CN106328348A - 一种变压器软磁铁芯及其制备方法 - Google Patents

一种变压器软磁铁芯及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种铁芯，尤其涉及一种变压器软磁铁芯及其制备方法，采用软磁材料制成，包括第一C型铁芯、第二C型铁芯、第一柱体铁芯和第二柱体铁芯，第一C型铁芯具有一第一开口底面，第二C型铁芯具有一第二开口底面，第一柱体铁芯设置于第一开口底面上，第二柱体铁芯设置于第二开口底面上，第一C型铁芯与第二C型铁芯对叠，同时第一柱体铁芯与第二柱体铁芯对叠，形成一闭合铁芯，闭合铁芯的外表面设置有多个平行且闭合的第一沟槽，第一柱体铁芯与第二柱体铁芯对叠形成的对叠柱体侧面设置有多个第二沟槽，可以降低铁芯的涡流损耗，减少发热，强化散热，从而提高了变压器的工作效率与性能。

Description

一种变压器软磁铁芯及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种铁芯，尤其涉及一种变压器软磁铁芯及其制备方法。
背景技术
目前市场上出现的变压器磁芯基本上都是采用整体表面光滑的磁芯，由于内外侧磁路长度存在差异，磁力线会沿着磁路较短的内侧行驶，外侧会较少分布。同时由于磁芯是整体结构，磁力线会相互干扰，不能平行行驶，并且容易造成变压器绕组持续工作时磁损耗比较大。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种变压器软磁铁芯，采用软磁材料制成；包括：
第一C型铁芯，具有一第一开口底面；
第二C型铁芯，具有一第二开口底面；
一第一柱体铁芯，设置于所述第一开口底面上，高度与所述第一C型铁芯齐平；
一第二柱体铁芯，设置于所述第二开口底面上，高度与所述第二C型铁芯齐平；
所述第一C型铁芯与所述第二C型铁芯对叠，同时所述第一柱体铁芯与所述第二柱体铁芯对叠，形成一闭合铁芯；
所述闭合铁芯的外表面设置有多个平行且闭合的第一沟槽；
所述第一柱体铁芯与所述第二柱体铁芯对叠形成的对叠柱体侧面设置有多个第二沟槽；每个所述第二沟槽垂直并贯通所述对叠柱体的顶面和底面。
上述的变压器软磁铁芯，其中，所述第二沟槽延伸至所述第一C型铁芯上并贯穿所述第一C型铁芯；
所述第二沟槽延伸至所述第二C型铁芯上并贯穿所述第二C型铁芯。
上述的变压器软磁铁芯，其中，所述第二沟槽的宽度大于所述第一沟槽的宽度。
上述的变压器软磁铁芯，其中，相邻的所述第一沟槽之间的间距相等。
上述的变压器软磁铁芯，其中，所述第一柱体铁芯的形状为圆柱体；
所述第二沟槽均匀分布于所述对叠柱体的侧面。
上述的变压器软磁铁芯，其中，所述第一C型铁芯的内侧具有与所述第一开口底面连接的两个开口侧面；
所述第二C型铁芯的内侧具有与所述第二开口底面连接的两个开口侧面；
四个所述开口侧面均为圆弧面。
上述的变压器软磁铁芯，其中，所述第一沟槽的深度为所述闭合铁芯的厚度的1/4～3/4；
所述第二沟槽的深度为所述闭合铁芯的厚度的1/4～3/4。
上述的变压器软磁铁芯，其中，所述第一沟槽内灌封有包含空气在内的非导磁介质。
一种变压器铁芯的制备方法，应用于制备如上所述的变压器软磁铁芯；所述制备方法包括：
步骤S1：设置具有一第一开口底面的一第一C型铁芯，以及具有一第二开口底面的一第二C型铁芯；
步骤S2：于所述第一开口底面上设置高度与所述第一C型铁芯齐平的一第一柱体铁芯，以及于所述第二开口底面上设置高度与所述第二C型铁芯齐平的一第二柱体铁芯；
步骤S3：将所述第一C型铁芯与所述第二C型铁芯对叠形成一闭合铁芯，以及所述第一柱体铁芯与所述第二柱体铁芯对叠形成一对叠柱体；
步骤S4：于所述闭合铁芯的外表面设置多个平行且闭合的第一沟槽，于所述对叠柱体侧面设置多个第二沟槽，并且使得每个所述第二沟槽贯通所述对叠柱体的顶面和底面，使得所述第一沟槽和所述第二沟槽阻断所述变压器软磁铁芯内涡流形成的路径。
有益效果：本发明提出的变压器软磁铁芯可以降低铁芯的涡流损耗，减少发热，强化散热，从而提高了变压器的工作效率与性能。
附图说明
图1为本发明一实施例中的变压器软磁铁芯的结构示意图；
