CN1520598A - 三相变压器的三铁芯非晶体金属芯 - Google Patents

三相变压器的三铁芯非晶体金属芯 Download PDF

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Abstract

本发明涉及由卷绕的、退火的非晶体合金制成的改进的变压器芯，特别是多铁芯变压器芯。还说明改进的变压器芯的制造方法和具有改进的变压器芯的变压器。

Description

三相变压器的三铁芯非晶体金属芯
本发明的领域
本发明涉及变压器芯，尤其涉及由铁磁材料特别是非晶体合金构成的带材或条板制成的变压器芯。
本发明的背景
传统上用于配电、工业、动力和干式用途的变压器通常都是属于卷绕芯或堆叠芯的种类。卷绕芯变压器一般用于大容量的用途，如配电变压器，因为卷绕芯的结构有助于自动化批量制造技术。业已研发出这样的设备，可将铁磁性芯带材环绕一预制的多匝线圈的窗口并使它通过来制造出一芯部和线圈组件。但最通常的制造程序包含绕制或堆叠该芯部而不依赖于预制的线圈，最后利用该预制的线圈将芯部连接起来。后一种做法要求该芯部被制有卷绕芯的一个或多个接头和堆积芯的多个接头。芯部叠层在这些接头上被隔开，以使该芯部开启，从而可将它插入到线圈的窗口内。然后将芯部封闭，重制接头。这个程序通常被称为用线圈“嵌合”(lacing)芯部。
制造由非晶体金属构成的卷绕芯的通常的制造过程包括下列步骤：带材卷绕、叠层切割或叠层卷绕、退火、和芯部边缘的精整。包括带材卷绕、叠层切割、叠层堆叠和扁带涂层的非晶体金属芯的制造过程在美国专利5,285,565；5,327,806；5,063,654；5,528,817；5,329,270；和5,155,899中作了说明。
精整的芯部为长方形，接头窗口位在一个端轭上。芯部的两腿是刚性的，且该接头可被开启以便线圈插入。非晶体叠层的层厚约为0.001英寸。这使卷绕非晶体金属芯的芯部制造过程较为复杂，与由冷轧晶粒定向的硅钢片(SiFe)构成的变压器钢材料所卷绕的芯部的制造相比可以看到：在晶粒定向的硅钢片中，不仅冷轧的晶粒定向层显著地较厚(一般要超过约0.013英寸)，而且晶粒定向的硅钢片特别柔韧。在硅钢片中这两种技术特性即较大的厚度和显著较大的柔韧性的组合立即可将硅钢片与非晶体金属扁带特别是退火的非晶体金属扁带区分开来，并且可避免许多与操作非晶体金属扁带有关的技术问题。在非晶体金属扁带中，要使芯部从其圆环形转变成长方形的过程在质量上一致在很大程度上取决于非晶体金属叠层堆积因数，因为叠层一端的接头上搭接必需与另一端的阶梯式的接头下搭接适当地匹配。如果芯部形成过程不是适当地完成，那么在扁带卷绕和芯部的成形过程中，在芯部的腿部和角部会受到过多的应力，这会在负面上影响精整芯部的芯部损失和激励电力的性能。
传统上用于单相非晶体金属变压器的芯部和线圈的设计为：芯部式包括一个芯部、两个芯部铁芯、和两个线圈；壳体式包括两个芯部、三个芯部铁芯、和一个线圈、三相非晶体金属变压器一般使用下列型式的芯部和线圈的设计：四个芯部、五个芯部铁芯、和三个线圈；或三个芯部、三个芯部铁芯、和三个线圈。在这些设计的每一种设计中，芯部都必须装配在一起，使其铁芯对准，并确保有适当的间隙供线圈插入。取决于变压器的大小，对于KVA较大的变压器，可将多个同样大小的变压器排成矩阵装配在一起，但为方便线圈的插入，芯部各铁芯的对准过程可能会比较复杂。另外，在对准多个芯部铁芯时，随着每一个芯部铁芯的拐折弯曲到位，所用的程序会将附加的应力施加在芯部上，这个附加的应力会在完成的变压器内造成增加的芯部损失。
