卷绕式铁芯常用语中小型变压器(1000kVA以下)、互感器、磁放大器及漏电保护器之零序电流互感器等。
用于卷绕式铁芯的资料为高导磁率超薄冷轧硅钢片和坡莫合金等软磁带材。硅钢片的厚度为0.18~0.30;坡莫合金带的厚度为0.03~0.10mm。以中小型变压器为例,选用卷绕式铁芯有如下长处:
1、在条件相同的情况下,卷绕式铁芯与叠装铁芯比较,空载损耗下降7%~10%;空载电流可下降50%~75%。
2、卷绕铁芯可选用很薄的高导磁冷轧硅钢片,能够出产更低损耗的变压器。
3、卷绕铁芯工艺性好,没有剪切废料,利用率几乎是100%。还可选用机械化作业,免除了叠装工序,出产功率比叠装铁芯提高5~10倍。
4、卷绕式铁芯本身是一个整体,不需支持件夹紧固定,又没有一个接缝,因此在与叠装铁芯同样条件下,变压器噪声可降低5~10dB。
5、卷绕式铁芯的工艺系数 单相变压器为1.1左右;三相在1.15以下;而叠装铁芯,小容量的工艺系数为1.45左右,大容量的工艺系数也在1.15左右。因此卷绕式铁芯特别适合于中小型变压器。
立体三角形卷铁芯、叠片式铁心及平面卷铁芯对比
1、立体三角形卷铁芯
立体卷铁芯:由三个几许尺度相同的卷绕式铁心单框拼组成的三角形立体布置的铁芯。
立体卷铁心变压器:以立体卷铁芯为磁路的配电变压器。
工艺特色:整个铁芯是由三个完全相同的单框拼合而成,拼合后的铁芯的三个心柱呈等边三角形立体摆放。每个单框是由若干根梯形料带顺次连续卷绕而成。卷绕后的单框横截面接近半圆形,拼合后的横截面呈非常接近整圆的准多边形,卷绕单框的不同尺度梯形料带,由专用折线开料机进行套裁加工得到。这种套裁加工能够做到无费料加工,即套裁时,资料利用率为100%。
2、叠片式铁芯
叠片式铁芯:是由纵剪出产线和横剪出产线,将硅钢带加工成必定形状的硅钢片,再将硅钢片按必定方式叠成。
叠片式铁芯存在着三个缺陷:
在磁路中存在着许多接缝构成的空气隙,这种空气隙加大了磁路的磁阻,然后添加了损耗和空载电流。
局部地方磁路的方向与硅钢带的高导磁方向不一致。
片与片之间不行严密,不只降低了叠片系数,更重要的是加大了噪音。
工艺过程对于损耗的影响
纵剪、横剪产生机械应力添加损耗
角部磁路方向和导磁方向不一致磁阻大添加损耗
接缝添加损耗,特别添加空载电流
工艺系数为1.15~1.3
3、结构对于磁路的影响
传统的带空气气隙的叠铁心,A—C相之间的耦合磁路,明显要比A—B相、B—C相的磁路长1/2,因而磁路不平衡,A—C相的磁阻较大大。当将三相电压施加到变压器上后,铁心便产生三相平衡的磁通φA、 φB、 φC。
三相平衡的磁通经过不平衡的磁路时,A、C相的磁压降大,影响三相电压的平衡。这种磁回路上的不平衡对于平面形变压器来说是无法战胜的结构缺陷。
4、平面卷铁芯
平面卷铁芯:由一个或多个卷铁心单框组组成的平面布置的铁芯。
工艺特色:平面卷铁芯是先卷绕二个较小的内框,二个已卷绕的内框组合后,在其外部再卷绕一个较大的外框组成,平面卷铁心的三个心柱呈平面摆放。
平面卷铁芯结构缺陷
平面卷铁心与叠铁芯相同,三个心柱呈平面摆放,这样使三个心柱的磁路长度不一致:中柱磁路长度短,二个边柱磁路长度较长,均匀磁路长20%左右,然后形成三个心柱空载损耗不同较大,中柱空载损耗低,二个边柱的空载损耗较大,形成三相不平衡。
