CN117652005A - 卷铁心及卷铁心的制造方法 - Google Patents
卷铁心及卷铁心的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117652005A CN117652005A CN202280050560.0A CN202280050560A CN117652005A CN 117652005 A CN117652005 A CN 117652005A CN 202280050560 A CN202280050560 A CN 202280050560A CN 117652005 A CN117652005 A CN 117652005A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- core
- iron loss
- steel sheet
- grain
- magnetic flux
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 37
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 21
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 103
- 229910001224 Grain-oriented electrical steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 52
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 195
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 87
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 claims description 22
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 17
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 21
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 215
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 48
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 48
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 39
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 22
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 15
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 5
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 3
- 229910052839 forsterite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 241000717739 Boswellia sacra Species 0.000 description 1
- 235000003717 Boswellia sacra Nutrition 0.000 description 1
- 235000012035 Boswellia serrata Nutrition 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004863 Frankincense Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/24—Magnetic cores
- H01F27/245—Magnetic cores made from sheets, e.g. grain-oriented
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/24—Magnetic cores
- H01F27/245—Magnetic cores made from sheets, e.g. grain-oriented
- H01F27/2455—Magnetic cores made from sheets, e.g. grain-oriented using bent laminations
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
- H01F3/02—Cores, Yokes, or armatures made from sheets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
- H01F41/0233—Manufacturing of magnetic circuits made from sheets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