从退火过程中出来的芯部叠层是脆性的，需要特别小心地用一定时间和专用设备来开启和封闭在变压器装配过程中形成的芯部接头。这是退火的非晶体金属固有的性能，是不能避免的。在这个芯部接头的开启和封闭的过程中叠层的断裂和产生鳞片是不容易避免的，但在概念上应尽可能地减少。鳞片的存在能扩大对变压器操作的损害。散布在叠层层间的鳞片能在卷绕芯内减少叠层的面对面的接触，从而减少变压器的总体操作效率。在嵌合接头处的鳞片也能减少面对面的接触，减少在匹配接头部之间的搭接，从而又要减少变压器的总体操作效率。这事在嵌合接头的位置上所以特别重要是因为在这个点上由于鳞片的原故，人们预期会发生最大的损失。需要有包容的方法来确保破裂的鳞片不会进入到线圈内从而在芯部内的层间造成电位上短路的条件。在芯部接头的开启和封闭中在叠层上引起的应力常会在完成的变压器内造成芯部损失和励磁功率的永久增加及变压器操作效率的永久减少。
这样，如能提供一个非晶体金属芯，其内在特性能使功率变压器装配时可能发生的叠层破裂减少，这将是特别有利的。
另外，提供一个非晶体金属芯，其内在特性能使在卷绕的、叠层的非晶体金属芯，特别是适宜用于三相变压器的三铁芯非晶体金属芯内的应力状态减少，这也将是特别有利的。
附图的简要说明
在阅读下面的详细说明和附图后，当可充分了解本发明并获悉其另外一些优点。其中：
图1为一卷筒的侧视图，其上载有要被切割成组的非晶体金属带；
图2为一具有多层非晶体金属带的切割组的侧视图；
图3为一具有预定数目切割组的组群的侧视图，每一组都被排列成阶梯状，从而为紧接其下的组提供一个标记台阶的搭接；
图4为一具有多个组群、一个上搭接接头和一个下搭接接头的芯部区段的侧视图；
图5画出一个按照现有技术的五铁芯变压器芯；
图6画出一个按照本发明的三铁芯非晶体金属变压器芯；
图7示出图6中的三铁芯非晶体金属变压器芯在未被嵌合的状态下；
图8画出图6中的三铁芯非晶体金属变压器芯在嵌合的状态下，还画出变压器线圈的放置；
图9示出按照本发明的三铁芯非晶体金属变压器芯的另一个具有分立部件的实施例的透视分开视图；
图10画出图9中的三铁芯非晶体金属变压器芯在装配后的透视图；
图11画出按照本发明的三铁芯非晶体金属变压器芯的一部分的横截面图；
图12画出按照本发明的三铁芯非晶体金属变压器芯另一个实施例的横截面图；
图13画出图12中的三铁芯非晶体金属变压器芯的透视图。
本发明的综述
本发明在一个方面，所提供的非晶体金属变压器芯具有内在特性，能减少叠层在装配变压器时容易发生的破裂。
本发明在第二方面，所提供的三铁芯非晶体金属芯特别适合被包含在三相变压器内。
在本发明另一个实施例中，所提供的三相变压器包括三铁芯非晶体金属芯，其特性为能减少芯部损失。
在本发明再一个实施例中，所提供的三铁芯非晶体金属芯的装配或制造过程适宜于将这种芯包含在三相变压器内。
本发明在还有另一个方面，所提供的具有三铁芯非晶体金属芯的三相变压器的改进制造方法能减少芯部损失和减少装配步骤及/或装配时间。
详细说明和较优实施例
图1为一个卷筒5的侧示图，其上载有要被切割成带段12的非晶体金属带10。这些带段12以后被叠置对齐形成非晶体金属带组20。这在图2的带组20的侧视图表示得更为清晰，形成带组20的每一个单独的带段12都具有差不多相等的长度。构成每一个带组20的单独带段12的具体数目并非必需是一个关键的参数，但应知道确有一些在技术上需要考虑的点包括每一带段的厚度、每一带段的弯曲性能、以及要被制成的非晶体金属卷绕芯的最终完成的尺寸。这样，虽然在图2中只示出四个分开的带段12，但应知道较大或较小数目的带段12都可构成带组20。
