折叠式立体双开口铁芯的制作方法

本发明涉及变压器技术领域，特别涉及折叠式立体双开口铁芯。

背景技术：

铁芯是组成变压器的重要部件，近年来，随着国家对节能产品的推广，闭口立体三角形卷铁芯变压器因其三个铁芯磁性能完全一致，节能效果显著而被广泛应用，然而，因为闭口三角型铁芯变压器的铁芯为闭口，所以在制造变压器的过程中套装线圈工艺复杂，生产效率低，质量不易控制，产品维修困难，严重影响了它的发展。目前，一种可拆装的折叠式立体开口三角形铁芯变压器的问世，解决了上述问题，但也仍存在一定的不足，如：开口接缝位置只能集中设置在铁芯芯柱的上端，极易造成松动、移位和变形，抗突发短路能力差，不方便插装上铁轭，插装效率低。

因此，如何对现有的折叠式立体双开口铁芯进行结构上的改进，以提高其机械强度、抗突发短路能力和插装效率，成为人们亟待解决的问题。

技术实现要素：

鉴于此，本发明的目的在于提供一种折叠式立体双开口铁芯，以解决现有立体变压器铁芯机械强度差、抗突发短路能力差、插装效率低等问题。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案是：折叠式立体双开口铁芯，由三个独立且大小结构均相同的单框铁芯以中心角120º的角度拼合而成，所述单框铁芯包括单框铁芯芯柱、单框铁芯上轭、单框铁芯下轭和折弯斜面，所述单框铁芯由内层料带组、中层料带组和外层料带组依次叠装而成，中层料带组包括中层第一料带组和叠装在所述中层第一料带组外侧的中层第二料带组，外层料带组包括外层第一料带组、叠装在所述外层第一料带组外侧的外层第二料带组和叠装在所述外层第二料带组外侧的外层第三料带组，其中，内层料带组、中层第一料带组和外层第一料带组分别由多个开口对称设置在单框铁芯芯柱的上端的单圈料带框叠装而成，中层第二料带组和外层第二料带组分别由多个开口对称设置在单框铁芯芯柱与单框铁芯上轭之间的折弯斜面上的单圈料带框叠装而成，外层第三料带组由多个开口对称设置在单框铁芯上轭的两端的单圈料带框叠装而成，其中，位于每个单圈料带框上的开口与位于其上且离所述开口最近的折弯角的距离均≥5mm，组成外层第三料带组的单圈料带框上的开口均位于沿变压器铁芯芯柱向上延伸的柱形空间内，其中，所述变压器铁芯芯柱由单框铁芯芯柱拼合而成。

优选，组成单框铁芯的中层料带组和/或外层料带组为多组，且各组中层料带组依次叠装，各组外层料带组依次叠装。

进一步优选，组成内层料带组、中层料带组和外层料带组的单圈料带框上对应设置有8个135度的折弯角。

进一步优选，组成内层料带组、中层料带组和外层料带组的单圈料带框上对应设置有12个150度的折弯角。

进一步优选，中层第二料带组和外层第二料带组分别包括多个开口对称设置在第一折弯斜面上的单圈料带框和多个叠装于开口对称设置在第一折弯斜面上的单圈料带框外侧且开口对称设置在第二折弯斜面上的单圈料带框，其中，第一折弯斜面位于单框铁芯芯柱与单框铁芯上轭之间且一端与单框铁芯芯柱连接，第二折弯斜面的两端分别与第一折弯斜面和单框铁芯上轭连接。

