架和鐵芯柱之間設(shè)置有帶有限位裝置的撐條，所述的低壓F繞組的內(nèi)側(cè)設(shè)置有F繞組骨架，并且F繞組骨架和低壓T繞組之間也設(shè)置有帶有限位裝置的撐條，所述的高壓繞組的內(nèi)側(cè)設(shè)置有高壓繞組骨架，并且高壓繞組骨架和低壓F繞組之間也設(shè)置有帶有限位裝置的撐條。
[0010]進一步，所述的T繞組骨架和/或F繞組骨架和/或高壓繞組骨架由硬紙筒制成。[0011]進一步，T繞組骨架上設(shè)置有可由繞線機帶動的傳動槽。
[0012]進一步，繞制繞組時，先不放置T繞組骨架和鐵芯柱之間撐條，該位置放置特種無模繞線機的傳動機構(gòu)，然后在上面進行T繞組骨架的成型操作。完成后依次進行低壓T繞組、低壓F繞組和高壓繞組的繞制工作。
[0013]更進一步，所有繞組繞制完成后，放入T繞組骨架和鐵芯柱之間撐條撐緊線圈。
[0014]采用了上述技術(shù)方案后，由于鐵芯閉口單框是由整條連續(xù)的硅鋼片卷繞而成，中間無氣隙，避免了局部磁通密度過高而引起的過熱、噪聲大、勵磁電流大等不良現(xiàn)象，并且退火后的鐵芯消除了加工過程產(chǎn)生的應力，進一步降低了空載損耗，繞組采用雙柱并聯(lián)方式，每柱高壓繞組各設(shè)兩個分接區(qū)，共四個分接區(qū)使高低繞組之間由于分接區(qū)產(chǎn)生的不平衡安匝大大降低，從而降低了突發(fā)短路時產(chǎn)生的電動力，提高了變壓器耐受短路的能力，所有繞組繞制成一體，結(jié)構(gòu)緊密，機械強度高，抗短路能力強。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的卷鐵芯牽引變壓器的剖面示意圖；
[0016]圖2為圖1的俯視圖；
[0017]圖3為本發(fā)明的鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為本發(fā)明的鐵芯的截面剖視圖；
[0019]圖5為本發(fā)明的繞組的繞制示意圖；
[0020]圖6為圖5的俯視圖；
[0021]圖7為本發(fā)明的高壓繞組的接線原理圖；
[0022]圖8為本發(fā)明的靜電板的安裝示意圖；
[0023]圖9為本發(fā)明的骨架的安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0025]如圖1?4所示，一種卷鐵芯牽引變壓器，它包括鐵芯1，鐵芯I由兩個對稱的經(jīng)過退火處理的鐵芯閉口單框1-1拼合而成，并且每個鐵芯閉口單框1-1由連續(xù)的硅鋼片依次卷繞而成，該鐵芯閉口單框1-1具有兩個截面為近似半圓的鐵芯柱單體1-1-1，鐵芯I上具有兩個由鐵芯柱單體1-1-1拼合成的并且截面為近似圓的鐵芯柱1-2，所述的每個鐵芯柱1-2上由里向外依次設(shè)置有低壓T繞組6、低壓F繞組5和高壓繞組4，每個高壓繞組4的的兩側(cè)分別設(shè)置有第一分接區(qū)和第二分接區(qū)，第一分接區(qū)布置有低壓側(cè)高壓分接出線16，第二分接區(qū)布置有高壓側(cè)高壓分接出線18，兩個低壓側(cè)高壓分接出線16通過無載調(diào)壓開關(guān)9連接在一起，兩個高壓側(cè)高壓分接出線18通過另一個無載調(diào)壓開關(guān)9連接在一起，高壓繞組4的一側(cè)設(shè)置有高壓繞組出線17，低壓T繞組6在高壓繞組出線17方向相反的一側(cè)設(shè)置有低壓T繞組出線15-1，低壓F繞組5在高壓繞組出線17方向相反的一側(cè)設(shè)置有低壓F繞組出線15-2。由于鐵芯閉口單框1-1是由整條連續(xù)的硅鋼片卷繞而成，中間無氣隙，避免了局部磁通密度過高而引起的過熱、噪聲大、勵磁電流大等不良現(xiàn)象，并且退火后的鐵芯消除了加工過程產(chǎn)生的應力，進一步降低了空載損耗，繞組采用雙柱并聯(lián)方式，每柱高壓繞組4各設(shè)兩個分接區(qū)，共四個分接區(qū)使高低繞組之間由于分接區(qū)產(chǎn)生的不平衡安匝大大降低，從而降低了突發(fā)短路時產(chǎn)生的電動力，提高了變壓器耐受短路的能力。