- H01F41/0233—Manufacturing of magnetic circuits made from sheets
- H01F41/024—Manufacturing of magnetic circuits made from deformed sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/004—Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/008—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/20—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/34—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
提供一种在不使用磁特性不同的2种以上的原料的情况下变压器铁损小的磁特性优异的卷铁心。本发明的卷铁心以方向性电磁钢板为原料构成,具有平面部和与该平面部邻接的角部,在上述平面部具有互搭部,在上述角部具有屈曲部,并且侧视时的外周长度与内周长度之比(外周长度/内周长度)为1.70以下,上述方向性电磁钢板的磁场强度H为800A/m时的磁通密度B8为1.92T以上1.98T以下,并且规定的谐波叠加下的铁损劣化率为1.30以下。
Description
技术领域
本发明涉及卷铁心及卷铁心的制造方法,特别是涉及以方向性电磁钢板为原料制作的、变压器的卷铁心及卷铁心的制造方法。
背景技术
具有作为铁的易磁化轴的<001>取向与钢板的轧制方向高度一致的晶体织构的方向性电磁钢板,特别被用作电力用变压器的铁心材料。变压器根据其铁心结构大致分为叠铁心变压器和卷铁心变压器。所谓叠铁心变压器是通过将切断成规定形状的钢板层叠而形成铁心的变压器。另一方面,卷铁心变压器是将钢板重叠卷绕而形成铁心的变压器。作为变压器铁心有各种要求,特别重要的是铁损小。
从该观点出发,作为铁心原料的方向性电磁钢板所要求的特性,铁损小也是重要的。另外,为了减少变压器中的励磁电流而降低铜损,还需要高磁通密度。该磁通密度通过磁化力800A/m时的磁通密度B8(T)进行评价,通常,向Goss取向的取向集聚度越高,B8越大。磁通密度大的电磁钢板通常磁滞损耗小,在铁损特性上也优异。另外,为了降低铁损,重要的是使钢板中的二次再结晶粒的晶体取向与Goss取向高度一致、降低钢成分中的杂质。
但是,由于晶体取向的控制和杂质的降低存在极限,因此正在开发通过物理方法对钢板的表面导入不均匀性,将磁畴的宽度细化而降低铁损的技术,即磁畴细化技术。例如,在专利文献1、专利文献2中,记载了在钢板表面设置规定深度的线状的槽的耐热型的磁畴细化方法。在上述专利文献1中,记载了利用齿轮型辊形成槽的方法。另外,在专利文献2中,记载了通过蚀刻处理在钢板表面形成线状槽的方法。这些手段具有即使进行形成卷铁心时的去应变退火等热处理,对钢板实施的磁畴细化效果也不会消失,也可以适用于卷铁心这样的优点。
为了减小变压器铁损,通常认为只要减小作为铁心原料的方向性电磁钢板的铁损(原料铁损)即可。另一方面,与原料铁损相比,变压器中的铁损变大的情况较多。将使用电磁钢板作为变压器的铁心时的铁损值(变压器铁损)除以通过爱泼斯坦试验等得到的原料的铁损值而得到的值通常称为构建因子(BF)或破坏因子(DF)。即,在变压器中BF通常超过1,如果能够降低BF,则能够降低变压器铁损。
作为通常的见解,作为卷铁心变压器中的变压器铁损与原料铁损相比铁损增加的要因(BF要因),认为是由于磁路长度的不同而产生的向铁心内侧的磁通集中、钢板接合部处的面内涡流损耗的发生、由加工时的应变导入而引起的铁损增加等。
对由于磁路长度的不同而产生的向铁心内侧的磁通集中引起的铁损增加进行说明。在图1所示的单相卷铁心的情况下,由于铁心内侧(内周侧)的磁路(铁心内侧磁路)比铁心外侧(外周侧)的磁路(铁心外侧磁路)短,因此磁通集中在铁心内侧。通常,相对于励磁磁通密度的增加,磁性体的铁损随着接近饱和磁化而非线性地急剧增加。此外,若磁通集中在铁心内侧,则由于磁通波形变形而使得铁损进一步增加。因此,在磁通集中在铁心内侧的情况下,铁心内侧的铁损变得特别大,结果铁心整体的铁损增加。
对钢板接合部处的面内涡流损耗的发生进行说明。通常,在变压器用的卷铁心中,为了插入绕组而设置切口部。从切口部向铁心插入绕组后,钢板彼此设置互搭部而被接合。如图2所示,在钢板接合部,在经互搭的部分(互搭部),磁通沿面垂直方向穿过相邻的钢板,因此产生面内涡流。因此,铁损将局部性地增大。
加工时的应变的导入也成为铁损增加的要因。若因钢板的狭缝、铁心加工时的折弯等而导入应变,则钢板的磁特性劣化,变压器铁损增加。在卷铁心的情况下,通常,在铁心加工后在释放应变的温度以上进行退火,即实施所谓的去应变退火。
根据这样的变压器铁损的增加要因,作为降低变压器铁损的对策,例如提出了以下的方案。
在专利文献3中,公开了通过在磁路长度短的铁心内周侧配置磁特性比铁心外周侧差的电磁钢板,在磁路长度长的铁心外周侧配置磁特性比铁心内周侧优异的电磁钢板,从而避免磁通向铁心内周侧集中,有效地降低变压器铁损。在专利文献4中,公开了一种铁心设计方法,其中,通过组合透磁率和铁损不同的多种电磁钢板,控制磁通的集中和由此引起的铁损劣化,降低变压器铁损。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特公昭62-53579号公报
专利文献2:日本专利第2895670号公报
专利文献3:日本专利第5286292号公报