进一步优选，组成内层料带组、中层料带组和外层料带组的单圈料带框的开口对接位置均按阶梯式隔层错位排列。

进一步优选，变压器铁芯芯柱的截面呈长圆形或类圆内接多边形或台阶型或矩形或类圆形。

本发明提供的折叠式立体双开口铁芯的有益效果如下：

1、因为组成内层料带组、中层料带组和外层料带组的单圈料带框上的开口与位于所述单圈料带框上且离所述开口最近的折弯角的距离≥5mm，使得在单圈料带框的开口处均形成长度≥5mm的限位部，该限位部能起到对位于其内侧的单圈料带框的上下或/和左右方向的限位作用，具体的：当铁芯插装完成后，组成外层料带组的外层第三料带组能够防止位于其内侧的外层第二料带组的窜动，外层第二料带组能够防止位于其内侧的外层第一料带组的窜动，达到了外层料带组内锁定的效果，组成中层料带组的中层第二料带组能够防止位于其内侧的中层第一料带组的窜动，实现了中层料带组内的锁定的目的，同时，外层料带组作为一个整体还能够防止位于其内侧的中层料带组的窜动，中层料带组还能够防止位于其内侧的内层料带组的窜动，实现了外层料带组、中层料带组和内层料带组之间锁定的目的，从而解决了仅在芯柱上端开口的铁芯容易在强大的电磁场的作用下产生纵向松动、移位、变形，抗突发短路能力差等问题，同时，料带组间及料带组内的锁定作用大大提高了铁芯的机械强度；

2、该铁芯将现有铁芯的一处开口增加至三处开口，且增加的开口部分均暴露在线圈外，明显可见，方便了铁芯的插装，提高了铁芯插装效率，降低人工生产成本，增加开口后的铁芯通过将开口位置分散，使震动削减，对噪声有所改善，进一步提高了铁芯的抗突发短路能力；

3、组成外层第三料带组的单圈料带框上的开口均位于沿变压器铁芯芯柱向上延伸的柱形空间内，方便了线圈的套装，使得线圈在由上至下套装在变压器铁芯芯柱外侧的过程中不会被卡住。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明折叠式立体双开口铁芯一实施例的结构示意图；

图2为本发明折叠式立体双开口铁芯另一实施例的结构示意图；

图3为单框铁芯一实施例的结构示意图；

图4为单框铁芯另一实施例的结构示意图；

图5为内层料带组一实施例的结构示意图；

图6为内层料带组另一实施例的结构示意图；

图7为中层料带组一实施例的结构示意图；

图8为中层料带组另一实施例的结构示意图；

图9为外层料带组一实施例的结构示意图；

图10为外层料带组另一实施例的结构示意图；

图11为呈长圆形的变压器铁芯芯柱的截面图；

图12为呈类圆内接多边形的变压器铁芯芯柱的截面图；

图13为呈台阶形的变压器铁芯芯柱的截面图；

图14为呈矩形的变压器铁芯芯柱的截面图；

图15为呈类圆形的变压器铁芯芯柱的截面图。

具体实施方式

下面将结合具体的实施方案对本发明进行进一步的解释，但并不局限本发明。

如图1、图2所示，本发明提供的折叠式立体双开口铁芯，由三个独立且大小结构均相同的单框铁芯1以中心角120º的角度拼合而成，如图3、图4所示，所述单框铁芯1包括单框铁芯芯柱11、单框铁芯上轭12、单框铁芯下轭13和折弯斜面14，所述单框铁芯1由内层料带组3、中层料带组4和外层料带组5依次叠装而成，如图7和图8所示，中层料带组4包括中层第一料带组41和叠装在所述中层第一料带组41外侧的中层第二料带组42，如图9和图10所示，外层料带组5包括外层第一料带组51、叠装在所述外层第一料带组51外侧的外层第二料带组52和叠装在所述外层第二料带组52外侧的外层第三料带组53，其中，内层料带组3（图5和图6所示）、中层第一料带组41（图7和图8所示）和外层第一料带组51（图9和图10所示）分别由多个开口对称设置在单框铁芯芯柱11的上端的单圈料带框叠装而成，中层第二料带组42（图7和图8所示）和外层第二料带组52（图9和图10所示）分别由多个开口对称设置在单框铁芯芯柱11与单框铁芯上轭12之间的折弯斜面14上的单圈料带框叠装而成，外层第三料带组53（图9和图10所示）由多个开口对称设置在单框铁芯上轭12的两端的单圈料带框叠装而成，其中，位于每个单圈料带框上的开口与位于其上且离所述开口最近的折弯角的距离均≥5mm，如图1和图2所示，组成外层第三料带组53的单圈料带框上的开口均位于沿变压器铁芯芯柱6向上延伸的柱型空间内，如图3、图4所示，单圈料带框上的开口均位于A、B、C区域所在的范围内，其中，区域A代表单框铁芯芯柱上的可开口区域，该区域位于单框铁芯芯柱的上端且距折弯角的距离≥5mm，区域B代表折弯斜面上的可开口区域，该区域距折弯角的距离≥5mm，区域C单框铁芯上轭的可开口区域，该区域位于沿变压器铁芯芯柱向上延伸的柱形空间内且距折弯角的距离≥5mm，其中，所述变压器铁芯芯柱6由单框铁芯芯柱11拼合而成，其中，图1至图10中所示的每一个类矩形框均代表一组单圈料带框，而并不是仅代表一个单圈料带框。

