一种用于电磁感应装置的磁芯(1)，所述磁芯包括由晶粒取向材料制成的柱(5)、由非晶态材料制成的磁轭(3)和由晶粒取向材料制成的辅助联接构件(7)，其中，辅助联接构件(7)联接柱(5)与磁轭(3)，其中，柱(5)的晶粒取向垂直于辅助联接构件(7)的晶粒取向。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电磁感应装置的磁芯、包括该磁芯的电磁感应装置及制造磁芯的方法
本公开总体涉及电磁感应装置，例如变压器和电抗器，尤其涉及电磁感应装置的磁芯。
技术介绍
电磁感应装置(例如变压器)的磁芯为绕组的磁链提供了简便的路径并创建了有效的磁耦合来传递能量。在操作中，磁芯中会产生空载损耗。空载损耗由激励磁芯所需的励磁电流所引起且与负载电流无关。希望减少空载损耗，原因在于它可以降低总拥有成本并且从环境角度来看也很重要。在磁芯中使用非晶态材料可以降低空载损耗。与用于磁芯的常规晶粒取向钢相比，在相同的磁通密度下非晶态材料的损耗要低得多。非晶态材料所存在的缺点是饱和磁通密度较低。JP2013080856公开了一种固定式感应电气设备的混合层压芯，所述混合层压芯具有由层压硅钢板制成的柱和由层压非晶态天然合金薄带制成的磁轭。通过交替排列硅钢板和非晶态天然合金薄带实现柱与磁轭之间的连接。
技术实现思路
JP2013080856中公开的混合层压芯的构造的一个缺点是联接区域中的附加损耗，这增加了磁化电流和空载损耗。这些损耗是由于磁通量在联接区域中弯曲而产生的，其中，磁通量与晶粒取向交叉。本专利技术人还另外认识到，非晶态材料和晶粒取向材料的联接是实现混合磁芯所面临的主要挑战之一。例如，在实践中难以调整用于切割非晶态材料和晶粒取向材料的切割机。此外，与晶粒取向材料相比非晶态材料较软并且在进行联接时更难以起作用。如果使用传统的磁芯设计，这会使非晶态材料的层压板交错，从而使联接变得困难。<br>鉴于以上内容，本公开的目的是提供一种解决或至少减轻现有技术已有问题的磁芯。因此，根据本公开的第一方面，提供了一种用于电磁感应装置的磁芯，所述磁芯包括：由晶粒取向材料制成的柱、由非晶态材料制成的磁轭和由晶粒取向材料制成的辅助联接构件，其中，辅助联接构件将柱与磁轭联接起来，其中，柱的晶粒取向垂直于辅助联接构件的晶粒取向。借助于辅助联接构件，可以促进磁芯的制造。另外，垂直的晶粒取向的构造减少了磁通量弯曲。由此可以减少空载损耗。根据一个实施例，辅助联接构件由晶粒取向材料构成。根据一个实施例，辅助联接构件的晶粒取向平行于磁轭的纵向延伸。因此，辅助联接构件的晶粒取向平行于磁轭的中心纵向轴线。根据一个实施例，辅助联接构件和柱相对于柱的中心纵向轴线倾斜或成角度地连接到彼此。辅助联接构件可以从其与磁轭的连接部到其与柱的连接部沿着柱的中心纵向轴线在从柱朝向辅助联接构件的方向上具有逐渐增大的尺寸。尺寸可以线性增加。辅助联接构件和磁轭之间的连接可以平行于或基本平行于柱的中心纵向轴线。根据一个实施例，柱和辅助联接构件各个均包括多个层压板，其中，通过辅助联接构件的层压板与柱的层压板交错而形成辅助联接构件和柱之间的联接。根据一个实施例，磁轭和辅助联接构件各个均包括多个层压板，其中，通过将辅助联接构件的层压板与磁轭的层压板交错而形成辅助联接构件和磁轭之间的联接。根据一个实施例，辅助联接构件和柱之间的联接是斜接联接。结合柱的晶粒取向和辅助联接构件的晶粒取向的垂直构造使用斜接联接特别有利。在联接处，磁通量突然改变了大约90°的方向，因此不会像JP2013080856中那样使柱和磁轭的晶粒取向结构交叉。从而可以改善磁通量弯曲。由此可以减少空载损耗。根据一个实施例，斜接联接的角度是45°。当制造均由晶粒取向材料制成的传统磁芯时，这是用于切割磁轭和柱的典型角度。通过使用45°的斜接联接，可以针对本混合设计使用与在同一工厂中制造的传统设计相同的切割机设置。根据一个实施例，辅助联接构件和磁轭之间的联接是搭接联接。因此，由非晶态材料制成的磁轭可以相对于其纵向延伸成直角地被切割，以与辅助联接构件联接。由于非晶态材料的柔软性，因此这有利于磁轭的层压板与辅助联接构件的层压板的交错。根据一个实施例，磁轭具有比柱更大的横截面。由此可以增加磁轭的饱和点。根据本公开的第二方面，提供了一种电磁感应装置，所述电磁感应装置包括根据第一方面的磁芯。根据一个实施例，电磁感应装置是变压器或电抗器。根据一个实施例，电磁感应装置是高压电磁感应装置。根据本公开的第三方面，提供了一种制造电磁感应装置的磁芯的方法，其中，该方法包括：b)联接由晶粒取向材料制成的柱与由晶粒取向材料制成的辅助联接构件，使得柱的晶粒取向垂直于辅助联接构件的晶粒取向；和c)联接由非晶态材料制成的磁轭与辅助联接构件。可以在联接柱和辅助联接构件之后或之前联接磁轭和辅助联接构件，即，步骤b)和c)的顺序可以互换。根据一个实施例，柱、磁轭和辅助联接构件各个均包括多个层压板，其中，联接辅助联接构件和柱包括使辅助联接构件的层压板与柱的层压板交错，并且其中，联接辅助联接构件与磁轭包括使辅助联接构件的层压板与磁轭的层压板交错。一个实施例包括在联接之前相对于辅助联接构件的晶粒取向对辅助联接构件进行倾斜切割，其中，柱和辅助联接构件的联接形成斜接联接。一个实施例包括在联接之前相对于辅助联接构件的晶粒取向对辅助联接构件进行垂直切割，其中，辅助联接构件和磁轭的联接形成搭接联接。通常，除非本文另外明确定义，否则将根据其在
