立体卷铁心牵引变压器的设计
《变压器铁心的设计》课件
这个PPT课件介绍了变压器铁心的设计。通过本课件你将了解到设计目的、变 压器铁心的作用、常见的变压器铁心设计、铁心材料的选择、铁心设计的考 虑因素、铁心设计的优化方法，以及一些应用案例和实例。
设计目的
设计目的是确保变压器铁心有效地传递磁场，减少能量损耗，提高变压器的效率。
1 硅钢片
具有优异的导磁性能 和低损耗，是最常用 的铁心材料。
2 钠玻璃钢
适用于高温环境下的 变压器，具有很高的 耐腐蚀性。
3 铁氧体
适用于高频变压器， 具有低涡流损耗和低 磁漏损。
铁心设计的考虑因素
磁通密度
决定了铁心的尺寸和磁场 的传导能力。
涡流损耗
决定了铁心材料的选择和 设计的优化方法。
磁漏损
变压器铁心的作用
变压器铁心的作用是集中和引导磁场，使其有效传递到绕组中，从而实现变压、变流、耦合和隔 离的功能。
常见的变压器铁心设计
矩形铁心设计
最常见的铁心形状，适用于大多数变压器应用。
环形铁心设计
用于高频和高功率变压器，能够减少涡流损耗。
C型铁心设计
适用于高压和高功率变压器，能够减少磁漏损。
铁心材料的选择
影响变压器的效率和能量 转换效率。
铁心设计的优化方法
1
堆叠方式
2
选择适当的堆叠方式，减少涡流损
耗。
3
磁路设计
通过合理设计磁路，减少磁漏损和 涡流损耗。
铁心结构
优化铁心的结构，提高磁场的传导 能力。
应用案例和实例
电力变压器
大型电力设施中使用的变压 器铁心设计，确保高效能量 传输。
配电变压器
城市和工业区域中的配电变 压器铁心设计，满足不同负 载需求。
变压器的设计方法
变压器的设计方法变压器是一种电力设备，用于将电能从一个电路传输到另一个电路，通常通过改变电压实现。
变压器的设计方法是按照一定规则和原理进行设计，以确保其工作稳定可靠，并满足特定的电压需求。
变压器的设计方法可以分为以下几个步骤：1.确定变压器的基本参数：在设计变压器之前，需要明确变压器的一些基本参数，包括输入输出电压、功率、频率、相数等。
这些参数将决定变压器的尺寸和结构。
2.计算变压器的变比：变压器的变比是指输入电压与输出电压之间的比值。
根据需要的输出电压和输入电压，通过计算得出变压器的变比。
变比的选择将决定变压器的输出功率和性能。
3.确定磁路设计：磁路设计是变压器设计的关键部分，主要是确定变压器的铁心结构和线圈布置。
铁心的设计要考虑磁通密度、铁芯损耗和磁阻等因素，以提高变压器的效率和性能。
线圈的布置要考虑绕组的散热和电磁相互作用等因素。
4.确定绕组参数：绕组是变压器中的重要部分，负责将输入电能传递到输出端。
绕组的设计要考虑到电流密度、截面积、匝数、漏抗和内阻等因素。
通过计算和仿真，确定合适的绕组参数，以实现稳定的电压输出。
5.计算和验证：在设计过程中，需要进行各种计算和验证，以确保变压器的设计和性能符合要求。
包括磁路分析、电路分析、热稳定性分析等。
这些计算和验证将为变压器的制造和使用提供依据。
6.制造和测试：完成变压器的设计后，需要进行制造和测试。
制造过程中要注意工艺和材料的选择，以确保变压器的质量和可靠性。
测试过程中要对变压器的各项参数进行检查和验证，以确保其正常工作。
7.优化和改进：变压器的设计和使用过程中，可能会遇到一些问题或需要改进的地方。
通过分析和优化，可以提高变压器的性能和效率，以满足不断变化的需求。
总之，变压器的设计方法是一个复杂而系统的工作，需要综合考虑电路、磁路、材料和工艺等多个因素。
只有在科学的设计和严格的制造和测试过程中，才能保证变压器的质量和可靠性。
科技成果——非晶合金立体卷铁心油浸式变压器
科技成果——非晶合金立体卷铁心油浸式变压器所属类别重点节能设备（产品）适用范围电力行业，10kV-20kV电压等级配电变压器，适用于城市和农村电网，特别适用于空载时间长、节能要求高的用电场所。
技术原理。
新材料结合创新工艺技术。