该折叠式立体双开口铁芯，因为组成内层料带组、中层料带组和外层料带组的单圈料带框上的开口与位于所述单圈料带框上且距离所述开口最近的折弯角的距离>=5mm，使得在单圈料带框的开口处均形成长度≥5mm的限位部，该限位部能起到对位于其内侧的单圈料带框的上下或/和左右方向的限位作用，具体的：当铁芯插装完成后，组成外层料带组的外层第三料带组能够防止位于其内侧的外层第二料带组的窜动，外层第二料带组能够防止位于其内侧的外层第一料带组的窜动，达到了外层料带组内锁定的效果，组成中层料带组的中层第二料带组能够防止位于其内侧的中层第一料带组的窜动，实现了中层料带组内的锁定的目的，同时，外层料带组作为一个整体还能够防止位于其内侧的中层料带组的窜动，中层料带组还能够防止位于其内侧的内层料带组的窜动，实现了外层料带组、中层料带组和内层料带组之间锁定的目的，从而解决了仅在芯柱上端开口的铁芯容易在强大的电磁场的作用下产生纵向松动、移位、变形，抗突发短路能力差等问题，同时，料带组间及料带组内的锁定作用大大提高了铁芯的机械强度，另外，该铁芯将现有铁芯的一处开口增加至三处开口，且增加的开口部分均暴露在线圈外，明显可见，方便了铁芯的插装，提高了铁芯插装效率，降低人工生产成本，增加开口后的铁芯通过将开口位置分散，使震动削减，对噪声有所改善，进一步提高了铁芯的抗突发短路能力，同时，组成外层第三料带组的单圈料带框上的开口均位于沿变压器铁芯芯柱向上延伸的柱形空间内，方便了线圈的套装，使得线圈在由上至下套装在变压器铁芯芯柱外侧的过程中不会被卡住。

随着单圈料带框个数的不断增加，为更好的实现料带组间和料带组内锁定的效果，作为技术方案的改进，组成单框铁芯1的中层料带组4和/或外层料带组5为多组，且各组中层料带组4依次叠装，各组外层料带组5依次叠装。

如图1、图3、图5、图7和图9所示，组成内层料带组3、中层料带组4和外层料带组5的单圈料带框上对应设置有8个135度的折弯角，即：每个单圈料带框上设置四个折弯斜面。

如图2、图4、图6、图8和图10所示，组成内层料带组3、中层料带组4和外层料带组5的单圈料带框上对应设置有12个150度的折弯角，即：每个单圈料带框上设置八个折弯斜面。

当组成变压器铁芯的单圈料带框上设置八个折弯斜面时，如图8和图10所示，中层第二料带组42和外层第二料带组52分别包括多个开口对称设置在第一折弯斜面上的单圈料带框和多个叠装于开口对称设置在第一折弯斜面上的单圈料带框外侧且开口对称设置在第二折弯斜面上的单圈料带框，其中，第一折弯斜面位于单框铁芯芯柱11与单框铁芯上轭12之间且一端与单框铁芯芯柱11连接，第二折弯斜面的两端分别与第一折弯斜面和单框铁芯上轭12连接。

作为技术方案的改进，如图5至图10所示，组成内层料带组3、中层料带组4和外层料带组5的单圈料带框的开口对接位置均按阶梯式隔层错位排列，从而，使该铁芯由于开口结构所产生的铁损降至最低，使铁芯的机械强度得到了加强和提高。

作为技术方案的改进，变压器铁芯芯柱6的截面呈长圆形（如图11所示）或类圆内接多边形（如图12所示）或台阶型（如图13所示）或矩形（如图14所示）或类圆形（如图15所示）。

本发明的具体实施方式是按照递进的方式进行撰写的，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。

上面结合附图对本发明的实施方式做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。