中的普通含义来解释权利要求中使用的所有术语。除非另有明确说明，否则对“一/一个/该元件、设备、部件、装置等”的所有引用应公开解释为是指该元件、设备、部件、装置等的至少一个实例。附图说明现在将参考附图通过示例的方式描述本专利技术构思的具体实施例，其中：图1示意性地示出了磁芯的示例的角部的截面；图2示意性地示出了磁芯的另一示例的角部的截面；图3示意性地示出了用于三相应用的磁芯的示例；图4示意性地示出了具有使磁芯可见的电磁感应装置的侧视图的截面；和图5是制造磁芯的方法的流程图。具体实施方式现在将在下文中参考其中示出示例性实施例的附图更全面地描述本专利技术构思。然而，本专利技术构思可以以许多不同的形式来体现并且不应被解释为限于这里阐述的实施例；而是这些实施例通过示例的方式提供，使得本公开将是全面和完整的，并将向本领域技术人员充分传达本专利技术构思的范围。在整个说明书中，相同的数字表示相同的元件。图1描绘了用于电磁感应装置(例如电力变压器、配电变压器或电抗器)的磁芯1的示例的左上角。磁芯1包括上磁轭3、柱5和辅助联接构件7。尽管图中未示出，但是磁芯还包括下磁轭和另一柱，它们至少在材料类型和联接方面与上磁轭3和柱5相同。磁轭3由非晶态材料制成。特别地，磁轭3可以由非晶态材料构成。该材料可以例如是非晶态钢。磁轭3包括多个层压板或带。每个板优选地由非晶态材料制成。柱5由晶粒取向材料制成。特别地，柱5可以由晶粒取向材料构成。晶粒取向材料可以例如是硅钢。柱9的晶粒取向可以具有第一取向，如箭头G1所示，所述第一取向优选地平行于柱9的纵向方向。柱5包括多个层压板。每个板优选地均由本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于电磁感应装置(11)的磁芯(1；1'；1”)，所述磁芯包括：/n由晶粒取向材料制成的柱(5；5”)；/n由非晶态材料制成的磁轭(3；3”)；以及/n由晶粒取向材料制成的辅助联接构件(7；7'；7”)，/n其中，所述辅助联接构件(7；7'；7”)将所述柱(5；5”)与所述磁轭(3；3”)相联接，/n其中，所述柱(5；5”)的晶粒取向垂直于所述辅助联接构件(7；7'；7”)的晶粒取向。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180511 EP 18171956.81.一种用于电磁感应装置(11)的磁芯(1；1'；1”)，所述磁芯包括：
由晶粒取向材料制成的柱(5；5”)；
由非晶态材料制成的磁轭(3；3”)；以及
由晶粒取向材料制成的辅助联接构件(7；7'；7”)，
其中，所述辅助联接构件(7；7'；7”)将所述柱(5；5”)与所述磁轭(3；3”)相联接，
其中，所述柱(5；5”)的晶粒取向垂直于所述辅助联接构件(7；7'；7”)的晶粒取向。
2.根据权利要求1所述的磁芯(1；1'；1”)，其中，所述辅助联接构件(7；7'；7”)由晶粒取向材料构成。
3.根据权利要求1或2所述的磁芯(1；1'；1”)，其中，所述柱(5)和所述辅助联接构件(7；7'；7”)各个均包括多个层压板，其中，通过将所述辅助联接构件(7；7'；7”)的层压板与所述柱(5；5”)的层压板交错，形成所述辅助联接构件(7；7'；7”)和所述柱(5；5”)之间的联接。
4.根据前述权利要求中任一项所述的磁芯(1；1'；1”)，其中，所述磁轭(3；3”)和所述辅助联接构件(7；7'；7”)各个均包括多个层压板，其中，通过所述辅助联接构件(7；7'；7”)的层压板与所述磁轭(3；3”)的层压板交错，形成所述辅助联接构件(7；7'；7”)和所述磁轭(3；3”)之间的联接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的磁芯(1；1'；1”)，其中，所述辅助联接构件(7；7')与所述柱(5)之间的联接是斜接联接。
6.根据权利要求5所述的磁芯(l；l”)，其中，所述斜接联接的角度(α)为45°。
7.根据前述权利要求中任一项所述的磁芯(1；1'；1”)，其中，所述辅助联接构件(7；7')和所述磁轭(3；3”)之间的联接是搭接联接。
8.根据前述权利要求中任一项所述的磁芯(1；1'；1”)，其中，所述磁轭(...
【专利技术属性】
技术研发人员：赛义德·阿里·穆萨维，
申请(专利权)人：ABB电网瑞士股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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