新材料方面：铁心采用具有优异软磁性能的材料-铁基非晶合金，单位铁损比传统硅钢材料降低70%。
创新工艺技术方面：铁心改变传统平面结构，创新由三个相同的矩形单框拼合而成，呈立体等边三角形结构，三相磁路长度相等且最短，三相磁路与材料导磁方向一致，填充系数高，具有节能节材等优点。
非晶合金材料是制备工艺采用每秒一百万度的快速冷凝固新技术，将熔融合金钢水急速冷却成厚度约30微米的合金带材，其微观结构完全不同于传统的金属合金材料。
这种独特的结构使其具有优异的电磁性能，高饱和磁感应强度，高导磁率，低矫顽力和低损耗，是一种绿色、环保、高效、节能的功能材料。
立体卷铁心变压器的三相呈立体等边三角形排列，三相磁路对称相等，三相平衡，磁路最短，损耗降低，非晶合金立体卷铁心通过非晶合金带材在设备上连续卷绕而成，铁心无接缝，大大减少了磁阻，加上先进的退火工艺以及非晶合金固有的低损耗特性，使产品空载损耗、空载电流、噪音、电磁显著降低，同时有效减少三次谐波。
非晶合金立体卷铁心是将立体卷铁心的三相平衡、磁路相等的结构优势和非晶材料的高导磁率，低矫顽力和低损耗优点结合。
关键技术项目利用自主研发的立体卷铁心技术，并解非晶带材薄、脆、硬难以卷绕的世界性难题。
1、立体卷铁心技术铁心由平面排列方式改为等边立体三角形排列，使三相铁心磁路完全对称，磁阻大大减少，激磁电流、空载损耗、噪声显著降低。
关键技术在于三单框的设计，用折线开料设计软件，进行磁密、磁通的分析设计。
立体卷铁心变压器的铁心是由三个完全相同的矩形单框拼合而成，拼合后的铁心的三个心柱呈等边三角形立体排列。
这种结构的优点为：a）AC相铁轭部分缩短，实现三相磁路完全对称等长，确保三相供电平衡。
户外型非晶合金立体卷铁心变压器技术研究与应用
户外型非晶合金立体卷铁心变压器技术研究与应用
户外型非晶合金立体卷铁心变压器是一种新型的变压器技术，它采用非晶合金材料制成的立体卷铁心，具有较高的工作效率、低损耗、小体积轻质、抗短路能力强、可靠性高等特点。
这种变压器适用于户外环境，可以有效地应对恶劣的气候条件和外部环境的挑战。
非晶合金材料是一种具有非晶结构的特殊合金材料，具备高饱和磁感应强度和低温下的低磁滞特性，因此能够有效降低变压器的铁损耗和铜损耗。
非晶合金立体卷铁心变压器在应用领域具有广泛的前景，可以应用于电力系统、工业控制、能源系统等领域。
它可以提高能源传输的效率，减少电能损耗，提升供电的可靠性和稳定性。
目前，非晶合金立体卷铁心变压器的研究和应用已经取得了一定的成果，但仍有一些技术难题需要解决。
相关领域的科研工作者和企业正在积极投入研发工作，力求进一步提高变压器的性能指标，推动其在实际应用中的推广和普及。
需要注意的是，本回答仅供参考，具体情况还需根据实际需求和工程要求进行评估和选择。
变压器立体卷式铁芯夹件
变压器立体卷式铁芯夹件
变压器是电力系统中必不可少的设备之一，其主要功能是将高压输电线路上的高电压转变为低电压，并输出给低压用电设备。
而在变压器的构造中，立体卷式铁芯夹件是一个非常重要的部分，它可以确保整个变压器的稳定性和可靠性。
下面我们来详细了解一下立体卷式铁芯夹件的相关知识。
第一步：认识立体卷式铁芯夹件
立体卷式铁芯夹件是变压器的重要组成部分之一，主要用于固定变压器中的立体卷式铁芯，防止其在变压器运行时发生位移。
夹件一般由钢板材料制成，并具有较高的强度和稳定性。
立体卷式铁芯夹件的形状多样，常见的有U型夹件、L型夹件、V型夹件等。
第二步：制作立体卷式铁芯夹件
制作立体卷式铁芯夹件通常需要经历以下几个步骤：
1.材料准备：根据夹件图纸要求，选择相应厚度、规格和材质的钢板材料，进行切割和切边处理。
2.加工成型：使用折弯机、卷板机等加工设备，对钢板进行成型、折弯、卷曲等处理，制成夹件的各个部分。
3.焊接组装：将已加工成型的各个部件进行组装、铆接或焊接，组成完整的立体卷式铁芯夹件。
4.表面处理：对已组装好的夹件表面进行除锈、砂光、喷漆等处理，提高其耐腐蚀性和美观度。