专利文献4:日本特开2006-185999号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如专利文献3、4所公开的那样,为了避免磁通向铁心内周侧集中,通过在铁心内周侧和外周侧使用不同材料,能够高效地改善变压器特性。但是,这些方法需要适当地配置磁特性(铁损)不同的2种原料(材料),因此变压器的设计变得繁杂、制造性显著降低。
本发明的目的在于,提供一种在不使用磁特性不同的2种以上的原料的情况下变压器铁损小的磁特性优异的卷铁心及其制造方法。
用于解决课题的手段
为了得到变压器铁损小的磁特性优异的卷铁心,需要缓和磁通的集中的铁心设计、和即使磁通集中于铁心的内侧磁通波形也不会变形且能够抑制铁损的增加的铁心原料的选择。
作为用于缓和磁通的集中、防止磁通波形变形的铁心设计,需要以下3点。
(1)构成为具有平面部和与该平面部邻接的角部,在上述平面部具有互搭部,在上述角部具有屈曲部的卷铁心;
(2)作为铁心原料,使用磁场强度H为800A/m时的磁通密度B8为1.92T以上1.98T以下的方向性电磁钢板;
(3)铁心的外周长度与内周长度之比(外周长度/内周长度)为1.70以下。
另外,作为即使磁通集中在铁心内侧也能够抑制铁损增加的铁心原料的选择,需要以下几点。
(4)使用由下式求出的谐波叠加下的铁损劣化率为1.30以下的方向性电磁钢板
谐波叠加下的铁损劣化率=(谐波叠加下的铁损)/(无谐波叠加时的铁损)
其中,上式中的谐波叠加下的铁损和无谐波叠加时的铁损分别是在频率50Hz、最大磁化1.7T的条件下测定的铁损(W/kg),并且上述谐波叠加下的铁损是在励磁电压下的3次谐波相对基波的叠加率为40%、相位差为60°的条件下测定的铁损。
对各必要条件及其理由进行详细说明。
(1)构成为具有平面部和与该平面部邻接的角部,在上述平面部具有互搭部,在上述角部具有屈曲部的卷铁心
对于卷铁心而言,其是将方向性电磁钢板等磁性体卷绕而形成铁心。通常,采用在将钢板卷绕成筒状后,将角部以成为某曲率的方式冲压,成形为矩形的方法。另一方面,作为其他制造方法,有预先对成为卷铁心的角部的部分进行弯曲加工,通过将弯曲加工后的钢板重叠而形成卷铁心的方法。通过该方法形成的铁心在角部具有折弯部(屈曲部)。通过前者的方法形成的铁心通常称为特兰科铁心(tranco-core),通过后者的方法形成的铁心根据所设置的钢板接合部的数量通常称为单铁心(unicore)或双铁心(duocore)。为了缓和磁通的集中、防止磁通波形变形,在通过后者的方法形成的角部设置折弯部(屈曲部)的结构是合适的。
以下通过实验示出对特兰科铁心和单铁心的铁心内的磁通的集中、及磁通密度波形进行调查的结果。将0.23mm厚的方向性电磁钢板(磁通密度B8:1.94T,W17/50:0.78W/kg)卷绕成型为图3所示形状的、1个单相的特兰科铁心和2个单铁心的铁心,对1个特兰科铁心和单铁心在相同条件下进行去应变退火。卷芯的制作中,实施50匝的绕组,进行磁通密度1.5T、频率60Hz的无负荷励磁。在图4所示的位置配置1匝的探测线圈,调查铁心内的磁通密度分布。图5示出从内绕(内侧)到外绕(外侧)的范围内各1/4厚度的铁心的磁通密度的最大值。可知在特兰科铁心(有去应变退火)和单铁心(有去应变退火、无去应变退火)中,均是在内绕的情况下磁通密度较大,产生磁通的集中。图6示出对将各磁通波形进行时间微分而得的(dB/dt)的波形因子进行评价的结果。对特兰科铁心和单铁心进行比较可知,单铁心的情况下磁通集中较小、波形因子小,即磁通波形变形被抑制。
对于通过在单铁心、即在角部设置屈曲部来抑制磁通波形变形的原因推定如下。单铁心的屈曲部即使进行了去应变退火也会残留应变孪晶等,与其他部分相比,透磁率局部变小。如果存在这样的透磁率显著小的部分,则一定程度以上的磁通无法通过。因此,即使存在磁路长度差,也不易仅向内侧集中磁通。如图7所示,若发生磁通的集中,则在该磁通成为最大的部分处,磁通饱和,波形变形为梯形。即,该时间微分而得的(dB/dt)的波形因子变大。可推定,在单铁心的内绕部,与不具有透磁率小的屈曲部的特兰科铁心相比,不易引起磁通的集中,磁通波形的变形也被抑制。
(2)作为铁心原料,使用磁场强度H为800A/m时的磁通密度B8为1.92T以上1.98T以下的方向性电磁钢板
通过实验对磁通密度B8对单铁心的铁心内的磁通波形变形带来的影响进行调查,示出调查结果。用表1所示的磁通密度B8不同的0.23mm厚的方向性电磁钢板制作图3所示形状的单相的单铁心。实施50匝的绕组,进行磁通密度1.5T、频率60Hz的无负荷励磁。在图4所示的位置配置1匝的探测线圈,调查铁心内的磁通密度波形,评价对各磁通波形进行了时间微分的(dB/dt)的波形因子。图8示出对用原料(方向性电磁钢板)制作的单铁心的最内绕1/4厚度(位置(i))处的磁通波形进行时间微分的(dB/dt)的波形因子。存在铁心原料的磁通密度B8越大波形因子越小的倾向,但在大于1.98T的区域中,波形因子反而再次变大。1.92T以上1.98T以下是能够将磁通波形变形抑制得较小的合适范围。
关于作为原料的方向性电磁钢板的磁通密度B8越大则制成铁心时的磁通的集中越缓和的原因,推定如下。若铁心原料的磁通密度B8大,则通常不易引起磁通的饱和。如果铁心原料的磁通密度B8大,则即使由于磁路长度差而引起向铁心内侧的磁通集中,至高磁通密度为止也不会引起饱和,因此认为不易引起上述梯形的磁通波形变形。相反,当铁心原料的磁通密度B8过大时,由于饱和磁化大,因此由磁路长度差引起的磁通集中变得过度,磁通波形变形也变大。因此,推测在铁心原料的某磁通密度B8范围内,能够将磁通波形变形抑制得较小。
[表1]
磁通密度B8(T) | |
1 | 1.90 |
2 | 1.91 |
3 | 1.92 |
4 | 1.93 |
5 | 1.94 |
