一种断轭式非晶合金立体卷铁心及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种断轭式非晶合金立体卷铁心及其制造方法，该卷铁心包含：三个断轭式非晶合金卷铁心，每个断轭式非晶合金卷铁心由若干组非晶合金铁心叠片围成，每组非晶合金铁心叠片均包含若干层非晶合金带材。其中，每个断轭式非晶合金卷铁心包括：相对设置的两个铁心柱和相对设置的两个铁轭，一个铁轭设有搭头部，经该搭头部能打开或闭合卷铁心。三个断轭式非晶合金卷铁心的铁心柱均垂直于水平面放置，并且三个断轭式非晶合金卷铁心围成的窗口为等边三角形，所述的铁心柱为半圆形或类半圆形柱体，每两个紧贴的铁心柱构成圆形柱体或近似圆形的柱体。本发明专利技术卷铁心的确保了三相磁路完全对称等长，使磁阻大大减少，而且减少了专用绕线机设备投资。

Broken yoke type amorphous alloy stereo roll core and manufacturing method thereof

The invention discloses a broken yoke type amorphous alloy rwound core and manufacturing method thereof, comprising the core volume: three broken yoke type amorphous alloy roll core, each broken yoke type amorphous alloy roll core is composed of several groups of amorphous alloy core laminations surrounded with amorphous alloy core laminations are contains several layers of amorphous alloy strip. Among them, each broken yoke including non amorphous alloy core volume comprises two core columns and oppositely arranged two yoke, an iron yoke is provided with a first part, the first part can be opened or closed wound core. Three broken yoke type non core column amorphous alloy core volume were placed perpendicular to the horizontal plane, and three broken yoke type amorphous alloy roll around core window is an equilateral triangle, the core column which is a semicircular or semi circular columns, each of the two close to the core column of circular column body or approximate circular cylinder. The coil core of the invention ensures that the three-phase magnetic circuit is symmetrical and equal in length, greatly reduces the magnetic resistance and reduces the investment of the equipment for the special winding machine.

