高线性度电流互感器磁芯热处理方法技术

本发明专利技术公开一种高线性度电流互感器磁芯热处理方法，包括以下步骤：步骤一，将待处理的互感器磁芯放置在横磁炉中，并抽真空；步骤二，炉内温度从室温升到150℃至700℃，保温10至1200分钟，然后炉内冷却10至60分钟；步骤三，对经过冷却的互感器磁芯施加横向磁场，磁场时间为30至350分钟，磁场强度为250至7000Gs，温度为350℃至700℃，在炉内保温30至250分钟，在室温下冷却10至60分钟。本发明专利技术的有益效果是：本方法制备的纳米晶电流互感器磁芯，具有高的初始导磁率和极低的剩余磁感应强度，可有效提高互感器的采样线性度，角差达到士2分。

【技术实现步骤摘要】
高线性度电流互感器磁芯热处理方法
本专利技术涉及磁芯热处理
，尤其涉及一种高线性度电流互感器磁芯热处理方法。
技术介绍
仪器仪表中的电流互感器因互感器磁芯的导磁率线性度不佳，导致设备的线性度不好，需要用软件进行多点补偿才能达到良好的采样线性度，补偿点越多补偿越困难，相对地成本也越高，所以设备厂商迫切需要一种高线性度互感器来降低补偿的难度和成本。目前全球仅有德国VAC制作的磁芯和互感器可以达到良好的线性度(角差小于2分)，而国内厂商多用横向磁场处理铁芯来解决互感器线性度，虽对线性度有提高(角差可以达到±5分)，距VAC还是有一定差距，且VAC的售价特别高，一般厂商承受不了因此带来的成本压力，寄希望于国内厂商能开发出一系列高线性互感器，扶助国内仪表界开发出有国际竞争力的仪器仪表产品。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出一种高线性度电流互感器磁芯热处理方法，主要解决互感器磁芯的导磁率线性度不佳的问题。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种高线性度电流互感器磁芯热处理方法，包括以下步骤：步骤一，将待处理的互感器磁芯放置在横磁炉中，并抽真空；步骤二，炉内温度从室温升到150℃至700℃，保温10至1200分钟，然后炉内冷却10至60分钟；步骤三，对经过冷却的互感器磁芯施加横向磁场，磁场时间为30至350分钟，磁场强度为250至7000Gs，温度为350℃至700℃，在炉内保温30至250分钟，在室温下冷却10至60分钟。本专利技术的有益效果为：本方法制备的纳米晶电流互感器磁芯，具有高的初始导磁率和极低的剩余磁感应强度，可有效提高互感器的采样线性度，线性度(角差)达到士2分。附图说明图1为经热处理的磁芯的静态磁滞回线和基本磁化曲线示意图；图2为经热处理的磁芯的基本磁化曲线和磁导率曲线示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的内容做进一步详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容。本实施例提出了一种高线性度电流互感器磁芯热处理方法，包括以下步骤：步骤一，将待处理的互感器磁芯放置在横磁炉中，并抽真空；步骤二，炉内温度从室温升到150℃至700℃，保温10至1200分钟，然后炉内冷却10至60分钟；步骤三，对经过冷却的互感器磁芯施加横向磁场，磁场时间为30至350分钟，磁场强度为250至7000Gs，温度为350℃至700℃，在炉内保温30至250分钟，在室温下冷却10至60分钟。如图1，图2所示，热处理后的互感器磁芯其剩余磁感应强度Br＜30mT且初始导磁率μi仍能满足75000(75K)以上。本方法制备的纳米晶电流互感器磁芯，具有高的初始导磁率和极低的剩余磁感应强度，可有效提高互感器的采样线性度，角差达到士2分。