[0026]如圖5、6所示，由于該鐵芯I為閉口卷鐵心結(jié)構(gòu)，所以所有低壓T繞組6、低壓F繞組5和高壓繞組4都必須在鐵芯I的鐵芯柱1-2上繞制而成，低壓T繞組6、低壓F繞組5和高壓繞組4是在專用立式無模繞線機3上圍繞鐵芯柱1-2直接繞成一體，立式無模繞線機3帶動線圈的成型骨架7轉(zhuǎn)動，導線在成型骨架7上進行繞制、翻盤等形成線圈，成型骨架7上設(shè)計有傳動槽，無模繞線機3的傳動銷8伸入該傳動槽即可帶動成型骨架7圍繞鐵芯柱1-2轉(zhuǎn)動，從而進行低壓T繞組6、低壓F繞組5和高壓繞組4的繞制工作。本無模立式繞制方法是目前唯一能實現(xiàn)在卷鐵心上繞制大型餅式線圈的方法。
[0027]如圖4所示，兩個鐵芯閉口單框1-1之間設(shè)置有可起散熱作用的分隔槽2，從而使鐵芯溫升低、過勵磁能力強，硅鋼片的利用率也得到很大提高。分隔槽的作用一是散熱，二是鐵芯分割成兩個近似半圓后，使硅鋼片筒料在鐵芯直徑比較大時也可以完全套裁。
[0028]如圖2、7所示，兩個無載調(diào)壓開關(guān)9通過開關(guān)聯(lián)動結(jié)構(gòu)11連接以實現(xiàn)同步調(diào)壓。
[0029]如圖1所示，低壓F繞組5和高壓繞組4的兩端壁上均分別設(shè)置有靜電板10。靜電板10由兩個半圓銅環(huán)10-1拼合焊接而成。靜電板10成對放置，與高壓繞組4相鄰的低壓F繞組5也放置靜電板10，如圖8所示，為了能在閉口鐵芯I上安裝靜電板10，靜電板10采用兩半圓合成結(jié)構(gòu)，用周邊倒圓的半圓銅環(huán)10-1在鐵芯I上拼合后進行焊接，焊縫打磨光滑，高壓繞組4的靜電板10也按以上方法制作。
[0030]如圖2、8所示，低壓T繞組6內(nèi)側(cè)設(shè)置有T繞組骨架14，并且T繞組骨架14和鐵芯柱1-2之間設(shè)置有帶有限位裝置的撐條19，低壓F繞組5的內(nèi)側(cè)設(shè)置有F繞組骨架13，并且F繞組骨架13和低壓T繞組6之間也設(shè)置有帶有限位裝置的撐條19，高壓繞組4的內(nèi)側(cè)設(shè)置有高壓繞組骨架12，并且高壓繞組骨架12和低壓F繞組5之間也設(shè)置有帶有限位裝置的撐條19。T繞組骨架14和/或F繞組骨架13和/或高壓繞組骨架12由硬紙筒制成。T繞組骨架14上設(shè)置有可由繞線機帶動的傳動槽。繞制繞組時，先不放置T繞組骨架14和鐵芯柱1-2之間撐條19，線圈間所有撐條帶有限位裝置，以防止線圈繞制時發(fā)生撐條移位。該位置放置特種無模繞線機的傳動機構(gòu)，然后在上面進行T繞組骨架14的成型操作。完成后依次進行低壓T繞組6、低壓F繞組5和高壓繞組4的繞制工作。所有繞組繞制完成后，放入T繞組骨架14和鐵芯柱1-2之間撐條19撐緊線圈。
[0031]所有線圈采用硬紙筒作為骨架，硬紙筒采用直接在器身上進行拼合的工藝，如圖9所示，低壓F繞組5的硬紙筒搭接處相鄰的撐條19設(shè)計成可兼作內(nèi)模的形狀，低壓F繞組5的硬紙筒搭接斜坡刷膠后再用外模20壓住進行固化成型，固化成型后就可在低壓F繞組5的硬紙筒上繞制低壓F繞組5 了，低壓T繞組6的硬紙筒、高壓繞組4的硬紙筒制作方法也可按上述方法制作。
