多边形截面卷铁芯变压器及制造方法.pdf

本发明是一种新结构变压器,铁芯由连续带材卷绕而成没有接缝,截面为近似圆形的多边形。填充系数高,磁阻小,磁密均匀,漏磁小,带材利用率100%。并以铁芯为轴心转动骨架绕制绕组线圈,免除套装。用本发明制造的变压器,损耗小,节能体轻,效率高,节省原材料,工艺性好,成本低,设备简单,利于生产。与原有卷铁芯变压器和叠装变压器相比有明显进步。

1： 由卷铁芯及相应绕组构成的变压器，其特征是卷铁芯横截面为 多边形，其相应绕组为圆形。
2： 根据权利要求1所述的变压器，其特征是卷铁芯横截面为多边 形，优先选用6边形、8边形、12边形、16边形、20边形。
3： 根据权利要求1及2所述的变压器，其特征是铁芯横截面地多 边形可分解为四边形，梯形，及三边形组合而成。
4： 根据权利要求1及3所述的变压器，其特征是四边形、梯形及 三边形组合界面之间隙缝可做为冷却道。
5： 根据权利要求1所述的变压器，其特征是卷铁芯可卷绕成圆形、 四边形、跑道形、三柱形。
6： 根据权利要求1及5所述的变压器，其特征是绕组在卷铁芯上 可周边排列，单边排列，对边排列，对称排列。
7： 根据权利要求1所述的变压器，其特征是绕组绕在圆形骨架上。
8： 根据权利要求1及7所述的变压器，其特征是圆形骨架由2瓣 或多瓣瓦状构件组合而成。
9： 根据权利要求1及7所述的变压器，其特征是以铁芯为轴心， 转动骨架绕制绕组线圈。 5、7、9、11、……n奇数边不宜使用，6、8、
10： 12… 偶数边宜于使用。而边数能被4整除的8、12、16、20…… 应优先选用，在切制相同数量的斜边时，铁芯截面能获得更多的边数。 边数越多，截面越趋近圆形性能越好，加工越费工。小、中型变压器8 边，12边已足够了，大型变压器可以用较多的边数。从简化工艺上看， 卷铁芯截面不论边数多少，分解为矩形和梯形两种更好，如图4的12 边形分解为1种矩形(四边形)，两种梯形(四边形)共5条料，材料 利用率100％，截面积为相同直径圆面积的95.5％，a、a表示 外径，b、b表示内径。左边的虚线表示将梯形可再分解为四边形和 三边形的情况。梯形和三边形的斜边剩余的部分又可用作相同或相似的 梯形和三边形，用在同一截面中对称的另一部分，或另一截面中。这样 充分利用了材料。铁芯截面分解的四边形(包括梯形)和三边形之间界 面如果密切贴合有利于磁导，如果之间保持较大间隙可做为冷却道(如 图5)介入冷却介质。 本发明卷铁芯的卷绕形状可以是圆形(图1)，四边形(图6a、 b)，跑道形(图6c)，以及三相变压器用的三柱形(图6d，这里 分内外二层，合成多边形)。本发明变压器的绕组在卷铁芯上可以周边 排列，单边排列、对边排列、对称排列。绕组绕在圆形骨架上，骨架可 以铁芯为轴心在铁芯上转动、方便绕线。以铁芯为轴心，骨架与铁芯可 不接触，而用周边滚轮定心。圆形骨架可以是整筒，也可以由二瓣，三 瓣瓦状构件组合而成。这有利于加工和装配，甚至可由一种瓦状构件组 成不同直径的骨架。绕组骨架可做为变压器的一部分，也可在绕组完成 定形后拆出。 说明书附图中的形状示意，仅止是为便于理解举众多应用中的少数 例子，并不限制权利要求应用的多种情况。 本发明的变压器铁芯导磁材料为不切断连续带材，截面趋近圆形， 磁密均匀，漏磁小，损耗小，节能，空载电流、励磁电流都小，材料利 用率100％，性能高成本低，设备简单，有利于生产，与原有卷铁芯 和叠片变压器相比有明显进步。
11： ……n奇数边不宜使用，6、8、10、12… 偶数边宜于使用。而边数能被4整除的8、
12： 16、20…… 应优先选用，在切制相同数量的斜边时，铁芯截面能获得更多的边数。 边数越多，截面越趋近圆形性能越好，加工越费工。小、中型变压器8 边，12边已足够了，大型变压器可以用较多的边数。从简化工艺上看， 卷铁芯截面不论边数多少，分解为矩形和梯形两种更好，如图4的12 边形分解为1种矩形(四边形)，两种梯形(四边形)共5条料，材料 利用率100％，截面积为相同直径圆面积的95.5％，a、a表示 外径，b、b表示内径。左边的虚线表示将梯形可再分解为四边形和 三边形的情况。梯形和三边形的斜边剩余的部分又可用作相同或相似的 梯形和三边形，用在同一截面中对称的另一部分，或另一截面中。这样 充分利用了材料。铁芯截面分解的四边形(包括梯形)和三边形之间界 面如果密切贴合有利于磁导，如果之间保持较大间隙可做为冷却道(如 图5)介入冷却介质。 本发明卷铁芯的卷绕形状可以是圆形(图1)，四边形(图6a、 b)，跑道形(图6c)，以及三相变压器用的三柱形(图6d，这里 分内外二层，合成多边形)。本发明变压器的绕组在卷铁芯上可以周边 排列，单边排列、对边排列、对称排列。绕组绕在圆形骨架上，骨架可 以铁芯为轴心在铁芯上转动、方便绕线。以铁芯为轴心，骨架与铁芯可 不接触，而用周边滚轮定心。圆形骨架可以是整筒，也可以由二瓣，三 瓣瓦状构件组合而成。这有利于加工和装配，甚至可由一种瓦状构件组 成不同直径的骨架。绕组骨架可做为变压器的一部分，也可在绕组完成 定形后拆出。 说明书附图中的形状示意，仅止是为便于理解举众多应用中的少数 例子，并不限制权利要求应用的多种情况。 本发明的变压器铁芯导磁材料为不切断连续带材，截面趋近圆形， 磁密均匀，漏磁小，损耗小，节能，空载电流、励磁电流都小，材料利 用率100％，性能高成本低，设备简单，有利于生产，与原有卷铁芯 和叠片变压器相比有明显进步。