具体实施原理：本专利技术的实施原理和工艺背景为参照磁性物质的特有磁化过程，在生产中提供一个与对应产品相对应的横向磁场让材料处于从零磁化状态磁化到饱和的磁化曲线三大阶段(可逆段→部分可逆段→完成不可逆段)中的部分可逆段磁化，从而可以在取得最优的磁畴结构(很低的剩磁Br)的同时保持良好的磁各项异性(初始磁导率μi)试验说明：试验采用磁路长度Le＝4.5373cm，有效截面积Ae＝0.25cm^2,质量约8.0g的纳米晶电流互感器磁芯；实施例一步骤一，将待处理的互感器磁芯放置在横磁炉中，并抽真空；步骤二，炉内温度从室温升到150℃，保温10分钟，然后炉内冷却10分钟；步骤三，对经过冷却的互感器磁芯施加横向磁场，磁场时间为30分钟，磁场强度为250Gs，温度为350℃，在炉内保温30分钟，在室温下冷却10分钟。实施例二步骤一，将待处理的互感器磁芯放置在横磁炉中，并抽真空；步骤二，炉内温度从室温升到700℃，保温1200分钟，然后炉内冷却60分钟；步骤三，对经过冷却的互感器磁芯施加横向磁场，磁场时间为350分钟，磁场强度为7000Gs，温度为700℃，在炉内保温250分钟，在室温下冷却60分钟。角差值通过成品互感器参数测得，互感器要求绕线参数为线径Φ0.11mm，圈数1500Ts，测试在额定电流20A，负载电阻22欧姆下，精度要求等级0.2级，在电流2.5A～24A下测得角差的差值在士2分内；1、不同工艺下试验结果备注：以上试验所用材料，设备，生产批次均为定量，唯一变量为退火工艺实施例一工艺下，得到的初始磁导率μi平均值为79.76K，剩磁Br为29mT，实施例一工艺下，得到的初始磁导率μi平均值为80.53K，剩磁Br为33mT。对比工艺1：采用本实施工艺步骤一和步骤二；采用步骤三中工艺温度350℃至700℃区间外的温度进行横向磁场退火，步骤三中的其他参数不变，得到的初始磁导率μi平均值为83.89K，剩磁Br为50mT；绕制成互感器线圈后测试的角差为2.8分；对比工艺2：采用本实施工艺步骤一和步骤二；采用步骤三中工艺磁场强度250至7000Gs区间外的磁场强度进行横向磁场退火，步骤三中的其他参数不变，得到的初始磁率μi平均值为94.5K，剩磁Br为86mT；绕制成互感器线圈后测试的角差为3.2分；对比工艺4：采用本实施工艺步骤一和步骤二；采用步骤三中工艺横向磁场持续时间为30～250分钟区间外的磁场时间进行横向磁场退火，步骤三中的其他参数不变，得到的初始磁率μi平均值为50.78K，剩磁Br为22mT；绕制成互感器线圈后测试的角差为4.0分。2、实施例一工艺下不同试验批次结果第1次试验第2次试验第3次试验第4次试验第5次试验初始磁导率μi(K)79.7680768590剩磁Br(mT)29.2422292027线性度(角差差值)1.561.351.71.11.4备注：以上试验所用工艺为定量，且采用同一牌号材料，不同试验批次试验上述实施例只是为了说明本专利技术的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本专利技术的内容并据以实施，并不能以此限制本专利技术的保护范围。凡是根据本
技术实现思路
的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高线性度电流互感器磁芯热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一，将待处理的互感器磁芯放置在横磁炉中，并抽真空；/n步骤二，炉内温度从室温升到150℃至700℃，保温10至1200分钟，然后炉内冷却10至60分钟；/n步骤三，对经过冷却的互感器磁芯施加横向磁场，磁场时间为30至350分钟，磁场强度为250至7000Gs，温度为350℃至700℃，在炉内保温30至250分钟，在室温下冷却10至60分钟。/n

【技术特征摘要】
1.一种高线性度电流互感器磁芯热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将待处理的互感器磁芯放置在横磁炉中，并抽真空；
步骤二，炉内温度从室温升到150℃至700℃，保温10至1200分钟，然后炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄剑威，曹前进，谢运珍，
申请(专利权)人：佛山市中研非晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44