一种电流互感器及其铁芯制备设备的制作方法

本技术涉及电力，尤其涉及一种电流互感器及其铁芯制备设备。

背景技术：

1、电流互感器是一种用于测量交流电流的电气设备；电流互感器最基本的功能是将高电流转换为低电流，电流互感器与继电保护装置配合使用，可以在电流超过预定阈值时触发保护动作。电流互感器可以用于故障录波装置中，记录故障发生时的电流波形，帮助工程师分析故障原因，进行系统维护和优化。电流互感器还能在测量设备和高电流电路之间提供电气隔离，确保操作人员和测量设备的安全。通过对电网中各点的电流进行监测，电流互感器有助于实现电力系统的负载平衡和优化，提高系统运行的效率和稳定性。

2、现有电流互感器大部分为单绕组和双绕组，双绕组电流互感器的变比相对固定，不能提供多种变比选择。在某些应用中，可能无法提供足够的输出电流选项，限制了其在特定场合的适用性，且同一点位处需要多个互感器，空间占用过大，使用件数过多。

3、单绕组和双绕组的电流互感器同时还存在磁饱和问题，通过的电流超过其额定值时，可能会导致铁芯磁饱和，影响测量的准确性和互感器的性能。二次侧易发生开路，如果二次侧绕组开路，可能会产生很高的电压，对设备和运行人员安全造成威胁，并且铁芯损耗增加，有烧坏设备的可能。

技术实现思路

1、为了改善现有单绕组和双绕组电流互感器所存在的问题，本技术提供一种电流互感器及其铁芯制备设备。

2、第一方面，本技术提供一种电流互感器，采用如下的技术方案：

3、一种电流互感器，包括壳体、一级绕组、二级绕组、三级绕组、四级绕组、接线端子和多个铁芯；

4、多个铁芯依次排列安装于壳体内，一级绕组、二级绕组、三级绕组、四级绕组依次排列安装于多个铁芯上；

5、一级绕组、二级绕组、三级绕组、四级绕组分别对应连接两个接线端子；

6、壳体具有贯穿部，贯穿部用于供相线通过。

7、通过采用上述技术方案，于壳体内设置多个铁芯，并安装一级绕组、二级绕组、三级绕组、四级绕组等四个绕组，能够缩小空间，降低同一点位多个电流互感器的空间占用率，改善现有单绕组和双绕组电流互感器所存在的问题，还能够获得提供更多的次级绕组，能够提供多种不同的输出电流和变比，增加了应用的灵活性。

8、第二方面，本技术提供一种电流互感器的铁芯制备设备，采用如下的技术方案：

9、一种电流互感器的铁芯制备设备，包括：

10、机台；

11、铁芯卷绕机构，所述铁芯卷绕机构安装于机台上，所述铁芯卷绕机构用于制备铁芯；

12、送料机构，所述送料机构安装于机台上，所述送料机构用于向铁芯卷绕机构输送硅钢片；

13、截断机构，所述截断机构安装于送料机构上，且位于送料机构和铁芯卷绕机构之间；

14、激光焊接机构，所述激光焊接机构安装于铁芯卷绕机构的一侧，所述激光焊接机构用于硅钢片的定口与收口。

15、通过采用上述技术方案，预备物料，将硅钢片卷置于送料结构上，送料机构驱动硅钢片卷转动，硅钢片被输送至铁芯卷绕机构，铁芯卷绕机构卷绕一至两圈的硅钢片后，激光焊接机构进行定口铁芯卷绕机构开始卷绕，形成一定圈数的铁芯，截断机构截断硅钢片，激光焊接机构对硅钢片进行收口，从而实现激光焊接进行铁芯卷绕的收口，激光焊接使得铁芯能够具有耐高温和耐寒的特性，承受的温度范围在-40℃至130℃，能够进一步地配合四级绕组提供多种不同的输出电流和变比，增加电流互感器的安全性能。