6 | 1.96 |
7 | 1.97 |
8 | 1.98 |
9 | 1.99 |
(3)铁心的外周长度与内周长度之比(外周长度/内周长度)为1.70以下
通过实验调查铁心的内侧与外侧的磁路长度差对磁通集中带来的影响,示出结果。以图9和表2所示的形状,用0.23mm厚的方向性电磁钢板(磁通密度B8:1.94T,W17/50:0.78W/kg)制作改变了铁心的内周和外周的长度的比率的铁心。实施50匝的绕组,进行磁通密度1.5T、频率60Hz的无负荷励磁。在图4所示的位置配置1匝的探测线圈,调查铁心内的磁通密度波形。图10示出各铁心形状时的外周长度与内周长度的比、与对最内绕1/4厚度(位置(i))处的磁通波形进行时间微分的(dB/dt)的波形因子的关系。外周长度与内周长度的比率越小,(dB/dt)的波形因子越小。外周长度与内周长度的比率越小,铁心的内侧与外侧的磁路长度差越小,因此向铁心内侧的磁通集中变小。因此,推定由此磁通波形变形被抑制。特别是在外周长度与内周长度之比为1.70以下的范围内,磁通波形变形被抑制。
需要说明的是,在表2中,内周的长度用2(c+d)+4f×(√2-2)算出。另外,外周的长度用2(a+b)+4e×(√2-2)算出。另外,a、b分别以a=c+2w、b=d+2w算出。需要说明的是,内周的长度、外周的长度可以根据表2那样的各部位的长度算出,也可以分别实测内周的长度、外周的长度。
[表2]
接着,对在磁通集中于铁心的内侧、产生磁通波形变形的情况下,抑制铁损增加的铁心原料选择的条件和理由进行说明。
(4)使用由下式求出的谐波叠加下的铁损劣化率为1.30以下的方向性电磁钢板
谐波叠加下的铁损劣化率=(谐波叠加下的铁损)/(无谐波叠加时的铁损)
其中,上式中的谐波叠加下的铁损和无谐波叠加时的铁损分别是在频率50Hz、最大磁化1.7T的条件下测定的铁损(W/kg),并且上述谐波叠加下的铁损是在励磁电压下的3次谐波相对基波的叠加率为40%、相位差为60°的条件下测定的铁损。
如上所述,当磁通集中在铁心内侧、磁通波形变形为梯形时,铁损变大。其原因在于,当磁通波形变形为梯形时,在与该梯形的侧边接触的瞬间会引起磁通的急剧变化,因此涡流损耗变大。
为了模拟该磁通波形变形及涡流损耗的增加,在叠加谐波而有意地使磁通波形变形的状态下进行铁心原料的磁测定。在各种条件下尝试叠加谐波的条件,结果判明了励磁电压下的3次谐波相对基波的叠加率为40%、相位差为60°的条件下的铁损模拟出卷铁心中的涡流损耗的增加。
以下,示出成为上述合适范围的根据的实验结果。用表3所示的谐波叠加下的铁损劣化率不同的0.23mm厚的方向性电磁钢板A~K制作图3所示形状的单相的单铁心。谐波叠加下的铁损劣化率不同的原料(方向性电磁钢板A~K)通过改变形成于电磁钢板表面的绝缘被膜的被膜张力来制作。被膜张力越大,谐波叠加下的铁损劣化率越减少。对制作的单铁心实施50匝的绕组,进行磁通密度1.5T、频率60Hz的无负荷励磁,测定铁损。图11示出作为原料的方向性电磁钢板的谐波叠加下的铁损劣化率与变压器铁损的关系。在谐波叠加下的铁损劣化率为1.30以下的区域中,变压器铁损变小。
通过以谐波叠加下的铁损劣化率为基准进行材料选择,即使在磁通集中于铁心的内侧、磁通波形变形为梯形的情况下,也能够抑制铁损增加。
[表3]
本发明是基于上述见解而完成的,具有以下的构成。
[1]卷铁心,其为以方向性电磁钢板为原料构成的卷铁心,其中,
上述卷铁心具有平面部和与该平面部邻接的角部,在上述平面部具有互搭部,在上述角部具有屈曲部,并且从侧面观察上述卷铁心时的外周长度与内周长度之比(外周长度/内周长度)为1.70以下,
上述方向性电磁钢板的磁场强度H为800A/m时的磁通密度B8为1.92T以上1.98T以下、且由下述式求出的谐波叠加下的铁损劣化率为1.30以下,
谐波叠加下的铁损劣化率=(谐波叠加下的铁损)/(无谐波叠加时的铁损)
其中,上述式中的谐波叠加下的铁损和无谐波叠加时的铁损分别是在频率为50Hz、最大磁化为1.7T的条件下测定的铁损(W/kg),并且上述谐波叠加下的铁损是在励磁电压下的3次谐波相对基波的叠加率为40%、相位差为60°的条件下测定的铁损。
[2]如[1]中记载的卷铁心,其中,上述方向性电磁钢板被实施了非耐热型的磁畴细化处理。
[3]卷铁心的制造方法,上述卷铁心为以方向性电磁钢板为原料构成、具有平面部和与该平面部邻接的角部、在上述平面部具有互搭部、且在上述角部具有屈曲部的卷铁心,其中,
使从侧面观察上述卷铁心时的上述卷铁心的外周长度与内周长度之比(外周长度/内周长度)为1.70以下,
作为上述方向性电磁钢板,使用磁场强度H为800A/m时的磁通密度B8为1.92T以上1.98T以下、且由下述式求出的谐波叠加下的铁损劣化率为1.30以下的方向性电磁钢板,
谐波叠加下的铁损劣化率=(谐波叠加下的铁损)/(无谐波叠加时的铁损)
其中,上述式中的谐波叠加下的铁损和无谐波叠加时的铁损分别是在频率为50Hz、最大磁化为1.7T的条件下测定的铁损(W/kg),并且上述谐波叠加下的铁损是在励磁电压下的3次谐波相对基波的叠加率为40%、相位差为60°的条件下测定的铁损。
[4]如[3]中记载的卷铁心的制造方法,其中,上述方向性电磁钢板被实施了非耐热型的磁畴细化处理。
发明效果
根据本发明,能够提供变压器铁损小的磁特性优异的卷铁心及其制造方法。根据本发明,即使不使用磁特性(铁损)不同的2种以上的原料,也能够得到变压器铁损小的磁特性优异的卷铁心。
根据本发明,能够降低在使用磁特性不同的2种以上的原料的情况下所需的原料的配置等的铁心设计的复杂程度、能够以高制造性得到铁损小的磁特性优异的卷铁心。
附图说明
[图1]图1是说明卷铁心的铁心内侧的磁路和铁心外侧的磁路的示意图。
