專利名稱：非晶合金變壓器及其鐵芯、與制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種非晶合金變壓器及其鐵芯、與制造方法。
背景技術(shù)：
非晶合金變壓器是利用新型導(dǎo)磁材料——非晶合金來制作鐵芯的新型節(jié)能變壓器。它與傳統(tǒng)變壓器相比，空載損耗下降70%以上，空載電流下降約80%，是目前節(jié)能效果較佳的配電變壓器，特別適用于農(nóng)村電網(wǎng)和發(fā)展中地區(qū)等負(fù)載率較低的地方。非晶合金的磁致伸縮系數(shù)較高，由磁致伸縮引起的非晶鐵芯振動所受的約束比較小，振動量級相對較大，相應(yīng)產(chǎn)生的噪聲也較大，如何降低非晶合金變壓器的噪聲是必須考慮的重要問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種非晶合金變壓器及其鐵芯、與制造方法，以解決非晶合金變壓器的噪聲問題。為解決以上技術(shù)問題，一方面，提供一種非晶合金鐵芯，包括:外模板；內(nèi)模板；多疊非晶合金片，設(shè)置于所述內(nèi)模板與外模板之間，且每相鄰兩套非晶合金片之間設(shè)置有支撐片。進(jìn)一步的，所述多疊非晶合金片中的每疊非晶合金片包括多套非晶合金片，且每套非晶合金片包括一組或多組非晶合金片。進(jìn)一步的，所述每疊非晶合金片包括2到10套非晶合金片。進(jìn)一步的，所述多疊非晶合金片包括的非晶合金片套數(shù)相同或不同。進(jìn)一步的，所述支撐片的厚度為0.27^0.35mm。進(jìn)一步的，所述支撐片為取向硅鋼片。另一方面，提供一種變壓器，包括以上任一種所述的非晶合金鐵芯以及纏繞于所述非晶合金鐵芯上的線圈。又一方面，提供一種干式變壓器，其特征在于，包括以上任一種所述的非晶合金鐵芯以及纏繞于所述非晶合金鐵芯上的線圈。又一方面，提供一種非晶合金鐵芯的制造方法，包括:切割非晶合金帶材，將切割得到的非晶合金片疊置在一起得到鐵芯疊片；對所述鐵芯疊片進(jìn)行套裝與成型，得到成型鐵芯；對所述成型鐵芯進(jìn)行去應(yīng)力處理；對去應(yīng)力處理后的所述成型鐵芯進(jìn)行表面涂封；其中，在切割非晶合金帶材，將切割得到的非晶合金片疊置在一起得到鐵芯疊片的過程中，每疊置預(yù)設(shè)數(shù)量的非晶合金片，便在疊置的非晶合金片上放置一層支撐片。進(jìn)一步的，切割非晶合 金帶材，將切割得到的非晶合金片疊置在一起得到鐵芯疊片的過程包括:切割非晶合金帶材，將切割得到的非晶合金片逐刀疊置，其中，疊置的多刀非晶合金片為一組非晶合金片，一組或多組非晶合金片為一套非晶合金片；每疊置預(yù)設(shè)套數(shù)的非晶合金片時，在所疊置的非晶合金片上放置一層支撐片。進(jìn)一步的，所述預(yù)設(shè)套數(shù)為2到10套。進(jìn)一步的，所述支撐片為取向硅鋼片，且其厚度為0.27、.35mm?？梢?，以上非晶合金鐵芯、變壓器或制造方法，在非晶合金片中放置了具有支撐作用的支撐片，使得非晶合金鐵芯的抗外力能力增強(qiáng)，表面涂覆的環(huán)氧樹脂不會因受力而開裂或脫落，進(jìn)而有效降低了非晶合金鐵芯的噪音。同時，由于非晶合金鐵芯的整體剛度增強(qiáng)，在非晶合金變壓器遭受突發(fā)短路時，鐵芯不會受力變形，增強(qiáng)了變壓器運(yùn)行的可靠性。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的一種非晶合金鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例所提供的一種非晶合金鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明又一實(shí)施例所提供的一種非晶合金鐵芯的制造方法的流程示意圖；圖4為本發(fā)明又一實(shí)施例所提供的一種非晶合金鐵芯的制造方法中切割與疊置的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說明。請參見圖1，其所示為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的非晶合金鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所不，該非晶合金鐵芯100包括外模板110、內(nèi)模板120、設(shè)置于內(nèi)模板120與外模板110之間的多疊非晶合金片130。