16、可选的，所述送料机构包括：

17、送料架，所述送料架固定安装于机台上；

18、支撑盘，所述支撑盘转动安装于送料架上，所述支撑盘用于支撑硅钢片卷和驱动硅钢片卷转动；

19、送料驱动件，所述送料驱动件固定安装于送料架上，所述支撑盘具有中心转轴，所述支撑盘的中心转轴与送料驱动件连接，所述送料驱动件用于驱动支撑盘转动；

20、所述支撑盘安装有限制件，所述限制件与硅钢片卷抵接，所述限制件用于限制硅钢片卷相对于支撑盘的轴向滑移。

21、通过采用上述技术方案，固定硅钢片卷时，将硅钢片置于支撑盘的中心转轴上，再使限制件与硅钢片卷抵接，完成硅钢片卷的固定，再将硅钢片的一端牵引至铁芯卷绕机构，需要送料时，送料驱动件驱动支撑盘转动，实现硅钢片自主输送，一方面，设置支撑盘和限制件能够快速地安装硅钢片卷，缩短补料时长，另一方面，设置送料驱动件，能够实现自主输送，提高输送的便捷度以及提高生产效率。

22、可选的，所述限制件包括：

23、限位部件，所述限位部件一端与支撑盘铰接，另一端与硅钢片卷抵接；

24、限位拉杆，所述限位拉杆一端穿设于所述支撑盘的中心转轴，所述限位拉杆的一端与限位部件铰接；

25、所述限位拉杆具有锁部，所述锁部与支撑盘的中心转轴的端部卡接，所述锁部用于限制限位拉杆的轴向滑移；

26、所述限位部件的铰接端通过联动部件与限位拉杆铰接；

27、限位拉杆上套设有第一弹力部件，所述第一弹力部件具有弹性，且所述第一弹力部件用于为限位部件提供支持力。

28、通过采用上述技术方案，初始状态下，限位拉杆的锁部与支撑盘的中心转轴的端部卡接，限位部件此时与支撑盘的中心轴线平行，第一弹力部件处于受力状态；需要固定硅钢片卷时，将硅钢片卷穿入支撑盘的中心转轴，然后转动限位拉杆的锁部，使其脱离支撑盘的中心转轴，第一弹力部件推动限位拉杆滑移，限位拉杆推动来联动部件摆动，联动部件推动限位部件摆动，直至限位部件与硅钢片卷抵接，硅钢片卷被固定；通过设置第一弹力部件、限位拉杆、联动部件和限位部件，能够快速地实现硅钢片卷的固定，提高补料的效率，通过拉动限位拉杆，转动限位拉杆的锁部，即可快速控制限位部件与硅钢片卷的抵接状态，从而快速地限制硅钢片卷的滑移。

29、可选的，所述送料机构还包括：

30、拉料平台，所述拉料平台滑移安装于机台上；

31、所述截断机构安装于所述拉料平台上；

32、张紧部件，所述张紧部件安装于拉料平台上，且硅钢片穿设于所述张紧部件，所述张紧部件用于调节硅钢片卷绕的张力；

33、拉料部件，所述拉料部件滑移安装于所述机台上，所述拉料部件用于夹取并带动硅钢片移动；

34、清洁部件，所述清洁部件安装于拉料部件的一侧，所述清洁部件与硅钢片抵接。

35、通过采用上述技术方案，需要卷绕铁芯时，硅钢片穿过张紧部件后，再穿过清洁部件进行清洗，再穿入拉料部件夹紧，拉料部件拉动硅钢片的一端移动至卷绕机构处，铁芯卷绕机构配合激光焊接进行铁芯的定口，铁芯卷绕机构工作，形成一定圈数的铁芯，截断机构截断硅钢片，激光焊接机构对硅钢片进行收口；上述方案，清洁部件对硅钢片上附着的碎屑和灰尘进行处理，减少铁芯生产过程中碎屑和灰尘的附着量，在一定程度上能够提高铁芯的磁性能、机械强度和电气性能；张紧部件则能够为卷绕铁芯提供较好的张紧度，减少卷绕硅钢片过松，影响铁芯的性能指标。