现在转到图3，其中示出一个由多个带组20构成的组群40。典型的做法是，带组20的数目可参考每一带段12的厚度、每一带段12的弯曲性能、以及要被制成的非晶体金属卷绕芯的最终完成的尺寸预先确定，因此只需选用每一带组20的数目和尺寸，使最终三铁芯非晶体金属变压器芯能被装配出来即可。为了使这种装配容易进行，每一带组20被叠置在一相对位置上使在任何两个相邻带组20之间都有一个台阶搭接42。较合适的做法如图3所示，在每一个组群40内设有多个台阶搭接42。每一个带组都被错开设置，相对于紧贴相邻的带组20形成一个标记的台阶搭接。就每一个台阶搭接的相对尺寸而言，这对本发明的成功并不总是关键，但应知道确有一些需要技术考虑之处，包括但并不限于，每一带段12的厚度、每一带段特别是在退火后的弯曲性能、以及要由组群40制成的非晶体金属卷绕芯的最终完成的尺寸。另外，如同下面还要较详细地说明那样，在每一个组群40内，各个单独带组20的尺寸及其相对排列被这样选用使当由组群40制成的非晶体金属卷绕芯被装配时最终能形成标记的配对接头。
图4示出由多个组群40构成的芯部区段50的侧视图。这里虽然只画出三个组群，但预期较多或较少数目的组群也可用来构成芯部区段50。如从图4可见，三个组群40被这样叠置对准使在一端形成三个上搭接接头52，每一个上搭接接头52看起来好像是由组群40的各个单独的台阶搭接42构成的倒置的“阶梯状”式样。在这三个组群的另一个反对端形成三个下搭接接头54，每一个下搭接接头54看起来好像是由组群40的各个单独的台阶搭接42构成的“阶梯状”式样。在图4中，带组20被这样排列使台阶搭接42的式样在每一个组群40内被重复，而组群40本身被排列构成芯部区段50的重复的台阶搭接式样。应该知道在每一个组群40内和在芯部区段50内，台阶搭接的数目可以与图中所示相同或不同。同样，在每一个组群40内和在芯部区段50内，上、下搭接52、54的式样也可变化。对本发明来说，是否有“阶梯状”式样并不重要，而是应该知道任何一种组群40的排列都可使用只要组群40能构成可标记的接头即可，芯部区段50内组群40的排列为的是提供组群所需的数目来满足非晶体金属芯部区段的构造规格要求。搭接接头52、54的一个可替代的式样为当接头被嵌合时一个带组的一端可与其另一端搭接。这个技术可重复使用到每一个带组和每一个组群上来构成卷绕的非晶体金属变压器芯。
下面针对现有技术固有的某些局限说明本发明的某些效益。参阅图5，其中示出按照现有技术的五铁芯变压器芯。该变压器芯包括四个基本相同的芯部60。如在这个侧视图中所示，每一个芯部都是基本为长方形的构造并用来代表卷绕的金属芯。图中在每一芯部上还示出一系列接头62，这些接头虽然在图上所示为多个上搭接和下搭接，但它们基本上可以是任何其他设计，惟一要求是每一卷绕芯须能重行装配。
由图5的芯部组合件代表的现有技术有一个固有而明显的缺点为，这种芯部典型地由金属特别是非晶体金属生产出来，在进行退火步骤时需要有一磁场布置在每一芯部的周围。按照现有技术的过程，每一单独的芯部应首先被装配，然后在合适的温度和时间的条件下、在有磁场存在的情况下进行升温退火，此后再让它冷却。而通常，每一单独的芯部60都是单独退火，而只是在此以后每一单独的芯部60才被装配。这种五铁芯非晶体金属芯有一个明显而固有的技术问题，即使用所说变压器芯的变压器的最终造形要受到影响。如从图可见，相对的比例关系必然会造成一个具有较大宽(“w”)高(“h”)比的变压器。这是由于三相变压器必需有多条腿，而如上所述，要将变压器芯首先装配起来如同图5所示那样，然后在具有单一磁场的情况内在单一步骤内使整个变压器芯退火，实施起来有困难，因此只好将分别单独退火的一连串芯部60装配起来，这样，使用这种变压器芯的变压器必然体积庞大，要占用较大的空间来安装。当然在许多情况下，当空间成为首要问题时，不能使用这种五铁芯变压器。