[图2]图2是说明在钢板接合部处磁通向钢板的面垂直方向穿过的示意图。
[图3]图3是说明通过实验制作的特兰科铁心及单铁心的形状的说明图(侧视图)。
[图4]图4是说明调查铁心内的磁通密度分布时的探测线圈的配置的说明图。
[图5]图5是示出对特兰科铁心和单铁心的铁心内的磁通的集中进行调查的结果的图。
[图6]图6是示出对特兰科铁心和单铁心的铁心内的波形因子进行评价的结果的图。
[图7]图7是说明因磁通的集中而产生的波形的变形的说明图。
[图8]图8是示出铁心原料的磁通密度B8与铁心最内绕1/4厚度处的波形因子的关系的图。
[图9]图9是说明通过实验制作的铁心的形状的说明图(侧视图)。
[图10]图10是示出各铁心形状时的外周长度与内周长度之比、与铁心最内绕1/4厚度处的波形因子的关系的图。
[图11]图11是示出铁心原料的谐波叠加下的铁损劣化率与变压器铁损的关系的图。
[图12]图12是说明实施例中制作的特兰科铁心的形状的说明图(侧视图)。
[图13]图13是说明在实施例中制作的单铁心的形状的说明图(侧视图)。
具体实施方式
以下,详细说明本发明。
<卷铁心>
如上所述,为了实现低铁损的变压器卷铁心,需要满足以下的条件。
(A)构成为具有平面部和与平面部邻接的角部,在上述平面部具有互搭部,在上述角部具有屈曲部的卷铁心;
(B)铁心的外周长度与内周长度之比为1.70以下。
对于(A)而言,通常通过选择被称为单铁心、双铁心类型的卷铁心的制造方法来满足。卷铁心的制造方法可以采用公知的方法。更具体而言,若使用AEM公司制的单铁心制造机,则当将设计尺寸读入制造机时,钢板被剪切成设计图那样的尺寸、屈曲部加工而成的加工完毕的钢板被一张张地制作,因此,通过使该加工完毕的钢板层叠,能够制作上述卷铁心。
(B)的条件中的铁心的外周、内周的长度分别指侧视铁心时的铁心的外周长度和内周长度。即,在侧视铁心的情况下,铁心的外周的长度是沿着构成卷铁心的方向性电磁钢板(原料)中位于最外侧的方向性电磁钢板的外侧(外表面)在该方向性电磁钢板的卷绕方向上卷绕1周的长度,铁心的内周的长度是沿着构成卷铁心的方向性电磁钢板中位于最内侧的方向性电磁钢板的内侧(内表面)在该方向性电磁钢板的卷绕方向上卷绕1周的长度。铁心的外周长度与内周长度的比率的上限需要为1.70。上述比率优选为1.60以下,更优选为1.55以下。上述比率的下限在特性上没有特别规定,但比率接近1时铁心厚度减少,因此下限由铁心尺寸和厚度的关系决定。作为一例,上述比率的下限为1.05。
将上述(A)、(B)的要件控制在本发明范围内即可,除(A)、(B)以外的钢板接合部的形式、铁心尺寸、屈曲部的折弯角度、弯曲部数等没有特别限定。
<构成卷铁心的方向性电磁钢板>
如上所述,为了实现低铁损的变压器卷铁心,需要满足以下的条件。
(C)使用磁场强度H为800A/m时的磁通密度B8为1.92T以上1.98T以下的方向性电磁钢板作为铁心原料
磁特性的测定通过爱泼斯坦试验进行。爱泼斯坦试验通过IEC标准或JIS标准等公知的方法实施。或者,在非耐热型的磁畴细化材料等难以通过爱泼斯坦试验来评价磁通密度B8的情况下,也可以代用单板磁测定试验(SST)的结果。关于卷铁心制造,在进行基于上述磁通密度B8的合适范围的选定时,应使用方向性电磁钢板卷材的代表特性。具体而言,在钢板卷材的前后端采集试验样品,进行爱泼斯坦试验,测定磁通密度B8,采用其平均值作为代表特性。或者,也可以以钢材制造商提供的钢板的特性值(平均值及保证值)为基础,进行材料的选定。
(D)作为铁心原料,使用由下式求出的谐波叠加下的铁损劣化率为1.30以下的方向性电磁钢板
谐波叠加下的铁损劣化率=(谐波叠加下的铁损)/(无谐波叠加时的铁损)
对于上述式中定义的谐波叠加下的铁损、无谐波叠加时的铁损,其是使用同一爱泼斯坦试验机或单板磁测定装置在频率50Hz、最大磁化1.7T的条件下测定的铁损(W/kg),并且,上述谐波叠加下的铁损是在励磁电压下的3次谐波相对基波的叠加率为40%、相位差为60°的条件下测定的铁损。谐波叠加被叠加至一次绕组的施加电压。针对一次绕组的施加电压的高次谐波叠加方法没有特别规定,例如有在波形发生器中产生经谐波叠加的电压波形,用功率放大器将其放大,作为励磁电压(对一次绕组施加的电压)的方法。本发明中的谐波叠加条件是励磁电压下的3次谐波相对基波的叠加率为40%、相位差为60°的条件。即,本发明中的谐波叠加条件下的电压波形成为下述波形:相对作为基波的50Hz正弦波,使作为其3次谐波的150Hz正弦波以基波的振幅的40%的振幅、并延迟60°而叠加的波形。在本发明中,如上所述,作为铁心原料,使用在谐波叠加下的铁损劣化率为1.30以下的方向性电磁钢板。上述谐波叠加下的铁损劣化率优选为1.28以下,更优选为1.25以下。需要说明的是,上述谐波叠加下的铁损劣化率的下限没有特别限定,作为一例,上述谐波叠加下的铁损劣化率的下限为1.01。
将(C)、(D)的要件控制在本发明范围内即可,(C)、(D)以外的方向性电磁钢板的特性、成分、制造方法等没有特别限定。
以下,对适合作为本发明的卷铁心的原料的方向性电磁钢板的成分、制造方法进行说明。
[成分组成]
在本发明中,方向性电磁钢板用板坯的成分组成只要是发生二次再结晶的成分组成即可。另外,在利用抑制剂的情况下,例如在利用AlN系抑制剂的情况下,适量含有Al和N即可,另外,在利用MnS·MnSe系抑制剂的情况下,适量含有Mn和Se及/或S即可。当然,也可以并用两种抑制剂。此时的Al、N、S和Se的优选含量分别为Al:0.010~0.065质量%、N:0.0050~0.0120质量%、S:0.005~0.030质量%、Se:0.005~0.030质量%。