其中，所述多疊非晶合金片130之間通過支撐片140隔離，S卩，每相鄰兩套非晶合金片之間設(shè)置有支撐片140。以上實(shí)施例在非晶合金片中放置了具有支撐作用的支撐片，使得非晶合金鐵芯的抗外力能力增強(qiáng)，表面涂覆的環(huán)氧樹脂不會因受力而開裂或脫落，進(jìn)而有效降低了非晶合金鐵芯的噪音。同時，由于非晶合金鐵芯的整體剛度增強(qiáng)，在非晶合金變壓器遭受突發(fā)短路時，鐵芯不會受力變形，增強(qiáng)了變壓器運(yùn)行的可靠性。且，以上結(jié)構(gòu)的非晶合金鐵芯尤其適用于干式變壓器。干式變壓器是一種鐵芯和繞組(線圈)不浸潰在絕緣油中的變壓器。由于其阻燃性能優(yōu)、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，在配電變壓器市場有著廣闊的發(fā)展前景。非晶合金變壓器的噪聲是由于鐵芯的振動產(chǎn)生并通過與其相連的物體的傳播而發(fā)出的，當(dāng)非晶合金鐵芯應(yīng)用于干式變壓器時，由于非晶合金干式變壓器鐵芯并未浸在變壓器油中，而是裸露在外，因此它發(fā)出的噪聲傳播衰減很少，相應(yīng)的噪聲等級較高。為了降低非晶合金干式變壓器的噪聲，一般在設(shè)計(jì)非晶合金干式變壓器鐵芯時，將其磁通密度降低，相應(yīng)的鐵芯的外形尺寸增大，鐵芯成型較為困難；同時，由于非晶合金片外形較軟，缺乏一定的剛度，較大的鐵芯受力后鐵芯端面的環(huán)氧樹脂極易開裂或脫落，致使鐵芯受到的束縛力減小，鐵芯噪音增加，內(nèi)部非晶合金片的碎屑也極易掉落，容易產(chǎn)生變壓器短路故障。而以上實(shí)施例所提供的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于干式變壓器鐵芯時，可以很好的解決以上技術(shù)問題。在本發(fā)明另一實(shí)施例中，以上支撐片140可以為取向硅鋼片。由于取向硅鋼片與非晶合金具有相似的電磁性能，可以參與變壓器運(yùn)行時的導(dǎo)磁，且相對于非晶合金材料，具有更好的剛性，因此，在非晶合金鐵芯成型時可以起到很好的支撐作用，降低了鐵芯成型的難度。另外，硅鋼片還具有一定的柔性，在非晶合金鐵芯成型的時候，可以與非晶合金片一起彎曲成型。另外，支撐片140的厚度不宜太厚，否則會影響整個非晶合金鐵芯的電磁性能。也不宜太薄，否則會影響其對整個鐵芯的支撐作用。較佳的，支撐片140的厚度為
0.27、.35_。如此，既不會影響整個非晶合金鐵芯的電磁性能，且其支撐作用使得非晶合金鐵芯的抗外力能力增強(qiáng)，表面涂覆的環(huán)氧樹脂不會因受力而開裂或脫落，進(jìn)而有效降低了非晶合金鐵芯的噪音。同時，由于非晶合金鐵芯的整體剛度增強(qiáng)，在非晶合金變壓器遭受突發(fā)短路時，鐵芯不會受力變形，增強(qiáng)了變壓器運(yùn)行的可靠性。需要說明的是，每疊非晶合金片130包括多套非晶合金片，且每套非晶合金片包括多組非晶合金片。例如，每套非晶合金片包括2到10組非晶合金片，且每組非晶合金片包括2到3刀非晶合金片。再如，最后一套非晶合金片可以只包括一組非晶合金片。以上這些僅為舉例，并非用以限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品的大小與磁性需求，設(shè)計(jì)出不同套數(shù)與組數(shù)的非晶合金鐵芯。另外，由內(nèi)向外每刀或每組非晶合金片在成型過程中需要搭接成鐵芯，因此需要一個尺寸的變化，即，每刀或每組非晶合金片之間具有相應(yīng)的增量。例如，同組非晶合金片內(nèi)，每刀非晶合金片之間的增量可以為f 2mm，且由內(nèi)向外依次增加；再如，同套非晶合金片內(nèi)，相鄰兩組非晶合金片之間的增量可以為:T7mm，且由內(nèi)向外依次增加；再如，非晶合金片之間的組間距一般可以為l(T25mm，且由內(nèi)向外依次增加。此處僅為舉例，并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，只要滿足非晶合金鐵芯成型時的搭接需要即可。在本發(fā)明又一實(shí)施例中，多疊非晶合金片包括的非晶合金片套數(shù)可以不同，也可以相同。多疊非晶合金片包括的非晶合金片套數(shù)相同的情況下，有利于整個非晶合金的制造，且由于支撐片140將非晶合金片均勻隔開，相對于多疊非晶合金片套數(shù)不同的情況下，整個非晶合金鐵芯的電磁性能更佳。