【技术实现步骤摘要】
一种断轭式非晶合金立体卷铁心及其制造方法
本专利技术涉及变压器卷铁心的制造方法，具体涉及一种断轭式非晶合金立体卷铁心及其制造方法。
技术介绍
变压器技术的主要发展趋势是采用新材料和新结构提高可靠性和节能，降低损耗，非晶合金立体卷铁心变压器的研制成功顺应了这种趋势。非晶态合金又称为金属玻璃，是一种无晶体结构合金，是近30年来发展起来的新一代软磁材料。非晶态合金采用快速凝固技术，运用平面流高速连铸工艺、以每秒100万℃的冷却速率从钢水直接凝固形成厚度约0.025mm的薄带。非晶态合金材料具有优异的电磁特性，其突出特点是高磁导率、低铁损，作为铁心材料制造的变压器比硅钢变压器空载节能60％～80％。然而，目前带材的标准宽度尺寸规格仅有四种，即120mm、142mm、170mm、213mm，无法满足不同容量变压器优化设计要求。对于不同容量的铁心需要不同截面积时，往往只能主要通过改变铁心截面的矩形形状的厚度尺寸来实现，即利用两排或三排铁心叠加的方式来实现。因此，铁心横截面形状只能是矩形一种，不能呈圆形或多边形。由于铁心柱和线圈横截面都是矩形，造成了其抗突发短路的能力下降，必须采取结构加强及压装工艺等弥补措施，且由于采用平面卷铁心结构，接缝多造成噪音的增加。目前，常规铁心的制造工艺是利用自动切割机将标准带宽的非晶带材切割并按设计参数自动叠片，接着利用内外模板将堆叠好的带材成型为铁心后根据工艺要求进行退火处理，铁心冷却后对铁心的两侧端面进行胶粘剂涂覆处理即可。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种断轭式非晶合金立体卷铁心及其制造方法，该铁心克服了不断轭立体卷铁心绕线困难的缺点，确保了三相磁路完全对称等长，使磁阻大大减少，而且使用现有绕线机即可完成线圈的绕制，减少了专用绕线机设备投资，并能有效控制线圈的各个尺寸，保证了变压器的电气性能，线圈绕制完成后无需压装整形，减少了制造工艺过程，提升了绝缘性能，提高生产效率。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种断轭式非晶合金立体卷铁心，该卷铁心包含：三个断轭式非晶合金卷铁心；每个断轭式非晶合金卷铁心由若干组非晶合金铁心叠片围成，每组非晶合金铁心叠片均包含若干层非晶合金带材。其中，所述的每个断轭式非晶合金卷铁心包括：相对设置的两个铁心柱和相对设置的两个铁轭；其中，一个铁轭设有搭头部，经该搭头部能打开或闭合卷铁心；其中，所述的三个断轭式非晶合金卷铁心的铁心柱均垂直于水平面放置，并且三个断轭式非晶合金卷铁心围成的窗口为等边三角形，所述的铁心柱为半圆形或类半圆形柱体，每两个紧贴的铁心柱构成圆形柱体或近似圆形的柱体。所述的相邻的搭头部的空隙间距g小于等于1mm（气隙会影响磁路，理论上是越小越好）。所述的搭头部的搭接长度L为8mm~16mm。本专利技术还提供了一种上述的断轭式非晶合金立体卷铁心的制造方法，该方法具体包含：第一步：选择合适的标准宽度的带材，根据工艺要求纵剪出梯形状带材并进行横剪，得到多组非晶合金铁心叠片；第二步：将起始套向内包一圈，在起始套上绕覆多组非晶合金铁心叠片，固定最外层的非晶合金铁心叠片，得到卷铁心并使其夹紧，将外层硅钢片包在卷铁心外层，并将卷铁心一组一组往外拉开，用液压撑沿水平和垂直方向撑开卷铁心，使卷铁心最外层的带材搭头部的搭接长度L为8mm~16mm，相邻的搭头部的空隙间距g小于等于1mm；第三步：将卷铁心的铁心柱平行于水平面放置于卷铁心成型涂胶装置中，并按照退火工艺在氮气保护下对卷铁心进行退火；第四步：待退火后，使用卷铁心成型涂胶装置对卷铁心涂覆粘结剂；第五步：待粘结剂固化，将三个卷铁心的铁心柱与水平面垂直放置，三个卷铁心围成的窗口为等边三角形，对三个卷铁心固定得到断轭式非晶合金立体卷铁心。较佳地，第三步中使用所述的卷铁心成型涂胶装置能使所述的卷铁心在退火后其下表面与水平面的夹角成30°。较佳地，第三步中所述的卷铁心成型涂胶装置包含：底座，设置在底座上且垂直于底座的挡板，设置在底座上与底座呈角度且与挡板的端部相邻的底板，以及，平行于底板并活动设置在底板上的垫板；其中，所述的退火工艺具体包含：步骤3.1：将卷铁心成型涂胶装置的挡板围置呈契合卷铁心窗口的形状和大小，将卷铁心的窗口套置在挡板外使卷铁心放置于所述的卷铁心成型涂胶装置上，将卷铁心与卷铁心成型涂胶装置一起置于退火炉中；步骤3.2：将炉温设定到340~380℃，进入一个升温的阶段；步骤3.3：卷铁心到达目标温度就进行转炉温，卷铁心进入一个保温阶段；步骤3.4：待保温结束后，卷铁心进入一个降温程序。所述的退火工艺还包含：在步骤3.2中，当铁心温度达到200℃时对卷铁心施加旋转磁场。较佳地，第四步中所述的粘结剂为环氧树脂，所述的涂覆粘结剂的厚度小于等于1mm。较佳地，第四步中所述的涂覆粘结剂的方法包含：步骤4.1：在退火成型结束后，待卷铁心冷却至室温，撑起卷铁心，将除紧贴卷铁心的搭头部的垫板之外的其余三块垫板均抽出；步骤4.2：在步骤4.1中抽出的三块垫板上均涂覆脱模剂，将粘结剂均匀涂覆在涂有脱模剂的三块垫板上，将涂有粘结剂的三块垫板放回底板上，使垫板与底板无间隙地贴合；步骤4.3：降低卷铁心的高度到起始点，使卷铁心的下表面与垫板贴合，粘结剂附着在卷铁心的下表面上，并将卷铁心的下表面的非搭头部端的两个拐角涂覆粘结剂，该卷铁心的下表面涂覆完毕；步骤4.4：清洁卷铁心的上表面，在卷铁心的上表面的铁心柱及非搭头部的铁轭涂覆粘结剂，待粘结剂固化后，该卷铁心的涂胶操作完成。本专利技术提供的断轭式非晶合金立体卷铁心，具有以下优点：（1）非晶合金变压器采用了断轭卷铁心结构，满足了铁心和线圈独立加工的要求，提升了铁心和线圈的质量水平，缩短了变压器的生产周期；（2）铁心的三相磁路完全对称等长，能够确保三相供电的平衡，使磁阻大大减少，励磁电流显著降低，铁心接缝减少，产品噪音改善；（3）非晶合金变压器铁心截面近似圆形，这样心柱上的线圈也接近圆环状，最终使得非晶合金变压器在抗短路能力方面得到很好地改善，降低了产品的热点温升，提升变压器运行的安全可靠性。附图说明图1为本专利技术的断轭式非晶合金立体卷铁心的俯视图。图2为本专利技术的单个卷铁心的结构示意图。图3为本专利技术的卷铁心成型涂胶装置的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。如图1所示，为本专利技术提供的一种断轭式非晶合金立体卷铁心的俯视图，该卷铁心包含：三个断轭式非晶合金卷铁心，每个断轭式非晶合金卷铁心由若干组非晶合金铁心叠片围成，每组非晶合金铁心叠片均包含若干层（优选5层）非晶合金带材。其中，如图2所示，每个断轭式非晶合金卷铁心包括：相对设置的两个铁心柱10和相对设置的两个铁轭20。一个铁轭设有搭头部21，经该搭头部21可以打开或闭合卷铁心。搭头部21的长度不能超过搭头部两侧的拐角。三个断轭式非晶合金卷铁心的铁心柱10均垂直于水平面放置，并且三个断轭式非晶合金卷铁心围成的窗口为等边三角形，铁心柱10为半圆形或类半圆形柱体，每两个紧贴的铁心柱10构成圆形柱体或近似圆形的柱体。上述每一组非晶合金铁心叠片中的非晶合金带材的宽度是逐层递减的，因而围成的每一个卷铁心的铁心柱为半圆形或类半圆形的柱体。常规铁心的心柱是矩形的，所以线圈需要绕完之后压装成矩形的，本专利技术的断轭式非晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种断轭式非晶合金立体卷铁心，其特征在于，该卷铁心包含：三个断轭式非晶合金卷铁心；每个断轭式非晶合金卷铁心由若干组非晶合金铁心叠片围成，每组非晶合金铁心叠片均包含若干层非晶合金带材；所述的每个断轭式非晶合金卷铁心包括：相对设置的两个铁心柱（10）和相对设置的两个铁轭（20）；其中，一个铁轭设有搭头部（21），经该搭头部（21）能打开或闭合卷铁心；所述的三个断轭式非晶合金卷铁心的铁心柱（10）均垂直于水平面放置，并且三个断轭式非晶合金卷铁心围成的窗口为等边三角形，所述的铁心柱（10）为半圆形或类半圆形柱体，每两个紧贴的铁心柱（10）构成圆形柱体或类圆形的柱体。