进而,本发明也可以适用于限制了Al、N、S、Se的含量的、不使用抑制剂的方向性电磁钢板。此时,优选将Al、N、S和Se量分别抑制在Al:100质量ppm以下、N:50质量ppm以下、S:50质量ppm以下、Se:50质量ppm以下。
对于上述方向性电磁钢板用板坯的基本成分和任意添加成分具体说明如下。
C:0.08质量%以下
C是为了改善热轧板组织而添加的。但是,若C含量超过0.08质量%,则难以将C降低至在制造工序中不引起磁时效的50质量ppm以下,因此C含量优选为0.08质量%以下。需要说明的是,关于C含量的下限,由于即使是不含C的原料也能够进行二次再结晶,因此不需要特别设置。即,C含量可以为0质量%。
Si:2.0~8.0质量%
Si是对提高钢的电阻、改善铁损有效的元素。Si含量为2.0质量%以上时,更容易得到充分的铁损降低效果。另一方面,若Si含量为8.0质量%以下,则能够抑制加工性的显著降低,另外也容易抑制磁通密度的降低。因此,Si含量优选为2.0~8.0质量%的范围。
Mn:0.005~1.000质量%
Mn是使热加工性良好所必需的元素。Mn含量为0.005质量%以上时,容易得到其添加效果。另一方面,若Mn含量为1.000质量%以下,则容易抑制制品板的磁通密度的降低。因此,Mn含量优选为0.005~1.000质量%的范围。
Cr:0.02~0.20质量%
Cr是在镁橄榄石被膜与基底铁的界面促进致密的氧化被膜形成的元素。即使不添加Cr也可以形成氧化被膜,但通过添加0.02质量%以上的Cr,可以期待扩大其他成分的合适范围等。另外,Cr含量为0.20质量%以下时,能够抑制氧化被膜变得过厚,容易抑制耐涂层剥离性的劣化。因此,Cr含量优选为0.02~0.20质量%的范围。
上述方向性电磁钢板用板坯优选以上述成分为基本成分。上述板坯除了上述成分以外,还可以适当含有下述元素。
选自Ni:0.03~1.50质量%、Sn:0.010~1.500质量%、Sb:0.005~1.500质量%、Cu:0.02~0.20质量%、P:0.03~0.50质量%和Mo:0.005~0.100质量%中的至少1种
Ni是用于改善热轧板组织而使磁特性提高的有用的元素。Ni含量为0.03质量%以上时,更容易得到磁特性的提高效果。Ni含量为1.50质量%以下时,能够抑制二次再结晶变得不稳定,容易降低制品板的磁特性劣化的可能性。因此,含有Ni时,Ni含量优选为0.03~1.50质量%的范围。
另外,Sn、Sb、Cu、P及Mo分别是对磁特性的提高有用的元素,若均为上述各成分的含量的下限以上,则更容易得到磁特性的提高效果。另一方面,如果在上述各成分的含量的上限以下,则容易降低阻碍二次再结晶粒的生长的可能性。因此,含有Sn、Sb、Cu、P、Mo时,上述各元素的含量优选分别为上述范围。
需要说明的是,上述成分以外的余量是在制造工序中混入的不可避免的杂质和Fe。
接着,对适合作为本发明的卷铁心的原料的方向性电磁钢板的制造方法进行说明。
[加热]
按照常规方法对具有上述成分组成的板坯进行加热。加热温度优选为1150~1450℃。
[热轧]
在上述加热后进行热轧。铸造后,也可以不加热而直接进行热轧。在薄铸片的情况下,可以进行热轧,或者也可以省略热轧。实施热轧时,优选在粗轧最终道次的轧制温度为900℃以上、精轧最终道次的轧制温度为700℃以上的条件下实施。
[热轧板退火]
然后,根据需要实施热轧板退火。此时,为了使高斯织构在制品板中高度发达,作为热轧板退火温度,优选800~1100℃的范围。热轧板退火温度低于800℃时,热轧中的条带织构残留、难以实现经粒径控制的一次再结晶织构,有可能阻碍二次再结晶的发展。另一方面,若热轧板退火温度超过1100℃,则热轧板退火后的粒径过于粗大化,因此可能使经粒径控制了的一次再结晶织构的实现变得极为困难。
[冷轧]
然后,实施1次或夹着中间退火的2次以上的冷轧。中间退火温度合适为800℃以上1150℃以下。另外,中间退火时间优选为10~100秒左右。
[脱碳退火]
然后,进行脱碳退火。在脱碳退火中,优选退火温度为750~900℃、氧化性气氛PH2O/PH2为0.25~0.60、退火时间为50~300秒左右。
[退火分离剂的涂布]
然后,涂布退火分离剂。退火分离剂优选主成分为MgO、涂布量为8~15g/m2左右。
[最终退火]
然后,以二次再结晶和镁橄榄石被膜的形成为目的,实施最终退火。优选的是,退火温度为1100℃以上、退火时间为30分钟以上。
[平坦化处理和绝缘涂层]
然后,实施平坦化处理(平坦化退火)和绝缘涂层。需要说明的是,也可以在实施绝缘涂层时的绝缘涂层的涂布/烘烤处理中同时进行平坦化处理、对形状进行矫正。平坦化退火合适以退火温度为750~950℃、退火时间为10~200秒左右实施。在本发明中,可以在平坦化退火前或后对钢板表面实施绝缘涂层。这里的绝缘涂层是指为了降低铁损而对钢板赋予张力的涂层(张力涂层)。作为张力涂层,可举出含有二氧化硅的无机系涂层、利用物理蒸镀法、化学蒸镀法等的陶瓷涂层等。
通常,谐波叠加下的铁损劣化率在由表面被膜(镁橄榄石被膜和绝缘涂层)引起的对钢板的拉伸张力大的情况下较为减小。为了增大被膜张力,增加张力涂层的厚度即可,但占空系数可能变差。为了在不使占空系数变差的情况下得到强的张力,在含有二氧化硅的无机系涂层的情况下,有通过提高烘烤温度来促进玻璃结晶化等对策。另外,陶瓷涂层等低热膨胀系数的被膜的赋予对于得到强张力也是有效的。
[磁畴细化处理]
为了降低钢板的铁损,优选实施磁畴细化处理。所谓磁畴细化技术,是通过用物理方法对钢板的表面导入不均匀性,将磁畴的宽度细化而降低铁损的技术。磁畴细化技术大致分为在去应变退火中效果不受损的耐热型的磁畴细化,和通过去应变退火而效果减弱的非耐热型的磁畴细化。在本发明中,没有进行磁畴细化处理的钢板、实施了耐热型的磁畴细化处理的钢板、实施了非耐热型的磁畴细化的钢板都可以适用。