例如，在本發(fā)明又一實(shí)施例中，每疊非晶合金片包括2到10套非晶合金片。其套數(shù)變化根據(jù)鐵芯疊厚大小來定，對于鐵芯疊厚較大的情況，如若套數(shù)較少，則會在搭頭部位高度集中，致使鐵芯搭接尺寸過大，不利于變壓器整體尺寸的降低，增加變壓器生產(chǎn)成本；對于鐵芯疊厚較小的情況，鐵芯窗口尺寸一般也較小，如若套數(shù)較多，勢必會使搭接區(qū)域增大，進(jìn)入鐵芯彎角區(qū)域，影響變壓器的器身裝配。當(dāng)然，在本實(shí)施例中，多疊非晶合金片包括的非晶合金片套數(shù)可以不同，也可以相同。請繼續(xù)參考圖1，圖中非晶合金片的搭接部分150為集中式搭頭結(jié)構(gòu)。然而，此處僅為舉例，該搭接部分也可以為分布式搭頭結(jié)構(gòu)。例如，可以參考申請?zhí)枮?00820056094.4的中國專利申請——“一種分布式搭頭的非晶合金鐵芯”。本發(fā)明不做任何限制?？蛇x的，內(nèi)模板120和外模板110與支撐片140的材質(zhì)可以相同，即為取向硅鋼片，且厚度也可以相同。從而，內(nèi)模板與外模板可以在鐵芯成型工藝之前，非晶合金帶材的切割與疊片過程中，就將內(nèi)模板、外模板與支撐片和非晶合金片疊在一起，例如，在開始疊片時，先放入內(nèi)模板；然后每切割得到一刀非晶合金片便置于所述內(nèi)模板上；且每切割幾套非晶合金片便放入支撐片，最后放上外模板。而后，將整個疊片放到成型臺進(jìn)行鐵芯成型?？蛇x的，內(nèi)模板和外模板與支撐片的材質(zhì)均為取向硅鋼片，但厚度較厚，且剛性更強(qiáng)，因此內(nèi)、外模板可以分別是四塊獨(dú)立的長方形硅鋼板，其尺寸根據(jù)鐵芯設(shè)計(jì)尺寸而確定。其中兩塊的尺寸與成型后鐵芯的長邊的尺寸一致，另外兩塊與成型后的鐵芯的短邊的尺寸一致。具體，請參考圖2，其為本發(fā)明又一實(shí)施例所提供的一種非晶合金鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，本實(shí)施例的非晶合金鐵芯同樣包括外模板、內(nèi)模板、設(shè)置于內(nèi)模板與外模板之間的多疊非晶合金片230。其中，所述多疊非晶合金片230之間通過支撐片240隔離，即，每相鄰兩套非晶合金片之間設(shè)置有支撐片240。本實(shí)施例與以上實(shí)施例的區(qū)別在于，其外模板包括四塊獨(dú)立的硅鋼板211、212、213和214 ;內(nèi)模板也包括四塊獨(dú)立的硅鋼板221、222,223 和 224。另外，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種變壓器，包括以上實(shí)施例所述的任一種非晶合金鐵芯以及纏繞于所述非晶合金鐵芯上的線圈。較佳的，以上變壓器可以是一種干式變壓器。本發(fā)明另一實(shí)施例還提供一種非晶合金鐵芯的制造方法，如圖3所示，包括以下步驟:S310:切割非晶合金帶材，將切割得到的非晶合金片疊置在一起得到鐵芯疊片；S320:對所述鐵芯疊片進(jìn)行套裝與成型，得到成型鐵芯；S330:對所述成型鐵芯進(jìn)行去應(yīng)力處理；S340:對去應(yīng)力處理后的所述成型鐵芯進(jìn)行表面涂封。其中，在以上步驟S310中，每疊置預(yù)設(shè)數(shù)量的非晶合金片，便在疊置的非晶合金片上放置一層支撐片。而其它步驟可以參見現(xiàn)有非晶合金鐵芯的制造過程中的相應(yīng)步驟。例如，可以參考申請?zhí)枮?00910051380.0的中國專利申請——“非晶合金鐵芯制造方法”，例如，對成型鐵芯的去應(yīng)力處理可以為磁場熱處理。在一較佳實(shí)施例中，以上步驟S310可以包括:S311:切割非晶合金帶材，將切割得到的非晶合金片逐刀疊置，其中，疊置的多刀非晶合金片為一組非晶合金片，一組或多組非晶合金片為一套非晶合金片；S312:每疊置預(yù)設(shè)套數(shù)的非晶合金片時，在所疊置的非晶合金片上放置一層支撐片。重復(fù)以上步驟直至得到預(yù)設(shè)厚度的鐵芯疊片。而后將鐵芯疊片(包括非晶合金片及支撐片)移到成型臺，利用內(nèi)、外模板將其成型為內(nèi)部窗口為近似矩形的成型鐵芯，成型時由于非晶合金內(nèi)部有多層硅鋼片，整體剛性增強(qiáng)，成型難度大幅降低。