36、可选的，所述铁芯卷绕机构包括：

37、卷绕支架，所述卷绕支架固定安装于机台上；

38、卷绕模具，所述卷绕模具安装于卷绕支架上；

39、所述卷绕模具具有卷绕部，所述卷绕部与卷绕模具转动连接，且可与卷绕模具拆卸连接；

40、卷绕驱动件，卷绕驱动件固定安装于卷绕支架上，所述卷绕驱动件驱动卷绕模具的卷绕部相对于卷绕支架转动；

41、脱模驱动件，所述卷绕模具与脱模驱动件可拆卸连接，所述脱模驱动件驱动卷绕模具相对于卷绕支架滑移。

42、通过采用上述技术方案，进行铁芯卷绕时，拉料部件将硅钢片的一端拉至卷绕模具处，卷绕驱动件驱动卷绕模具的卷绕部转动，直至完成铁芯的卷绕和收口，脱模驱动件驱动卷绕模具滑移，卷绕模具推动铁芯土里卷绕部，实现铁芯的脱模；通过设置卷绕驱动件、卷绕模具、卷绕部和脱模驱动件，能够提高卷绕铁芯的自动化程度及提高生产效率，相比于人工卷绕，能够提高铁芯卷绕的紧密度和质量。

43、可选的，所述脱模驱动件上设置有调节部件，所述调节部件一端与脱模驱动件转动连接，另一端穿设于卷绕支架，且与所述卷绕支架滑移连接；

44、所述调节部件的一端与卷绕模具卡接，所述调节部件用于控制卷绕模具相对于卷绕支架滑移；

45、所述卷绕模具设置有卡接部和穿入部，所述卷绕模具的卡接部与穿入部连通；

46、所述卷绕模具的卡接部与调节部件卡接，所述穿入部用于供调节部件穿入卷绕模具。

47、通过采用上述技术方案，安装卷绕模具时，将卷绕部套接于卷绕驱动件上，再将卷绕模具的穿入部插入调节部件，再移动卷绕模具，使调节部件从卷绕模具的穿入部滑入至卡接部，转动调节部件，调节部件带动卷绕模具逐渐地穿过卷绕部，直至卷绕模具与卷绕部的一端抵紧，完成卷绕模具的安装；需要更换不同规格的卷绕模具时，转动调节部件，使卷绕模具脱离卷绕部，取下卷绕模具，再取下卷绕部，更换另一个规格的卷绕部和卷绕模具，即改变卷绕直径的规格，同上述方式安装；通过设置调节部件、卷绕模具上设置卷绕部、卡接部和穿入部，能够快速更换不同规格的模具，卷绕不同规格的铁芯，增加制备规格，降低成本及扩大适应范围。

48、可选的，所述激光焊接机构包括：

49、焊接板，所述焊接板固定安装于所述机台上；

50、激光焊枪，所述激光焊枪滑移安装于焊接板上；

51、横移驱动件，所述横移驱动件安装于焊接板上，所述横移驱动件用于驱动激光焊枪相对于焊接板横移；

52、横向压料部件，所述横向压料部件一端与横移驱动件的输出端铰接，另一端与所述卷绕模具的卷绕部抵接；

53、第二弹力部件，所述第二弹力部件一端与横移驱动件连接，另一端与横向压料部件连接，且所述第二弹力部件具有弹性。

54、通过采用上述技术方案，进行定口和收口时，横移驱动件驱动横向压料部件与卷绕部抵接，即与卷绕于卷绕部上的硅钢片抵接，对硅钢片进行定位压紧，第二弹力部件则能够为横向压料部件提阻尼，使其压紧硅钢片，从而提高铁芯定口和收口的稳定度，且第二弹力部件能够限制横向压料部件的摆动范围，在一定范围内摆动，以及缓冲卷绕硅钢片时，硅钢片传递至横向压料部件的冲击力；采用激光焊枪对铁芯进行定口和收口，铁芯的稳定度较高，能够使铁芯具有耐高温和耐寒的特性，承受的温度范围在-40℃至130℃，能够进一步地配合四级绕组提供多种不同的输出电流和变比，增加电流互感器的安全性能。