其中,与实施了非耐热型的磁畴细化处理的钢板相比,优选实施了耐热型的磁畴细化处理的钢板。非耐热型的磁畴细化处理通常是下述处理:对二次再结晶后的钢板照射高能量束(激光等),通过该照射在钢板表层导入高位错密度区域以及形成与之相伴的应力场,从而进行磁畴细化。在非耐热型的磁畴细化处理材料(实施了非耐热型的磁畴细化处理的钢板)中,通过在钢板最表面导入高位错密度区域而形成强拉伸场,由此能够避免谐波叠加引起的涡流损耗的增加。关于这种应变导入型的非耐热型磁畴细化处理的方法,可以应用对钢板表面照射高能量束(激光、电子束、等离子射流等)等已知的技术。
实施例
基于实施例对本发明进行具体说明。以下的实施例表示本发明的优选的一例,本发明不受该实施例的任何限定。本发明的实施方式可以在符合本发明的主旨的范围内适当变更,这些均包含在本发明的技术范围内。
[实施例1]
利用图12及表4、图13及表5所示的铁心形状和表6所示的作为铁心原料的方向性电磁钢板,制作出单相的特兰科铁心及单铁心。在条件1~12中,成型后,于800℃进行2小时的去应变退火,退火后,从接合部开卷铁心,插入50Turn(50匝)的绕组线圈。另外,在条件13~54中,不进行上述去应变退火而插入上述绕组线圈。然后,在励磁磁通密度(Bm)1.5T、频率(f)60Hz的条件下测定变压器铁损。将在相同条件下的铁心原料的爱泼斯坦试验结果(非耐热型的磁畴细化的情况下为单板磁测定结果)作为原料铁损,求出相对于该原料铁损而言的变压器铁损中的铁损增加率BF。需要说明的是,在表4(特兰科铁心的情况下)中,内周的长度用2(c+d)-8f×(1-π×90(°)/360(°))算出。另外,外周的长度用2(a+b)-8e×(1-π×90(°)/360(°))算出。另外,a、b分别以a=c+2w、b=d+2w算出。表5的单铁心的内周的长度、外周的长度与表2同样地算出。
[表4]
[表5]
结果示于表6。可知在本发明的适合例及最适例中,与比较例相比,BF良好,显示出非常优异的变压器特性。特别是使用非耐热型磁畴细化材料的最适例中,变压器铁损尤其小。
[表6]
/>
Claims (4)
1.卷铁心,其为以方向性电磁钢板为原料构成的卷铁心,其中,
所述卷铁心具有平面部和与该平面部邻接的角部,在所述平面部具有互搭部,在所述角部具有屈曲部,并且从侧面观察所述卷铁心时的外周长度与内周长度之比(外周长度/内周长度)为1.70以下,
所述方向性电磁钢板的磁场强度H为800A/m时的磁通密度B8为1.92T以上1.98T以下、且由下述式求出的谐波叠加下的铁损劣化率为1.30以下,
谐波叠加下的铁损劣化率=(谐波叠加下的铁损)/(无谐波叠加时的铁损)
其中,上述式中的谐波叠加下的铁损和无谐波叠加时的铁损分别是在频率为50Hz、最大磁化为1.7T的条件下测定的铁损(W/kg),并且所述谐波叠加下的铁损是在励磁电压下的3次谐波相对基波的叠加率为40%、相位差为60°的条件下测定的铁损。
2.如权利要求1所述的卷铁心,其中,所述方向性电磁钢板被实施了非耐热型的磁畴细化处理。
3.卷铁心的制造方法,所述卷铁心为以方向性电磁钢板为原料构成、具有平面部和与该平面部邻接的角部、在所述平面部具有互搭部、且在所述角部具有屈曲部的卷铁心,其中,
使从侧面观察所述卷铁心时的所述卷铁心的外周长度与内周长度之比(外周长度/内周长度)为1.70以下,
作为所述方向性电磁钢板,使用磁场强度H为800A/m时的磁通密度B8为1.92T以上1.98T以下、且由下述式求出的谐波叠加下的铁损劣化率为1.30以下的方向性电磁钢板,
谐波叠加下的铁损劣化率=(谐波叠加下的铁损)/(无谐波叠加时的铁损)
其中,上述式中的谐波叠加下的铁损和无谐波叠加时的铁损分别是在频率为50Hz、最大磁化为1.7T的条件下测定的铁损(W/kg),并且所述谐波叠加下的铁损是在励磁电压下的3次谐波相对基波的叠加率为40%、相位差为60°的条件下测定的铁损。
4.如权利要求3所述的卷铁心的制造方法,其中,所述方向性电磁钢板被实施了非耐热型的磁畴细化处理。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021-124864 | 2021-07-30 | ||
JP2021124864 | 2021-07-30 | ||
PCT/JP2022/023039 WO2023007953A1 (ja) | 2021-07-30 | 2022-06-08 | 巻鉄心および巻鉄心の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117652005A true CN117652005A (zh) | 2024-03-05 |
Family
ID=83593720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202280050560.0A Pending CN117652005A (zh) | 2021-07-30 | 2022-06-08 | 卷铁心及卷铁心的制造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4343796A1 (zh) |
JP (1) | JP7151947B1 (zh) |
KR (1) | KR20240021277A (zh) |
CN (1) | CN117652005A (zh) |
CA (1) | CA3219694A1 (zh) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2895670B2 (ja) | 1991-10-24 | 1999-05-24 | 川崎製鉄株式会社 | 鉄損の低い方向性電磁鋼板及びその製造方法 |