图2为本发明一实施例中的变压器软磁铁芯的下半部分的结构示意图；
图3为本发明一实施例中的变压器软磁铁芯的结构示意图；
图4为本发明一实施例中的变压器软磁铁芯的下半部分的结构示意图；
图5为本发明一实施例中的变压器软磁铁芯的制备方法的步骤原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
在一个较佳的实施例中，如图1所示，提出了一种变压器软磁铁芯，可以采用软磁材料制成；可以包括：
第一C型铁芯10，可以具有一第一开口底面(附图中被遮挡)；
第二C型铁芯20，可以具有一第二开口底面21；
一第一柱体铁芯30，可以设置于第一开口底面上，高度可以与第一C型铁芯10齐平；
一第二柱体铁芯40，可以设置于第二开口底面21上，高度可以与第二C型铁芯20齐平；
第一C型铁芯与第二C型铁芯可以对叠，同时第一柱体铁芯30与第二柱体铁芯40可以对叠，形成一闭合铁芯；
闭合铁芯的外表面可以设置有多个平行且闭合的第一沟槽50；
第一柱体铁芯30与第二柱体铁芯40对叠形成的对叠柱体侧面可以设置有多个第二沟槽60；每个第二沟槽60可以贯通对叠柱体的顶面和底面。
具体地，第一柱体铁芯30可以与第一C型铁芯10齐平，即与第一C型铁芯10开口末端处的铁芯部分齐平，使得第一C型铁芯10可以与第二C型铁芯20对叠；第一C型铁芯10和第二C型铁芯20可以对叠形成闭合铁芯，也可以一体成型，即闭合铁芯不是由一C型铁芯10和第二C型铁芯20组成，而是一个整体结构；所形成的第一沟槽50和第二沟槽60可以阻断铁芯内涡流形成的路径，从而减少涡流的产生并降低磁损耗。
在另外的一个实施例中，如图3所示，第一柱体铁芯70以及与其对叠的第二柱体铁芯80可以是形状相同的四棱柱体铁芯，但这仅是一种优选的情况，还可以是三棱柱、五棱柱、六棱柱等规则柱体形状，也可以是不规则的柱体形状；图3中所示的闭合铁芯也由两个C型铁芯对叠形成，图4中所示的为下半部分的铁芯形状，但是需要强调的是，本发明虽然采用C型铁芯作为形成闭合铁芯的基本单元，但是在C型铁芯底部设置有柱体铁芯以后，所形成的铁芯可以视为是一种E型铁芯，因此，将本发明中的基本单元单纯定位C型铁芯或E型铁芯都是不适合的，并且C型铁芯仅作为一种优选的情况，不应视为是对本发明的限制。
在一个较佳的实施例中，如图1所示，第二沟槽60可以延伸至第一C型铁芯10上并贯穿第一C型铁芯10；
第二沟槽60可以延伸至第二C型铁芯20上并贯穿第二C型铁芯20。
在一个较佳的实施例中，如图1所示，第二沟槽60的宽度可以大于第一沟槽50的宽度。
在一个较佳的实施例中，如图1所示，相邻的第一沟槽50之间的间距可以相等，但这只是一种优选的情况，不应视为是对本发明的限制。
在一个较佳的实施例中，如图1所示，第一柱体铁芯20的形状可以为圆柱体；
第二沟槽60可以均匀分布于对叠柱体的侧面。
在一个较佳的实施例中，如图1所示，第一C型铁芯10的内侧可以具有与第一开口底面连接的两个开口侧面(附图中未标注)；
第二C型铁芯的内侧可以具有与第二开口底面21连接的两个开口侧面(附图中未标注)；
四个开口侧面可以均为圆弧面。
具体地，该圆弧面可以为球形圆弧面，也可以是如图2所示的圆柱形圆弧面，还可以是其他形状。
在一个较佳的实施例中，第一沟槽的深度可以为闭合铁芯的厚度的1/4～3/4；
第二沟槽的深度可以为闭合铁芯的厚度的1/4～3/4。
其中，闭合铁芯的厚度应理解为其内表面和外表面之间的厚度，而不应理解为整个外表面的厚度；这里的1/4～3/4是一种优选的情况，不应视为是对本发明的限制。
在一个较佳的实施例中，第一沟槽内可以灌封有包含空气在内的非导磁介质。比如在所有第一沟槽内灌封非导磁介质，或者在部分第一沟槽内灌封非导磁介质，也可以是在部分第一沟槽内的部分沟槽段内灌封；只灌封第一沟槽为一种优选的情况，不应视为是对本发明的限制。
上述实施例中，优选地，非导磁介质可以为环氧树脂或空气等。
在一个较佳的实施例中，如图5所示，还提出了一种变压器软磁铁芯的制备方法，可以应用于制备如上所述的变压器软磁铁芯；该制备方法可以包括：