55、可选的，所述卷绕模具上设置有钢片定位部件，所述钢片定位部件插接于卷绕模具上，所述钢片定位部件具有下压部；

56、所述卷绕部上设置有凹部，所述凹部与钢片定位部件的下压部适配。

57、通过采用上述技术方案，需要卷绕铁芯时，拉料部件将硅钢片拉至卷绕部的凹部处，钢片定位部件驱动下凹部下压，硅钢片的端部变形且与卷绕部的凹部贴合，钢片定位部件驱动下压部远离卷绕部；卷绕驱动件驱动卷绕部转动，卷绕部带动硅钢片转动一定圈数，横向驱动件驱动横向压料部件压住硅钢片，激光焊枪开始焊接，实现定口，横向驱动件驱动横向压料部件脱离硅钢片，进行铁芯剩余部分的卷绕。通过设置钢片定位部件、下压部及卷绕部上设置凹部，能够将硅钢片的头部进行固定，实现初步卷绕再定口，无需额外设置夹取机构，且额外设置夹取机构会增加定口的紧密度，降低铁芯的磁性能、机械强度和电气性能。

58、可选的，所述机台上设置有接料台，所述接料台位于所述卷绕模具的下方；

59、所述接料台上设置有接料部件，所述接料部件靠近端部的部位与接料台转动连接，另一端与所述卷绕模具抵接；

60、所述机台上设置接料驱动件，所述接料驱动件一端与机台铰接，另一端与接料部件的端部铰接。

61、通过采用上述技术方案，铁芯卷绕完成时，接料驱动件驱动接料部件摆动，接料部件的一端与卷绕部抵接，脱模驱动件驱动调节部件滑移，调节部件带动卷绕模具滑移，卷绕模具将套接于卷绕部的铁芯推至接料部件上，接料驱动件驱动接料部件摆动至接料台处，铁芯与接料台接触并滑落至收料区，实现铁芯的稳定脱模，减少损伤，保证较高的制备质量。

62、综上所述，本技术具有以下有益效果：

63、1. 壳体内设置多个铁芯，并安装一级绕组、二级绕组、三级绕组、四级绕组等四个绕组，能够缩小空间，降低同一点位多个电流互感器的空间占用率，改善现有单绕组和双绕组电流互感器所存在的问题，还能够获得提供更多的次级绕组，能够提供多种不同的输出电流和变比，增加了应用的灵活性。

64、2. 通过设置激光焊接机构，激光焊接使得铁芯能够具有耐高温和耐寒的特性，承受的温度范围在-40℃至130℃，能够进一步地配合四级绕组提供多种不同的输出电流和变比，增加电流互感器的安全性能。

65、3. 一方面，设置支撑盘和限制件能够快速地安装硅钢片卷，缩短补料时长，另一方面，设置送料驱动件，能够实现自主输送，提高输送的便捷度以及提高生产效率。

66、4. 通过设置第一弹力部件、限位拉杆、联动部件和限位部件，能够快速地实现硅钢片卷的固定，提高补料的效率，通过拉动限位拉杆，转动限位拉杆的锁部，即可快速控制限位部件与硅钢片卷的抵接状态，从而快速地限制硅钢片卷的滑移。

67、5. 清洁部件对硅钢片上附着的碎屑和灰尘进行处理，减少铁芯生产过程中碎屑和灰尘的附着量，在一定程度上能够提高铁芯的磁性能、机械强度和电气性能；张紧部件则能够为卷绕铁芯提供较好的张紧度，减少卷绕硅钢片过松，影响铁芯的性能指标。

68、6. 通过设置卷绕驱动件、卷绕模具、卷绕部和脱模驱动件，能够提高卷绕铁芯的自动化程度及提高生产效率，相比于人工卷绕，能够提高铁芯卷绕的紧密度和质量。

69、7. 通过设置调节部件、卷绕模具上设置卷绕部、卡接部和穿入部，能够快速更换不同规格的模具，卷绕不同规格的铁芯，增加制备规格，降低成本及扩大适应范围。