第三步：应用领域
立体卷式铁芯夹件广泛应用于各种类型的变压器中，如发电厂变压器、变电站变压器、配电变压器等，其主要作用是确保立体卷式铁芯和绕组在变压器运行时的稳定性和相对位置不变性。
此外，夹件的应用还可提高变压器的散热效率、延长使用寿命。
总之，立体卷式铁芯夹件作为变压器的重要组成部分，尤为关键。
在制作和使用过程中，需要严格按照标准流程进行操作，保证其良好的性能和稳定性，从而在电力系统中发挥更大的作用。
立体卷铁心变压器线圈结构
立体卷铁心变压器线圈结构
立体卷铁心变压器线圈结构是指在变压器的铁心上，将线圈绕绕成立体卷曲的形式。
这种线圈结构主要用于高功率或高电压的变压器，能够提高变压器的电磁性能和散热能力。
立体卷铁心变压器线圈结构的特点如下：
1. 线圈平面密排：立体卷曲的线圈形成密排的平面结构，使得线圈更加紧凑，减小了变压器的尺寸和重量。
2. 有效利用磁通：立体卷曲的线圈能够更好地利用变压器铁心的磁通，提高了变压器的磁通密度和能量传输效率。
3. 提高散热能力：线圈的立体卷曲结构增加了线圈的表面积，有利于散热，减少变压器内部的温升，提高了变压器的过载能力和寿命。
4. 减小漏磁损耗：立体卷曲的线圈减小了线圈的外围面积，降低了漏磁损耗。
5. 隔离和绝缘：立体卷曲的线圈结构能够更好地实现线圈的隔离和绝缘，减少线圈之间的交流电磁干扰。
总的来说，立体卷铁心变压器线圈结构能够提高变压器的性能，使其更加紧凑、高效和可靠。
浅谈110kV立体卷铁心电力变压器
浅谈110kV立体卷铁心电力变压器110kV立体卷铁心电力变压器是电力系统中常见的一种重要设备，它在输配电系统中起着至关重要的作用。
本文将从110kV立体卷铁心电力变压器的结构特点、工作原理、优缺点以及未来发展趋势等方面进行详细介绍。
110kV立体卷铁心电力变压器是一种高压大容量变压器，其主要由铁芯、线圈、绝缘、油箱和附件等部分组成。
铁芯采用优质无缝硅钢片堆叠制成，使其具有良好的磁导率和低损耗，从而提高了变压器的性能。
线圈由高纯铜制成，使用高温有机绝缘材料覆盖，以提高其绝缘性能和耐高温能力。
油箱具有良好的密封性能和散热性能，能够有效保护变压器内部的零部件。
110kV立体卷铁心电力变压器的结构紧凑，体积小，重量轻，具有良好的节能环保性能。
110kV立体卷铁心电力变压器是一种静止设备，其主要工作原理是通过电磁感应的原理实现电压的升降。
变压器的高压侧线圈接入变电站的高压输电线路中，低压侧线圈接入变电站的低压配电线路中。
当变压器接通电源后，高压侧线圈中产生的磁通量经过铁芯传递到低压侧线圈中，从而在低压侧线圈中感应出相应的电压。
通过变压器的升降比，可以实现对输电线路中的电压进行升降，以满足电力系统中不同电压等级的需求。
110kV立体卷铁心电力变压器具有很多优点，如结构紧凑、性能稳定、运行可靠、寿命长等。
其节能环保、噪音低、运行成本低等特点也得到了广泛的认可。
也存在一些不足之处，如占地面积大、制造难度高、维护成本高等。
这些都是需要在实际使用过程中予以重视和解决的问题。
随着电力系统的不断发展和变革，110kV立体卷铁心电力变压器也在不断地进行技术革新和升级。
未来，随着智能电网技术的不断成熟，110kV立体卷铁心电力变压器将更加智能化、自动化，具有更高的可靠性和稳定性。
一些新型材料和新工艺的应用也将使110kV立体卷铁心电力变压器具有更高的绝缘性能、更高的运行效率和更长的使用寿命。
110kV立体卷铁心电力变压器将更加注重环保和节能，积极推广低噪音、无油污染等新型变压器产品，以适应电力系统的可持续发展。
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立体卷铁心牵引变压器的设计
发表时间：
2019-04-01T15:11:27.780Z 来源：《防护工程》2018年第35期 作者： 李文龙