[0032]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種卷鐵芯牽引變壓器，其特征在于:它包括鐵芯(1)，鐵芯(I)由兩個對稱的經(jīng)過退火處理的鐵芯閉口單框(1-1)拼合而成，并且每個鐵芯閉口單框(1-1)由連續(xù)的硅鋼片依次卷繞而成，該鐵芯閉口單框(1-1)具有兩個截面為近似半圓的鐵芯柱單體(1-1-1)，鐵芯(I)上具有兩個由鐵芯柱單體(1-1-1)拼合成的并且截面為近似圓的鐵芯柱(1-2)，所述的每個鐵芯柱(1-2)上由里向外依次設(shè)置有低壓T繞組(6)、低壓F繞組(5)和高壓繞組(4)，每個高壓繞組(4)的的兩側(cè)分別設(shè)置有第一分接區(qū)和第二分接區(qū)，第一分接區(qū)布置有低壓側(cè)高壓分接出線(16)，第二分接區(qū)布置有高壓側(cè)高壓分接出線(18)，兩個低壓側(cè)高壓分接出線(16)通過無載調(diào)壓開關(guān)(9)連接在一起，兩個高壓側(cè)高壓分接出線(18)通過另一個無載調(diào)壓開關(guān)(9)連接在一起，高壓繞組(4)的一側(cè)設(shè)置有高壓繞組出線(17)，低壓T繞組(6)在高壓繞組出線(17)方向相反的一側(cè)設(shè)置有低壓T繞組出線(15-1)，低壓F繞組(5)在高壓繞組出線(17)方向相反的一側(cè)設(shè)置有低壓F繞組出線(15-2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷鐵芯牽引變壓器，其特征在于:所述的兩個鐵芯閉口單框(1-1)之間設(shè)置有可起散熱作用的分隔槽(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷鐵芯牽引變壓器，其特征在于:所述的兩個無載調(diào)壓開關(guān)(9)通過開關(guān)聯(lián)動結(jié)構(gòu)(11)連接以實現(xiàn)同步調(diào)壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷鐵芯牽引變壓器，其特征在于:所述的低壓F繞組(5)和高壓繞組(4)的兩端上均分別設(shè)置有靜電板(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的卷鐵芯牽引變壓器，其特征在于:所述的靜電板(10)由兩個半圓銅環(huán)(10-1)拼合焊接而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷鐵芯牽引變壓器，其特征在于:所述的低壓T繞組(6)內(nèi)側(cè)設(shè)置有T繞組骨架(14)，并且T繞組骨架(14)和鐵芯柱(1-2)之間設(shè)置有帶有限位裝置的撐條(19)，所述的低壓F繞組(5)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有F繞組骨架(13)，并且F繞組骨架(13)和低壓T繞組(6)之間也設(shè)置有帶有限位裝置的撐條(19)，所述的高壓繞組(4)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有高壓繞組骨架(12)，并且高壓繞組骨架(12)和低壓F繞組(5)之間也設(shè)置有帶有限位裝置的撐條(19)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的卷鐵芯牽引變壓器，其特征在于:所述的T繞組骨架(14)和/或F繞組骨架(13)和/或高壓繞組骨架(12)由硬紙筒制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的卷鐵芯牽引變壓器，其特征在于:所述的T繞組骨架(14)上設(shè)置有可由繞線機帶動的傳動槽。
【文檔編號】H01F27/40GK103996507SQ201410223674
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】高仕斌, 吳志強, 韓正慶, 林彬彬, 魏宏偉, 萬洪新, 翁建華, 汪大千, 林忠良 申請人:西南交通大學, 常州太平洋電力設(shè)備(集團)有限公司