一种截面为多级梯形的非晶带铁芯制造技术

本实用新型专利技术提供一种截面为多级梯形的非晶带铁芯，包括芯柱，所述芯柱采用多条非晶带卷绕而成，所述非晶带包括用于形成芯柱内层和芯柱外层的窄带、用于形成芯柱中间层的宽带，所述宽带的宽度大于所述窄带的宽度，所述芯柱的截面由芯柱中间层向内外两侧形成逐级递减的多级梯形。本实用新型专利技术采用多级梯形截面更有利于整个截面的磁通链的均匀分布，可以实现在不切割铁芯的情况下自动在芯模上绕线。

【技术实现步骤摘要】
一种截面为多级梯形的非晶带铁芯
本技术涉及铁芯
，特别是涉及一种截面为多级梯形的非晶带铁芯。
技术介绍
铁基纳米晶合金是由铁元素为主，加入少量的Nb、Cu、Si、B元素所构成的合金经快速凝固工艺所形成的一种非晶态材料，这种非晶态材料经热处理后可获得直径为10nm-20nm的微晶，弥散分布在非晶态的基体上，被称为微晶、纳米晶材料或纳米晶材料。纳米晶材料具有优异的综合磁性能：高饱和磁感(1.2T)、高初始磁导率(8×104)、低Hc(0.32A/M)，高磁感下的高频损耗低(P0.5T/20kHz＝30W/kg)，电阻率为80μΩ/cm，比坡莫合金(50-60μΩ/cm)高，经纵向或横向磁场处理，可得到高Br(0.9)或低Br值(1000Gs)。是目前市场上综合性能最好的材料；适用频率范围：50Hz-100kHz，最佳频率范围：20kHz-50kHz。广泛应用于大功率开关电源、逆变电源、磁放大器、高频变压器、高频变换器、高频扼流圈铁芯、电流互感器铁芯、漏电保护开关、共模电感铁芯。基于纳米晶材料总是以薄带的形式进行铁芯加工，所以铁芯属于带绕铁芯，受带材宽度的限制只能制作芯柱截面为矩形的铁芯。近来，纳米晶材料在高频高压除尘电源上的应用得到了大力的开发与推广，纳米晶材料的引入使得高频高压电源摆脱了体积巨大、除尘效果不理想的弊病，用电效率也得到了大幅提高，随着应用的深入越来越多的商家都开始采用这种新材料电源。但是这种变压器工作电压动辄上万伏，因此变压器的绕组一般都会达到几千匝，绕组的制作一度成为最耗时耗人工的工序。某些绕线匝数动辄上百上千的器件，只能将铁芯芯柱剖开以利于预制线圈的装配，从而造成器件譬如导磁能力下降、芯柱结合处发热严重、损耗急剧升高的现象，限于切割工艺的不确定性，产品质量的一致性很难保障。另外，如果保持铁芯的磁路完全闭合，则需要通过复杂的工艺手段才能实现在铁芯的矩形芯柱上绕制上百上千甚至上万匝数的绕组，费工费时，还不能保障产品的一致性与稳定性。综上所述，现有的矩形铁芯存在以下缺点：a)纳米晶铁芯属于带绕铁芯，受带材宽度的限制只能制作芯柱截面为矩形的铁芯；b)在绕制绕组时，绕组与芯柱表面存在空隙，不能完全贴合，造成矩形芯柱截面的铁芯往往存在磁路不均匀和边缘漏磁的现象；c)芯柱截面为矩形的铁芯对绕组制作要求较高，容易造成拐角处的绕组损伤，用铜量高，且体积较大；d)对于磁路完全闭合的高频高压除尘变压器铁芯，绕线困难，费工费时，变压器一致性差。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本技术提供一种截面为多级梯形的非晶带铁芯。本技术解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种截面为多级梯形的非晶带铁芯，包括芯柱，所述芯柱采用多条非晶带卷绕而成，所述非晶带包括用于形成芯柱内层和芯柱外层的窄带、用于形成芯柱中间层的宽带，所述宽带的宽度大于所述窄带的宽度，所述芯柱的截面由芯柱中间层向内外两侧形成逐级递减的多级梯形。进一步，为了使芯柱的截面更加平滑过渡，所述芯柱内层与所述芯柱中间层之间设有若干层芯柱内次中层，形成所述芯柱内次中层的非晶带的宽度由所述芯柱内层向所述芯柱中间层逐渐增大，所述芯柱外层与所述芯柱中间层之间设有若干层芯柱外次中层，形成所述芯柱外次中层的非晶带的宽度由所述芯柱外层向所述芯柱中间层逐渐增大，且所述芯柱截面中的所述芯柱内次中层与所述芯柱外次中层沿所述芯柱中间层对称设置。对称设置指层数、宽度、厚度均内外对应。当芯柱采用的芯柱内次中层和芯柱外次中层层数足够多时，芯柱的截面接近圆形，整个截面的磁通链的分布更加均匀。本技术的有益效果是：本技术提供的一种截面为多级梯形的非晶带铁芯，采用多级梯形截面更有利于整个截面的磁通链的均匀分布，可以实现在不切割铁芯的情况下自动在芯模上绕线。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。图1是现有技术中铁芯的结构示意图；图2是本技术实施例一的结构示意图；图3是本技术实施例二的结构示意图；图4是图3中A-A的剖面结构示意图；图5是实施例二中绕制绕组后铁芯的结构示意图；图6是实施例三中绕制绕组后铁芯的结构示意图；图7是铁芯的制作流程图。图中：1、芯柱，2、绕组，3、间隙，4、模芯，11、芯柱内层，12、芯柱外层，13、芯柱中间层，14、芯柱内次中层，15、芯柱外次中层。具体实施方式现在结合附图对本技术作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。如图1所示，现有技术中铁芯的芯柱1截面为矩形，绕组2绕制在芯柱1上时，由于矩形结构存在棱角，一方面，绕组2与芯柱1之间存在间隙3，不能完全贴合，用铜量高，且体积较大，另一方面，棱角易导致拐角处的绕组2损伤。实施例一：如图2所示，本技术的一种截面为多级梯形的非晶带铁芯，包括芯柱1，所述芯柱1采用三条非晶带卷绕而成，所述非晶带包括用于形成芯柱内层11和芯柱外层12的窄带、用于形成芯柱中间层13的宽带，所述宽带的宽度大于所述窄带的宽度，所述芯柱1的截面由芯柱中间层13向内外两侧形成逐级递减的多级梯形，芯柱内层11和芯柱外层12的厚度相等。实施例一与现有技术相比，绕制绕组2后间隙3占用的空间变小，且整体的体积变小，并且棱角处绕组2不存在大的弯折。实施例二：如图3-5所示，本技术的一种截面为多级梯形的非晶带铁芯，包括芯柱1，所述芯柱1采用五条非晶带卷绕而成，所述非晶带包括用于形成芯柱内层11和芯柱外层12的窄带、用于形成芯柱中间层13的宽带，所述宽带的宽度大于所述窄带的宽度，所述芯柱1的截面由芯柱中间层13向内外两侧形成逐级递减的多级梯形。所述芯柱内层11与所述芯柱中间层13之间设有一层芯柱内次中层14，所述芯柱外层12与所述芯柱中间层13之间设有一层芯柱外次中层15，绕制所述芯柱内次中层14与芯柱外次中层15的非晶带的宽度相等，且宽度介于芯柱内层11与芯柱中间层13之间，所述芯柱内次中层14与芯柱外次中层15的厚度相等。实施例二与实施例一相比，绕制绕组2后间隙3占用的空间变小，且整体的体积变小，并且棱角处绕组2弯折更加平滑。实施例三：如图6所示，本技术的一种截面为多级梯形的非晶带铁芯，包括芯柱1，所述芯柱1采用九条非晶带卷绕而成，所述非晶带包括用于形成芯柱内层11和芯柱外层12的窄带、用于形成芯柱中间层13的宽带，所述宽带的宽度大于所述窄带的宽度，所述芯柱1的截面由芯柱中间层13向内外两侧形成逐级递减的多级梯形。所述芯柱内层11与所述芯柱中间层13之间设有三层芯柱内次中层14，形成所述芯柱内次中层14的非晶带的宽度由所述芯柱内层11向所述芯柱中间层13逐渐增大，所述芯柱外层12与所述芯柱中间层13之间设有三层芯柱外次中层15，形成所述芯柱外次中层15的非晶带的宽度由所述芯柱外层12向所述芯柱中间层13逐渐增大，且所述芯柱1截面中的所述芯柱内次中层14与所述芯柱外次中层15沿所述芯柱中间层13对称设置，即由内外两侧向中间宽度和厚度成对称设置。实施例三与实施例二相比，绕制绕组2后间隙3占用的空间变小，且整体的体积变的更小，并且棱角处绕组2过渡更加平滑。如图7所示，以五层非晶带为例说明制作方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种截面为多级梯形的非晶带铁芯，其特征在于：包括芯柱(1)，所述芯柱(1)采用多条非晶带卷绕而成，所述非晶带包括用于形成芯柱内层(11)和芯柱外层(12)的窄带、用于形成芯柱中间层(13)的宽带，所述宽带的宽度大于所述窄带的宽度，所述芯柱(1)的截面由芯柱中间层(13)向内外两侧形成逐级递减的多级梯形。

【技术特征摘要】
1.一种截面为多级梯形的非晶带铁芯，其特征在于：包括芯柱(1)，所述芯柱(1)采用多条非晶带卷绕而成，所述非晶带包括用于形成芯柱内层(11)和芯柱外层(12)的窄带、用于形成芯柱中间层(13)的宽带，所述宽带的宽度大于所述窄带的宽度，所述芯柱(1)的截面由芯柱中间层(13)向内外两侧形成逐级递减的多级梯形。2.如权利要求1所述的截面为多级梯形的非晶带铁芯，其特征在于：所述芯柱内层(11)与所述芯柱中间层(13)之...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晶，黄鸣晓，
申请(专利权)人：常州市美格耐特非晶材料有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32