較佳的，以上預(yù)設(shè)套數(shù)為2到10套。較佳的，支撐片為取向硅鋼片，且其厚度為0.27、.35mm。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種非晶合金鐵芯，其特征在于，包括: 外模板； 內(nèi)模板； 多疊非晶合金片，設(shè)置于所述內(nèi)模板與外模板之間，且每相鄰兩套非晶合金片之間設(shè)置有支撐片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶合金鐵芯，其特征在于，所述多疊非晶合金片中的每疊非晶合金片包括多套非晶合金片，且每套非晶合金片包括一組或多組非晶合金片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非晶合金鐵芯，其特征在于，所述每疊非晶合金片包括2到10套非晶合金片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶合金鐵芯，其特征在于，所述多疊非晶合金片包括的非晶合金片套數(shù)相同或不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶合金鐵芯，其特征在于，所述支撐片的厚度為0.27 0.35mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非晶合金鐵芯，所述支撐片為取向硅鋼片。
7.一種變壓器，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的非晶合金鐵芯以及纏繞于所述非晶合金鐵芯上的線圈。
8.一種干式變壓器，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的非晶合金鐵芯以及纏繞于所述非晶合金鐵芯上的線圈。
9.一種非晶合金鐵芯的制造方法，包括: 切割非晶合金帶材，將切割得到的非晶合金片疊置在一起得到鐵芯疊片； 對所述鐵芯疊片進(jìn)行套裝與成型，得到成型鐵芯； 對所述成型鐵芯進(jìn)行去應(yīng)力處理； 對去應(yīng)力處理后的所述成型鐵芯進(jìn)行表面涂封； 其特征在于，在切割非晶合金帶材，將切割得到的非晶合金片疊置在一起得到鐵芯疊片的過程中，每疊置預(yù)設(shè)數(shù)量的非晶合金片，便在疊置的非晶合金片上放置一層支撐片。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的非晶合金鐵芯的制造方法，其特征在于，切割非晶合金帶材，將切割得到的非晶合金片疊置在一起得到鐵芯疊片的過程包括: 切割非晶合金帶材，將切割得到的非晶合金片逐刀疊置，其中，疊置的多刀非晶合金片為一組非晶合金片，一組或多組非晶合金片為一套非晶合金片； 每疊置預(yù)設(shè)套數(shù)的非晶合金片時，在所疊置的非晶合金片上放置一層支撐片。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的非晶合金鐵芯的制造方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)套數(shù)為2到10套。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的非晶合金鐵芯的制造方法，其特征在于，所述支撐片為取向硅鋼片，且其厚度為0.27、.35mm。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種非晶合金變壓器及其鐵芯、與制造方法。所述非晶合金鐵芯包括外模板；內(nèi)模板；多疊非晶合金片，設(shè)置于所述內(nèi)模板與外模板之間，且每相鄰兩套非晶合金片之間設(shè)置有支撐片。由于支撐片具有支撐作用，使得非晶合金鐵芯的抗外力能力增強(qiáng)，表面涂覆的環(huán)氧樹脂不會因受力而開裂或脫落，進(jìn)而有效降低了非晶合金鐵芯的噪音。同時，由于非晶合金鐵芯的整體剛度增強(qiáng)，在非晶合金變壓器遭受突發(fā)短路時，鐵芯不會受力變形，增強(qiáng)了變壓器運(yùn)行的可靠性。
文檔編號H01F41/02GK103093934SQ20131004211
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者張士巖, 徐華, 陳飛 申請人:上海日港置信非晶體金屬有限公司