浅谈阶梯接缝叠铁心的优越性

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1、第!"卷第#期变压器&’()!"/’)#$""%年#月!"#$%&’"()"*+,+-.$""%浅谈阶梯接缝叠铁心的优越性范巍崴（海口威特电气有限公司，海南海口!"#$%%）摘要：介绍了阶梯叠铁心的形式、性能及工艺性，并对阶梯叠铁心变压器的空载损耗与交错叠铁心变压器的空载损耗进行了比较。关键词：变压器；铁心；阶梯叠铁心；交错叠铁心；空载损耗中图分类号：!"#$%文献标识码：&文章编号：’$$’()#*%（*$$+）$)($$*,($+!前言变压器制造业至今已有一百多年的历史发展，但就其基本原理和总体结构来说变化都不大。变压器制造业的发展应首先归功于材

2、料的发展和改进，如导磁材料的发展。随着硅钢片的发明及不断地改进，硅钢片的性能得到了很大的提高。使用更薄的硅磁密!0!*!/（!为铁心柱磁密），通过图’1接缝钢片能减少铁心的涡流损耗，改进硅钢片材料的晶气隙相邻硅钢片的磁力线为*条，所以!.0*!/0粒结构对降低磁滞损耗也有一定的效果。利用激光’2#’#!。通过图’3接缝气隙相邻硅钢片的磁力线为处理后的硅钢片能减少铁心的涡流损耗，从而就有’2%条，所以!.0’2%!/0’2$,!。以每个阶梯组为研究了现在超低损耗高导磁激光处理晶粒取向冷轧硅钢对象，观察平均每层硅钢片的磁力线穿越气隙的次片。有了好的材料，

3、必须要有好的设备及工艺。铁心数"。按一条磁力线通过硅钢片界面一次，半条磁力的插叠方式应尽量减少铁心的气隙在磁路中的副作线通过界面二次算作磁力线穿越硅钢片一次，通过用，避免插叠区内的磁通出现磁饱和状态，以便减少图’1接缝硅钢片界面的磁力线为#条，所以空载的功率损耗。这样，一种被称为“阶梯接缝”的新’"04#0*型铁心叠片方式便得以应用。*通过图’3接缝每+层硅钢片界面的磁力线为,条，"阶梯接缝叠铁心的形式及性能研究半条*次算作一条，所以所谓“阶梯接缝”叠铁心，是指两个对应接缝可’4,5**跨铁心片不同阶梯层数的铁心，具体级数可取奇数"00’2,-++、

4、%、-阶的序列，也可取偶数*、#、)阶的序列。用同样方法对#、%、,级阶梯接缝铁心进行分析，列为了了解磁通在各级接缝处的状况，首先以*表进行比较如表’，磁通分布见图*。级和+级为例进行比较研究，讨论时不考虑铁心中从表’可以看出，级数愈多，铁心接缝处磁性能磁通不均匀分布和“!”区旋转磁场的影响，只讨论改善愈充分，但随着级数的增加，每增加一级磁性能通过气隙相邻硅钢片的磁密!.大小和磁力线横向表!多级接缝处磁性能数据穿越次数"。图’为两种接缝铁心接缝处磁通分布级数*+#%,的示意图。!.6!’2#’’2$,$27#$2))$2)%其中，每层硅钢片里的磁通用

5、一条磁力线表示，降低68$*%+++)#$单位面积的磁通就是磁密，所以一条磁力线也表示"*’2,-’2%’2#’2++整个铁心接缝处的磁密!/。忽略叠片缺角减少的接降低68$’,2%*%+$+#缝长度，接缝处截面为铁心截面的!*倍，则铁心注：降低百分率以交错接缝为基准。第!期范巍崴：浅谈阶梯接缝叠铁心的优越性!"由于该铁心有定位孔能准确定位，其与传统的交错叠方式的铁心相比，叠片质量及叠片速度均大为提高。"阶梯接缝与传统的叠片方式空载损耗比较我厂"片%阶叠法阶梯接缝叠铁心与采用，交错叠铁心生产的各*台+#,-./!’0&’变压器空载损耗的实侧值见表"，

6、其中铁心质量为&&/123，叠片系数取’(-4，工作磁密为&(%4*5。图!"#$级阶梯接缝磁通分布图表!%&’()$*+,-+变压器空载损耗对比&&<"=!阶梯接缝叠空载损耗0>*级阶梯接缝：";:"#:’(-*"，$::&(%变压器型号!*"#$%&’()&&<"=*&*!4&!&/&&"<"=%"

7、级阶梯接缝：";:"#:’(1%"，$::&(!!%/压器的空载损耗平均下降幅度达1(*6。测试的数据改善的幅度也愈来愈小，!级对"级改善幅度最大。中空载电流也大为降低7实测阶梯接缝叠铁心变的随着级数的增加，磁密趋于均匀，磁力线在穿过垂直空载电流为’(!*6，交错叠铁心变的空载电流为方向上的气隙之前立即避开气隙而拐入相邻的叠片’(*%6，平均降低"*6。使磁路畅通平顺。采用"片%阶叠法阶梯接缝叠铁心与采用交错叠铁心生产的+#-."%’0&’各*台变压器空载损耗!阶梯接缝叠铁心的工艺性的实测值见表!，其中铁心质量为/4!23，叠片系数采用德国乔格公司带

8、有#$#控制和阶梯叠软取’(-4，工作磁密为&(%-*5。件系统的横剪线，能进行自动剪切并叠装整个心柱表*%