步骤S1：设置具有一第一开口底面的一第一C型铁芯，以及具有一第二开口底面的一第二C型铁芯；
步骤S2：于第一开口底面上设置高度与第一C型铁芯齐平的一第一柱体铁芯，以及于第二开口底面上设置高度与第二C型铁芯齐平的一第二柱体铁芯；
步骤S3：将第一C型铁芯与第二C型铁芯对叠形成一闭合铁芯，以及第一柱体铁芯与第二柱体铁芯对叠形成一对叠柱体；
步骤S4：于闭合铁芯的外表面设置多个平行且闭合的第一沟槽，于对叠柱体侧面设置多个第二沟槽，并且使得每个第二沟槽垂直并贯通对叠柱体的顶面和底面，使得第一沟槽和第二沟槽阻断所述变压器软磁铁芯内涡流形成的路径。
综上所述，本发明提出了一种变压器软磁铁芯及其制备方法，采用软磁材料制成，包括第一C型铁芯、第二C型铁芯、第一柱体铁芯和第二柱体铁芯，第一C型铁芯具有一第一开口底面，第二C型铁芯具有一第二开口底面，第一柱体铁芯设置于第一开口底面上，第二柱体铁芯设置于第二开口底面上，第一C型铁芯与第二C型铁芯对叠，同时第一柱体铁芯与第二柱体铁芯对叠，形成一闭合铁芯，闭合铁芯的外表面设置有多个平行且闭合的第一沟槽，第一柱体铁芯与第二柱体铁芯对叠形成的对叠柱体侧面设置有多个第二沟槽，可以降低铁芯的涡流损耗，减少散热，从而提高了变压器的工作效率与性能。
通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (9)

1.一种变压器软磁铁芯，采用软磁材料制成；其特征在于，包括：
第一C型铁芯，具有一第一开口底面；
第二C型铁芯，具有一第二开口底面；
一第一柱体铁芯，设置于所述第一开口底面上，高度与所述第一C型铁芯齐平；
一第二柱体铁芯，设置于所述第二开口底面上，高度与所述第二C型铁芯齐平；
所述第一C型铁芯与所述第二C型铁芯对叠，同时所述第一柱体铁芯与所述第二柱体铁芯对叠，形成一闭合铁芯；
所述闭合铁芯的外表面设置有多个平行且闭合的第一沟槽；
所述第一柱体铁芯与所述第二柱体铁芯对叠形成的对叠柱体侧面设置有多个第二沟槽；每个所述第二沟槽贯通所述对叠柱体的顶面和底面。
2.根据权利要求1所述的变压器软磁铁芯，其特征在于，所述第二沟槽延伸至所述第一C型铁芯上并贯穿所述第一C型铁芯；
所述第二沟槽延伸至所述第二C型铁芯上并贯穿所述第二C型铁芯。
3.根据权利要求1所述的变压器软磁铁芯，其特征在于，所述第二沟槽的宽度大于所述第一沟槽的宽度。
4.根据权利要求1所述的变压器软磁铁芯，其特征在于，相邻的所述第一沟槽之间的间距相等。
5.根据权利要求1所述的变压器软磁铁芯，其特征在于，所述第一柱体铁芯的形状为圆柱体；
所述第二沟槽均匀分布于所述对叠柱体的侧面。
6.根据权利要求1所述的变压器软磁铁芯，其特征在于，所述第一C型铁芯的内侧具有与所述第一开口底面连接的两个开口侧面；
所述第二C型铁芯的内侧具有与所述第二开口底面连接的两个开口侧面；
四个所述开口侧面均为圆弧面。
7.根据权利要求1所述的变压器软磁铁芯，其特征在于，所述第一沟槽的深度为所述闭合铁芯的厚度的1/4～3/4；
所述第二沟槽的深度为所述闭合铁芯的厚度的1/4～3/4。
8.根据权利要求1所述的变压器软磁铁芯，其特征在于，所述第一沟槽内灌封有包含空气在内的非导磁介质。
9.一种变压器软磁铁芯的制备方法，应用于制备如权利要求1～8所述的变压器软磁铁芯；其特征在于，所述制备方法包括：
步骤S1：设置具有一第一开口底面的一第一C型铁芯，以及具有一第二开口底面的一第二C型铁芯；
步骤S2：于所述第一开口底面上设置高度与所述第一C型铁芯齐平的一第一柱体铁芯，以及于所述第二开口底面上设置高度与所述第二C型铁芯齐平的一第二柱体铁芯；
步骤S3：将所述第一C型铁芯与所述第二C型铁芯对叠形成一闭合铁芯，以及所述第一柱体铁芯与所述第二柱体铁芯对叠形成一对叠柱体；
步骤S4：于所述闭合铁芯的外表面设置多个平行且闭合的第一沟槽，于所述对叠柱体侧面设置多个第二沟槽，并且使得每个所述第二沟槽贯通所述对叠柱体的顶面和底面，使得所述第一沟槽和所述第二沟槽阻断所述变压器软磁铁芯内涡流形成的路径。
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