[导读] 本文重点分析研究立体卷铁心牵引变压器的设计，以供参考。
特变电工股份有限公司新疆变压器厂
新疆昌吉 831100
摘要：伴随当前城市轨道交通发展速度进一步加快，牵引整流变压器在轨道交通车辆当中得到了非常广泛的使用，在牵引整流电源当
中成为了非常重要的一个部分，然而由于其能耗较大而逐步成为社会关注的焦点，本文重点分析研究立体卷铁心牵引变压器的设计，以供
参考。
关键词：立体卷铁心牵引；变压器；设计
1
立体卷铁心牵引变压器概述
在牵引供电系统当中，牵引变压器是非常重要的能量转换和传递的设备，然而由于牵引负荷的性质，造成牵引变压器这一段时间内是
空载的状态，通过分析研究发现，通常条件下，电气化铁路的载荷系数只有
0.3到0.6，在重载的条件下，复线的平均负载系数只能达到0.5
到
0.6，而通常空载运行的时间往往占到40%到50%，这就导致了空载损耗在总体损耗当中成为最大的一个部分，伴随当前国家越来越重视
节能减排，节能型变压器逐步变成未来发展过程中的一个重要方向。当前发展过程中，常规卷铁心变压器和非晶合金变压器是发展前景较
好的节能型变压器，非晶合金具有低损耗、高磁导率等诸多特点，然而其在机械应力方面相对较为敏感，没有较好的热稳定性，在大型铁
信中应用较为困难，常规卷铁芯变压器的主要是以硅钢片为核心材料，能够大幅度降低空载损耗，而且结构非常先进，是当前发展节能型
牵引变压器的一个重要方向，卷铁芯通常条件下是由多根形状特征相似的硅钢片带料连续卷制而产生的，对硅钢片的取向性进行了充分的
利用，与此同时，整个磁路中气隙较小，料带连续绕制没有较多的接缝，而且损耗较低，在卷制的过程中非常紧密，和铁片式铁芯相比，
在制备工艺方面非常复杂，然而其角重不大，比较省材料，另外空载电流和空载损耗大幅度下降。
2
立体三角形卷铁心牵引变压器设计
通过叠片式铁心供应生产制造的变压器，如果想让空载损耗降低，让能效等级提高，采取的唯一办法是提高材料本身性能或者增加消
耗材料，然而由于能效等级的进一步提升，原有的叠片式变压器增加一定的材料用量也无法符合能效要求，所以一定要在铁心结构上进行
创新，才能让这一目标实现，为了让这一目标实现，设计了立体三角形卷铁芯牵引变压器。
这次开发设计的过程中，产品主要针对某沿海城市的轨道交通牵引变压器，绕组网测移相，铁心使用的是立体三角卷铁芯结构，阀侧
轴向双分裂结构，单机
12脉波。变压器的具体型号如下图：
图 1 电压相量图 图 2 电流相量图 图 3 绕组联结图
依照图2所示电流的相量计算公式为：
相量的关系是IAA`=-IA`C`+IA`X
数量的关系是
图 6 三相电压和磁通相量图 图 7 磁通分布图
2.4
立体卷铁心设计
在设计产品铁芯的过程中，可以设计两个方案，一个是传统的闭口卷铁心结构，另外一个设置为开口卷铁心结构，在设计开口卷铁芯
方案的过程中，主要是让各单框铁心的每层硅钢片都在心柱上形成一道断口，这样就可以在断口的位置让整个铁心铁轭打开。在进行绝缘
配套的过程中，可以把绕组向新柱当中套接，接着逐层将上铁轭叉装完成，这种方式能够让绕组绕制和维护的问题得到合理的解决，让生
产效率提高，然而这种方案在电流计算和空载损耗方面需要对铁心开口影响空载工艺系数方面进行综合考虑。
3.5
立体卷铁心牵引变压器绕组设计
网侧的主绕组以及移相绕组都设计了调压的功能，能够让网侧±2×2.5%的调压得以实现。若是想要让结构简单而只设置主绕组上的调
压段，那样可能会导致移相角产生一定的偏差。下表为网侧绕组匝数计算表。
表 1 网侧绕组匝数计算表
结束语
立体卷铁心结构牵引变压器在节省材料以及空载性能方面的优势，已经逐步受到国家的重视，在地铁牵引变电行业当中获得了一定的
应用和推广，然而在制造设计的时候，还需要进一步对其进行完善，保证其使用效果。
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