JP2006185999A (ja) | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Nippon Steel Corp | ビルディングファクタの低い変圧器およびリアクトル鉄心の製造方法 |
CN1897175B (zh) | 2005-07-08 | 2012-07-18 | 株式会社日立产机系统 | 静止装置用铁芯和静止装置 |
JP5434644B2 (ja) * | 2010-02-08 | 2014-03-05 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
JP5938866B2 (ja) * | 2010-10-14 | 2016-06-22 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
WO2019009311A1 (ja) * | 2017-07-04 | 2019-01-10 | 日立金属株式会社 | 巻磁心及び巻磁心の製造方法 |
JP7167779B2 (ja) * | 2019-03-12 | 2022-11-09 | 日本製鉄株式会社 | 鉄芯、巻鉄芯の製造方法、積鉄芯の製造方法及び鉄芯用電磁鋼板の製造方法 |
-
2022
- 2022-06-08 CN CN202280050560.0A patent/CN117652005A/zh active Pending
- 2022-06-08 CA CA3219694A patent/CA3219694A1/en active Pending
- 2022-06-08 EP EP22849032.2A patent/EP4343796A1/en active Pending
- 2022-06-08 JP JP2022544248A patent/JP7151947B1/ja active Active
- 2022-06-08 KR KR1020247001270A patent/KR20240021277A/ko unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA3219694A1 (en) | 2023-02-02 |
JP7151947B1 (ja) | 2022-10-12 |
JPWO2023007953A1 (zh) | 2023-02-02 |
KR20240021277A (ko) | 2024-02-16 |
EP4343796A1 (en) | 2024-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5115641B2 (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP5954421B2 (ja) | 鉄心用方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
KR101607909B1 (ko) | 방향성 전자 강판 및 그것을 이용한 변압기 철심 | |
WO2013100200A1 (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
EP2813593B1 (en) | Grain-oriented electrical steel plate | |
JP5983306B2 (ja) | 鉄損に優れた変圧器鉄心の製造方法 | |
JP6973369B2 (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JPH0888114A (ja) | 無方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP7151947B1 (ja) | 巻鉄心および巻鉄心の製造方法 | |
JP5565307B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
WO2023007953A1 (ja) | 巻鉄心および巻鉄心の製造方法 | |
JP7151946B1 (ja) | 巻鉄心および巻鉄心の製造方法 | |
JP7318846B1 (ja) | 三相三脚巻鉄心およびその製造方法 | |
WO2023007952A1 (ja) | 巻鉄心および巻鉄心の製造方法 | |
WO2023167016A1 (ja) | 三相三脚巻鉄心およびその製造方法 | |
KR20230071169A (ko) | 권철심 | |
JP7318845B1 (ja) | 三相三脚巻鉄心およびその製造方法 | |
WO2023167015A1 (ja) | 三相三脚巻鉄心およびその製造方法 | |
JP5845848B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
WO2022092114A1 (ja) | 巻鉄心 | |
JP7485954B2 (ja) | 巻鉄心 | |
JP7459955B2 (ja) | 方向性電磁鋼板 | |
JP7056717B1 (ja) | 巻鉄心 | |
CN117321234A (zh) | 方向性电磁钢板 | |
JP4876799B2 (ja) | 方向性電磁鋼板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |