变压器制造技术

本发明专利技术提供一种能够降低损失和噪音的变压器。本发明专利技术的变压器具有卷绕铁芯，卷绕铁芯在主面具有开口部，开口部具有在磁路的方向上的长度长于卷绕铁芯的宽度方向上的长度的形状。

Transformer

【技术实现步骤摘要】
变压器
本专利技术涉及变压器，特别是涉及降低噪音和损失的变压器。
技术介绍
目前，用于变压器的铁芯使用方向性电磁钢板、非晶质体等高导磁率、且磁通密度大的磁性材料。特别是，非晶箔的矫顽力极小，为电磁钢板的1/10～1/100，且箔电阻率为方向性电磁钢板的10倍，涡电流损失也处于优势。然而，非晶质体、方向性电磁钢板的磁致伸缩常数与软磁性材料例如C级坡莫合金相比均较大，其结果，存在随着磁性体励磁的磁致伸缩振动大，且从铁芯产生的噪音大的问题。磁致伸缩现象是由于消磁状态的磁性体磁化而饱和，磁性体的长度发生变化的现象。如果磁致伸缩常数为正，则显示磁性体伸长磁致伸缩常数的比率量。另外，因为伸缩不依赖于饱和的极性方向，所以认为在某磁极方向上饱和的伸缩在随着磁化反转而在相反磁极方向上饱和的过程中因经过励磁方向和磁化方向不一致的状态而进行伸缩、振动。在消磁状态下分散的磁性体内部的细小的磁区反映出磁化时在一个方向上一致的结构的变化。在电磁钢板中，磁区宽度越窄，磁区的平均移动距离越小，被称为低损失化及低噪音化。作为关于非晶质体中的低噪音化的技术，大多从电磁钢板中学习。专利文献1中公开有通过激光规则地开设浅的孔，具有低损失及低视在功率的软磁非晶合金带。现有技术文献专利文献专利文献1：WO2011/030907
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题与电磁钢板不同，已知非晶质体的磁区成为宽度宽的磁区。另外，认为非晶质体的磁区难以磁化反转。在专利文献1所公开的技术中，通过照射激光而形成凹部和环状的突起部，虽然形成低铁损，但认为低噪音化的效果不明确。因此，专利技术人认为，通过控制难以磁化反转的非晶质体等磁性材料中的磁区的磁化方向，能够容易磁化反转，且能够降低损失及噪音。本专利技术的目的在于，提供一种能够降低损失及噪音的变压器。用于解决问题的技术方案本专利技术优选的一例为具有卷绕铁芯的变压器，其中，所述卷绕铁芯在主面具有开口部，所述开口部具有在磁路的方向上的长度长于在卷绕铁芯的宽度方向上的长度的形状。专利技术效果根据本专利技术，能够降低变压器的损失和噪音。附图说明图1是表示实施例1中的非晶箔的图。图2是表示实施例2中的狭缝形成法和磁特性的关系的图。图3是说明实施例3的图。图4是实施例4中的狭缝形状和磁特性的关系图。图5是表示实施例5中的变压器的图。图6是表示实施例5中的变压器的结构部件的图。图7表示变压器的外观的图。具体实施方式以下，使用附图图，对实施例进行说明。实施例1首先，对在非晶箔上设置狭缝10的形状的定义进行说明。图1是表示实施例1的非晶箔的俯视图。通过在非晶箔上加入切口而能够实现狭缝10。作为开口部的狭缝10从非晶箔面的单侧朝向相反面呈直线状地减少非晶箔的厚度，从而具有改变与狭缝10平行和垂直的磁化容易度的效果，减少与狭缝10平行的方向的施加磁场Hm。另外，与狭缝10垂直的方向的磁化饱和磁场值表示磁各向异性。图1的附图标记13表示磁路，附图标记14表示非晶箔的宽度方向。附图标记12表示狭缝间隔。另外，施加磁场Hm在测定最大磁通密度Bm时表示施加的磁场。特别是，通过使狭缝10深至贯通非晶箔的程度，具有在非晶箔面内赋予适当的磁各向异性，使磁化稳定的效果。狭缝10沿着非晶箔面越长，越使施加磁场Hm降低，但不需要长到切断非晶箔。在狭缝10没有到达非晶箔的端面的情况下，能够保持高的非晶箔的强度。将狭缝10设为一定长度(狭缝长)，接着形成狭缝10，得到与长的狭缝10相同的效果。该狭缝10间的长度(狭缝间距11)越短，越容易切断非晶箔，因此，为了确保强度，可以将狭缝长和狭缝间距11之比保持在1：1～10：1之间。通过设为这种狭缝形状，能够不使非晶箔破裂而进行变压器铁芯形状加工。对非晶箔赋予适当大小的磁各向异性，形成使磁区方向均匀化的磁区结构，能够容易实现磁化反转。作为其结果，能够降低损失及磁致伸缩振动。作为对磁性体赋予磁各向异性的方法最为有效的是利用形状各向异性。这样，在将磁性体设为各向异性的形状、例如棒状时，容易进行朝向棒的长度方向的磁化。