针对变压器铁心制造技术未来发展的思考.doc

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1、针对变压器铁心制造技术未来发展的思考［摘要］本文主要介绍了变压器铁心制造技术的发展问题。本文在此提出了自己的…些观点和看法，可供同行工作人员参考和借鉴。［关键词］变压器铁心；制造技术；发展；中图分类号:TM405文献标识码:A文章编号：1009-914X（2015）18-0049-01m—1—一、刖吞铁心作为变压器的磁路，其质量的好坏可以说直接影响着整个变压器质量的优劣。研究变压器铁心制造工艺，对于提升铁心质量、延长变压器使用寿命具有重要的现实意义。二、铁心的作用铁心是变压器的基本部件，是变压器的磁路和安装骨架。铁心的磁导体是变压器的

2、磁路。它把一次电路的电能转为磁能，又由自己的磁能转变为二次电路的电能，是能量转换的媒介。因此，铁心由磁导率很高的电工钢片（硅钢片）制成。电工钢片乂很薄（0・23〜0・35nrn］）,且有绝缘，涡流损耗很小。磁导体是铁心的主体，所以后面所称的铁心实指磁导体。铁心的重量在变压器各部件中重量最大，在干式变压器中占总重量的60%左右。在油浸式变压器屮，由于有变压器油和油箱，重量的比例稍有下降，约为40%。变压器的铁心（即磁导体）是框形闭合结构。英中套线圈的部分称为心柱，不套线圈只起闭合磁路作用的部分称为铁觇。现代铁心的心柱和铁辘均在一个平面内

3、，即为平面式铁心。三、铁心的分类1、铁心的基本类型铁心冇两大基本结构形式，即壳式和心式。它们的主要区别在于磁路,即铁心与线的相对位置，线圈被铁心包围时称为壳式；铁心被线圈包围时称为心式。一般情况下，壳式铁心是水平放置的，心式铁心是垂直放置的。大容量的心式变压器由高度所限，压缩了上下铁觇的高度，以增加旁觇的办法做磁路，将变压器铁心做成单相i柱（一个心柱）单相四柱（两个心柱）或三相五柱（三个心柱）。但是它们仍保留心式结构的特点，因此它们虽有包围线圈的旁轨，仍属于心式结构。1）、壳式铁心结构具有下列特点：①每种容量的铁似叠片只有一种片宽，故

4、加工比较方便。②因铁心戴面为长方形，故与Z相配合的线圈截面也应为长方形，同时线饼Z间面积较大,这样可使饼间电容增大，对地电容与饼间电容之比小，故可改善线圈中的冲击电位分布，因此超高变压器采用壳式铁心结构时可简化线圈结构。③壳式电力变压器的引线都在上部，故出线方便，这一点对三相三线圈及自耦变压器则更方便。④当低压线圈流过大电流时，因线圈被铁心所包围，故电流引起的附加损耗较小。2）、心式铁心结构是我国变压器制造厂普遍采用的铁心结构形式。它具冇以下优点：①铁心可先叠装成形，然后在铁心柱上套装己绕好的线圈。②线圈为圆形，故绕制方便。心式铁心分

5、为单相双柱、单相三柱、三相三柱、三相五柱式等结构。选择铁心结构时，主要是考虑使空载电流和空载损耗小、噪声低、电压波形保证正弦波形。2、铁心的分类按铁心外形分类：(1)辐射式心柱叠片列成辐射状，旁辘沿心柱圆周径向对装。这种结构可降低铁轨的高度，减少附加损耗，并可采用圆形的油箱，以减少变压器体积，但是制造吋费工。这是一种特殊的结构。(2)渐开线式心柱由叠片经成形机压成渐开线以后，再叠装而成空心圆柱体，铁轨用带料卷成三角形，铁轨截面为心柱截面的1/3O心柱外径与内径之比为4.5〜6。能节省硅钢片，但是结构不尽合理，因为对接式空载电流大。它是

6、半卷半叠式铁心。只适用于成批生产的容量较小的三相变压器。3)Y形铁心Y形铁心的优点是：磁路对称，三相平衡，结构紧凑，经济性好。(4)环形卷铁心釆用带料硅钢片连续卷成，不需叠装，磁通方向符合轧制方面，导磁性极佳，空载性能好，但是线圈需用专用设备绕制。它是卷制铁心中最简单的结构，适用于电流互感器、接触式调压器。由于国内大多数厂家都习惯于釆用心式铁心，故下面主耍以心式铁心为主介绍有关数据和结构。四、卷铁心制造技术近几年，卷铁心变压器发展较快，铁心大都是封闭式铁心，冇多级型和R型铁心，铁心结构有平面布置的也有立体布置的。卷铁心的制造工序主要有

7、硅钢片的纵剪、铁心卷制、铁心真空退火等。卷铁心机、铁心退火炉、专用绕线机等卷铁心变压器制造专用设备大量使用。为解决效率问题,减少专用绕线机的投资，开口卷铁心制造技术在国内也发展起来。国内制造的开口卷铁心数控生产线采用连续剪切包绕卷制技术，由开卷机、放料控制装置、卷绕机、控制柜四部分组成。设备的主要特点有:①剪切、卷制一体化，自动化程度较高；②开卷机变频调速，缓冲控制；③送料采用交流伺服电机驱动；④剪床气动控制，采用了标准精密直线导轨导向，精度高、毛刺小；⑤刀具为硬质合金材料，使用寿命长；⑥卷绕与送料速度同步跟随控制，不停顿剪切，效率高

8、；⑦铁心重量自动平衡补偿，不需耍人工干预；⑧片宽无级调节；⑨釆用工业PLC自动控制，触摸屏人机界面，操作方便快捷。由开口卷铁心数控生产线卷制的铁心是圆形的，还要进行整形。然后退火、测试。退火的冃的是消除硅钢片在卷制过程屮