另一个缺点在图5上看不到，但本行业的行家一定会知道，那就是在将变压器芯装配成最终的变压器时，应该均匀地保持均匀而一致的磁场以及时间和温度的变数。在退火过程中，线圈所经受的时间及/或温度条件哪怕只有微小的差异以及施加在线圈上的磁场的变化都能对所制退火变压器芯的操作特性进行明显而通常有害的冲击。为了使现有技术的五铁芯变压器能在优化的条件下操作，需要使用来装配最终变压器的四个卷绕变压器芯中的每一个在退火阶段都经受相同的磁场以及时间/温度条件。这一般是不切合实际的，虽然在现代并不是不可能的，要使退火的条件达到一致所遇到的阻碍可包括炉子的几何形状等变数、用来激励磁场的绕组或功率的变化以及其他。这些在各单独芯退火时的变化会造成各单独卷绕芯所得磁学性能的变化。这样当多个卷绕的变压器芯被装配成五铁芯变压器时，芯与芯间的变化便会造成总体的操作损失，这种操作损失应尽可能地避免。
现在我们令人惊奇地和成功地宣告，这种现有技术的五铁芯变压器芯所固有的许多缺点已被本发明的三铁芯非晶体金属变压器芯以及其他一些方面克服。
转到图6，其中示出按照本发明的三铁芯非晶体金属变压器芯70在装配状态下的侧视图。该金属芯70包括三个芯部，其中一个外芯部72包围两个内芯部80、90。就外芯部而言，可以看到其尺寸适宜将两个芯部80、90容纳在其内，使外芯74、76的两个侧腿各与相关内芯的至少一个侧腿82、92对接，而内芯80、90也各包括一个腿，它们互相对接，但并不与外芯72的任何腿对接。如从图6可以看到，每一芯段72、80、90各包括一个嵌合接头78、88、98。还可发现，外芯72的上、下搭接接头设计不同于两个内芯80、90的阶梯状接头。虽然接头的具体形状设计在图6中被画出，但应知道任何其他形状设计只要能使接头嵌合和脱开以便将线圈组合件插入到腿上也都可以使用，其中清楚地包括一个带组或组群的不互相对接而是具有搭接端头的搭接接头。而且，重要的是应该指出，按照如图6所示的本发明的具体的较优实施例，每一个芯段72、80和90都只包括一个嵌合接头。这不同于并可区别于那些三铁芯非晶体金属芯的构造，如同本文曾说明某些现有技术的构造，特别是如图9所示现时共同未决的美国08/918,194中的构造。这种区别不应被低估，并且确实能提供效益。如同上面提到过的，由退火的非晶体金属构件生产变压器芯的一个固有而重大的问题在于非晶体金属带有成片剥落破裂的危险，这又会引起芯部的损失。但由于非晶体金属在经过退火过程后被赋予内在的脆性，非晶体金属带的这种破裂和成片剥落是难以避免的。自然，使接头数目尽可能地减少，特别是还使从这种非晶体金属芯生产变压器所需的装配步骤数目尽可能地减少将是非常合适的，因为这会减少非晶体金属带发生芯部破裂或成片剥落的可能，这样又可减少芯部损失以及卷绕的非晶体金属芯发生内部短路的可能。在共同未决的美国专利申请08/918,194号中，许多这类问题被克服，办法是先生产单独的芯段，包括“C型”、“I型”、和直线芯段，它们被单独退火，然后被装配成变压器芯。从共同未决的美国专利申请08/918,194号中可以看到生产一个变压器芯，至少要有两个接头。本发明的方法曾用上述专利申请中说明的C型、I型和直线芯段实施，结果能制出改进的变压器芯。但本发明在实施时是在任何一个退火步骤之前，将合适的C型、I型和直线芯段装配成变压器芯，然后使它在一磁场的作用下合适地退火。使用C型、I型和直线芯段特别有效之处在于它能制多种不同的变压器形状。但与美国专利申请08/918,194号中所述生产步骤不同，该专利申请原来预定首先将每一个这类单独芯段在磁场作用下退火，然后进行装配。