这表示的是棒无论单独存在于空间或是作为空间存在于均匀的磁性体的内部均显示相同的效果。实施例1是在非晶箔上加入缺口，对非晶箔赋予磁各向异性的例子。实施例2形成图1的狭缝的方法有剪切加工、金刚石刀加工、激光加工等。在实施例2中，使用了一边为50mm见方的非晶箔。图2中的(a)表示实施例2中的非晶箔的俯视图。图2中的(b)示出表示实施例2的狭缝形成法和磁特性的表1。如图2的(a)所示，狭缝间隔为30mm，从非晶箔的端部到45mm形成狭缝，并比较不同的形成法的磁特性。在狭缝的形成中，比较通过脉冲激光及剪切切断的狭缝。激光使用皮秒激励脉冲激光，将输出设为38W并保持为恒定，反复扫描狭缝，并改变扫描速度和反复数而制作狭缝。试样在形成了狭缝后，通过热处理而除去加工变形。另外，为了进行比较，准备用热处理的试样(样品)。磁特性是将非晶箔以50Hz励磁至1T时的损失即W10/50和施加磁场Hm。如图2的(a)所示，测量范围21在狭缝的方向上测定36mm之间。表1表示测定值。在对比较用样品以2m/s的扫描速度切断13次的情况下，W10/50的损失增加40％，且热应力破坏非晶箔。在将扫描速度增加到4m/s的情况下，在扫描次数25次时，虽然没有破坏非晶箔，但W10/50的损失增加60％。与此相对，在将扫描速度增加到8m/s的情况下，将扫描次数设为50次时，W10/50的损失成为与样品同程度。与此相对，在使用了剪切的情况下，W10/50的损失降低20％。在此，在通过激光形成狭缝的情况下，从激光的照射侧的非晶箔的主面朝向相反侧的主面形成具有V字形状的锥形的截面。在使用剪切形成狭缝的情况下，狭缝的加工面相对于非晶箔的主面为大致垂直的截面形状，在剪切时，磁各向异性高，噪音降低效果变高。另一方面，在使用激光时容易加工。另外，关于施加磁场Hm，相对于样品而言，在扫描速度为2m/s的情况下，施加磁场Hm增加。在扫描速度为4m/s、8m/s的情况、及使用剪切的情况下，与样品相比，施加磁场Hm为低的值。可知在比其更适当的条件下的狭缝形成具有降低施加磁场的效果。能够降低恒定的磁化所需的施加磁场对应于能够容易磁化反转。这与变压器中的励磁容量的降低相等。即，根据实施例2，能够容易磁化反转，因此，能够降低铁芯使用非晶箔的情况下的噪音。实施例3作为在非晶箔上连续地形成狭缝的方法，有如果为损失小的剪切，则使刀刃长度与狭缝长一致，以连续冲压输送箔，进行狭缝形成的方法。另一方面，在使用激光的情况下，能够通过编程而自由变更加工宽度，且简便。因此，为了把握狭缝对磁特性的影响，进行实施例2中求出的损失及施加磁场小的扫描速度8m/s的激本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有卷绕铁芯的变压器，其特征在于：/n所述卷绕铁芯在主面具有开口部，所述开口部具有在磁路的方向上的长度长于在所述卷绕铁芯的宽度方向上的长度的形状。/n

【技术特征摘要】
20180717 JP 2018-1338021.一种具有卷绕铁芯的变压器，其特征在于：
所述卷绕铁芯在主面具有开口部，所述开口部具有在磁路的方向上的长度长于在所述卷绕铁芯的宽度方向上的长度的形状。


2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于：
所述卷绕铁芯具有与所述主面的厚度不同的深度的所述开口部。


3.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于：
所述开口部具有长边和短边或长轴和短轴。


4.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于：
所述开口部设置在不同于所述卷绕铁芯的端面的部分。


5.根据权利要求3所述的变压器，其特征在于：
所述开口部的长边与所述卷绕铁芯的端面接触。


6.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于：
所述开口部具有比所述卷绕铁芯的部件的厚度短的深度。


7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：今川尊雄，馆村诚，佐藤孝平，阿部将，安东邦彦，相马宪一，
申请(专利权)人：株式会社日立产机系统，
类型：发明
国别省市：日本;JP