CN105575579A - 一种复合式非晶合金软磁铁心 - Google Patents

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樊谨
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Abstract

本发明涉及一种复合式非晶合金软磁铁心，它包括至少一个封闭式软磁铁心和至少一个开口式软磁铁心，所述封闭式软磁铁心和开口式软磁铁心其中至少有一个是非晶合金软磁铁心，它们叠加而成，组成复合式结构，所述封闭式软磁铁心的上表面或下表面与开口式软磁铁心的下表面或上表面完全重合。本发明将两种或两种以上不同性能的铁心“并接”，使不同磁性能的铁心分别构成自己的磁路，在不同安匝条件的作用下，分别表现出不同的作用，这样就比原先单一磁心的电感具有更加宽泛的磁特性。

Description

一种复合式非晶合金软磁铁心
技术领域
本发明涉及一种电抗器用铁心，具体涉及一种电抗器用复合式铁心。
背景技术
工程上使用的软磁铁心常见的有硅钢软磁铁心、铁氧体软磁铁心、非晶合金软磁铁心、纳米晶合金软磁铁心、坡莫合金软磁铁心和各类磁粉芯等。以上各种软磁铁心各自具有其特定的磁性能，可分别用于不同性能要求的磁性元器件中。如;铁氧体铁心大多用于频率比较高的应用场合，适用于小功率的电子器件；硅钢铁心大多使用于工频等频率较低的场合，适合于较大功率的电力用变压器和电抗器；而坡莫合金铁心因为磁导率较高，常用于互感器和传感器等器件中。非晶合金和纳米晶合金软磁铁心可以用在比较广泛的使用领域。但是一种性能的磁性材料一般只表现单一的磁性能，制成磁性器件后表现出单一的特定磁性能或电性能，不可能表现出多种磁性材料的综合磁性能。这是磁性材料的本质性能决定的。目前工程上使用电抗器如果在小电流时具有高的感抗，那么这个电抗器在大电流时就会使磁性材料处于饱和，而不具有合适的感抗；反之，大电流下不饱和的电抗器，其感抗是很小的。但是如果工程上需要两者兼顾的电抗器，以往的现有技术，材料用单一磁性材料铁心制成的电抗器是无法实现的。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种将两种或两种以上不同性能的铁心“并接”，使不同磁性能的铁心分别构成自己的磁路，在不同安匝条件的作用下，分别表现出不同的作用，这样就比原先单一磁心的电感具有更加宽泛的磁特性的复合式非晶合金软磁铁心。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的一种复合式非晶合金软磁铁心，它包括至少一个封闭式软磁铁心和至少一个开口式软磁铁心，所述封闭式软磁铁心和开口式软磁铁心其中至少有一个是非晶合金软磁铁心，它们叠加而成，组成复合式结构，所述封闭式软磁铁心的上表面或下表面与开口式软磁铁心的下表面或上表面完全重合。
所述封闭式软磁铁心和开口式软磁铁心的纵截面相同或不同。
所述封闭式软磁铁心和开口式软磁铁心的性能不同。
所述封闭式软磁铁心和开口式软磁铁心为非晶合金软磁铁心，或非晶合金软磁铁心和纳米晶合金软磁铁心、硅钢软磁铁心、铁氧体软磁铁心、坡莫合金软磁铁心、磁粉芯的组合。
本发明的复合可以是两种不同性能的铁心复合，也可以是三种、四种或更多不同性能的铁心复合，但是要求被复合的各个铁心形状和尺寸必须一致或接近，准确地说，就是组成复合铁心的各个磁心的磁路长度和磁路的形状要保持一致，但是各个铁心截面积可以在很大的范围内变化，复合铁心的截面积是各单个铁心截面积的总和。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明利用非晶态合金软磁材料的这个特性，可以通过不同的热处理来获得不同特性的磁性能；再通过不同特性铁心的复合，得到复合式铁心。复合，就是将两种或两种以上不同性能的铁心“并接”后绕线圈，使不同磁性能的铁心分别构成自己的磁路，而这些磁路是“并接”的，在共同线圈的安匝作用下，当单一磁路饱和时，与之并联的另一磁路并没有饱和，这样多个并联的磁路，在不同安匝条件的作用下，分别表现出不同的作用，这样就比原先单一磁心的电感具有更加宽泛的磁特性，就可以获得更加广泛的应用，满足更加广泛的、复杂的使用要求。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的磁特性曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1：
如图1所示，本发明所述的一种复合式非晶合金软磁铁心，选取相对磁导率为12000的非晶合金铁心和尺寸相同的磁导率为150的非晶切口铁心复合，得到的复合铁心具有综合以上两种铁心磁特性。用于制作电感时，该电感具有小电流时具有大的电感值；而当大电流时电感却不饱和的特性。
实施例2：
如图1所示，本发明所述的一种复合式非晶合金软磁铁心，选取相对磁导率为150的非晶切口铁心与磁导率为60的铁硅铝磁粉芯进行复合，得到的复合铁心具有在150-60之间磁导率铁心的综合磁特性。在较大电流情况下，磁性器件具有可调的电感值范围，同时具有比较高的品质因数。
下表为实施例1中的复合铁心与单一非晶铁心性能对比表：
可见，复合铁心具有更宽的工作范围，在低电流时具有高的电感量，在大电流时，仍具有一定的电感量值；而对比铁心1是由单一高磁导率铁心制成的，在小电流时具有非常大的电感值，但是在大电流时，由于铁心已经饱和，电感量几乎降为零；而对比例2由单一切口铁心制成，在大电流时具有一定的电感值，而在小电流时的电感值却很低；实施例说明由上述两种铁心复合后的铁心具有比单一铁心更加优异的综合磁性能。
如图2所示，图中纵坐标为电感量，横坐标为电流强度。曲线1为高导磁率铁心的电感值与电流之间的关系，小电流时电感值较高，但是随着电流的增大，电感曲线下降很快；曲线2为切口铁心的电感值与电流强度之间的关系，电感值较低，但是电感值随电流增加下降较慢；曲线3为上述两种铁心的复合，表现出在高低电流值时均有较高的电感值。
本发明提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种复合式非晶合金软磁铁心，其特征在于：它包括至少一个封闭式软磁铁心（1）和至少一个开口式软磁铁心（2），所述封闭式软磁铁心（1）和开口式软磁铁心（2）其中至少有一个是非晶合金软磁铁心，它们叠加而成，组成复合式结构，所述封闭式软磁铁心（1）的上表面或下表面与开口式软磁铁心（2）的下表面或上表面完全重合。
2.根据权利要求1所述的复合式非晶合金软磁铁心，其特征在于：所述封闭式软磁铁心（1）和开口式软磁铁心（2）的纵截面相同。
3.根据权利要求1所述的复合式非晶合金软磁铁心，其特征在于：所述封闭式软磁铁心（1）和开口式软磁铁心（2）的性能不同。
4.根据权利要求1所述的复合式非晶合金软磁铁心，其特征在于：所述封闭式软磁铁心（1）和开口式软磁铁心（2）为非晶合金软磁铁心，或非晶合金软磁铁心和纳米晶合金软磁铁心、硅钢软磁铁心、铁氧体软磁铁心、坡莫合金软磁铁心、磁粉芯的组合。
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