【技术特征摘要】
1.一种断轭式非晶合金立体卷铁心，其特征在于，该卷铁心包含：三个断轭式非晶合金卷铁心；每个断轭式非晶合金卷铁心由若干组非晶合金铁心叠片围成，每组非晶合金铁心叠片均包含若干层非晶合金带材；所述的每个断轭式非晶合金卷铁心包括：相对设置的两个铁心柱（10）和相对设置的两个铁轭（20）；其中，一个铁轭设有搭头部（21），经该搭头部（21）能打开或闭合卷铁心；所述的三个断轭式非晶合金卷铁心的铁心柱（10）均垂直于水平面放置，并且三个断轭式非晶合金卷铁心围成的窗口为等边三角形，所述的铁心柱（10）为半圆形或类半圆形柱体，每两个紧贴的铁心柱（10）构成圆形柱体或类圆形的柱体。2.根据权利要求1所述的断轭式非晶合金立体卷铁心，其特征在于，所述的相邻的搭头部（21）的空隙间距g小于等于1mm。3.根据权利要求1所述的断轭式非晶合金立体卷铁心，其特征在于，所述的搭头部（21）的搭接长度L为8mm~16mm。4.一种根据权利要求1-3中任意一项所述的断轭式非晶合金立体卷铁心的制造方法，其特征在于，该方法具体包含：第一步：选择合适的标准宽度的带材，根据工艺要求纵剪出梯形状带材并进行横剪，得到多组非晶合金铁心叠片；第二步：将起始套向内包一圈，在起始套上绕覆多组非晶合金铁心叠片，固定最外层的非晶合金铁心叠片，得到卷铁心并使其夹紧，将外层硅钢片包在卷铁心外层，并将卷铁心一组一组往外拉开，用液压撑沿水平和垂直方向撑开卷铁心，使卷铁心最外层的带材搭头部的搭接长度L为8mm~16mm，相邻的搭头部的空隙间距g小于等于1mm；第三步：将卷铁心的铁心柱平行于水平面放置于卷铁心成型涂胶装置中，并采用退火工艺在氮气保护下对卷铁心进行退火；第四步：待退火后，利用卷铁心成型涂胶装置对卷铁心涂覆粘结剂；第五步：待粘结剂固化，将三个卷铁心的铁心柱与水平面垂直放置，三个卷铁心围成的窗口为等边三角形，对三个卷铁心固定得到断轭式非晶合金立体卷铁心。5.根据权利要求4所述的断轭式非晶合金立体卷铁心的制造方法，其特征在于，第三步中使用所述的卷铁心成型涂胶装置能使所述的卷铁心在退火后其下表面与水平面的夹角成30°。...

【专利技术属性】
技术研发人员：周庆丰，高小沛，徐华，张士岩，郝柱，戴黎佳，
申请(专利权)人：上海日港置信非晶体金属有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31