而按照本发明是先将装配做好，只是在其后才在磁场的作用下进行退火，这样做能获得重大的效益。按照美国专利申请08/918,194号中的过程，并没有任何明显的潜力可用来减少接头的成片剥落和破裂，因为在退火后有众多的接头需要被嵌合在一起。退火后的非晶体金属特别脆，很难处理，特别是在制造变压器所必需用手工重新嵌合的操作中，按照本发明的过程是在非晶体金属还没有被退火而处于柔韧状态时将变压器芯装配并且只是在此之后才进行退火。此后只有极小数目的接头需要被脱开，为的是使合适大小的和按尺寸制造的变压器线圈能够插入，然后将开启的接头重新嵌合以便重新构成变压器芯。按照某些特别有效的实施例，在本发明的变压器中出现的一个或多个变压器芯只包括一个可嵌合的接头。
虽然多于一个接头能在本发明的变压器芯中出现，但按照本发明的实践，曾经有利地发现，特别适用于生产三相功率变压器的三铁芯非晶体金属变压器芯生产时能将每一个芯部的接头数减少，特别是生产出每个芯部只有一个接头的变压器芯。
按照本发明的另一个方面，所提供的是适宜用于三相功率变压器的三铁芯非晶体金属变压器芯的一种制造过程。按照该过程，有一个适当制定尺寸的外芯包围着两个内部的非晶体金属芯如图6所示。但不论是非晶体金属芯还是单独的非晶体金属带在装配成芯之前都还没有经过退火过程。而在装配成如图6所示的非晶体金属变压器芯以后，便可将第一磁场施加到第一侧铁芯上(由外芯的侧腿72和第一内芯的对接腿82限定)，和将第二磁场施加到变压器芯70的第二铁芯上(由外芯72的另一个侧腿和另一个内芯90的对接腿92限定)，并在这两个磁场的作用下，使三铁芯非晶体金属芯在装配的状态下接受适当的时间和温度的条件来将其内所含非晶体金属带适当地退火，随后将它冷却。
在本发明的再一个方面，如上所说经过退火的非晶体金属变压器芯可被用来制造功率变压器。这时先将三个芯部的各个接头脱开嵌合，然后将适当制定尺寸的变压器线圈套到各个铁芯体上，再将各个接头重新嵌合以便重新构成变压器芯。
本发明人等曾出乎意料地发现上述制造方法能够成功地实施；在此之前没有预料到像这样完全装配好的三铁芯非晶体金属变压器芯在退火过程中能够得到适当的磁化。令人惊奇的是，按照本文所说的形状，特别是图6所示的较优形状，曾经发现在退火过程中能将有效的场磁化赋予已经装配好的三铁芯非晶体金属芯。
现在转到图6，其中画出在嵌合状态的三铁芯非晶体金属变压器芯70，该图还示出变压器芯70在退火处理步骤中被磁化时的状态。如图6所示，第一内芯80在接头88处被嵌合，第二内芯90在接头98处被嵌合，两个内芯都被一个在接头78处嵌合的外芯74包围。DC电流源81有一连续的环行线83，其两端分别连结到正极和负极上。部分环行线形成线圈环绕在变压器芯70的部分内芯和外芯上如图6所示。如图可见，这条线构成同时环绕部分第一内芯80和外芯72的第一组线圈85及同时环绕部分第二内芯90和外芯72的第二组线圈87。按照本发明的较优的实施例，绕组的数目可与画出的不同，但在较优的环境下，第一组线圈85和第二组线圈87的数目可相同。这样可确保在退火操作中能有均匀的磁场施加在变压器芯的内芯和外芯上。还应了解任何适当的动力供应或DC电流源都可被使用在图6所示的DC电流源81的位置上。
在所示条件下，本发明人等曾惊奇地发现，当绕组85、87被适当地充电时在芯部72、80、90内会产生适当的磁场。造成的磁场的方向在图中被示出，其中箭头“a”代表在外芯7 2内磁场的方向，箭头“b”代表在第一内芯80内磁场的方向，而箭头“c”代表在第二内芯90内磁场的方向。从图6可见在退火操作中这些磁场方向都是顺着一个方向流动通过整个变压器芯，只有在第三内铁芯84、94内两个流向相反。尽管如此，曾经观察到，这些方向相反的磁场对非晶体金属芯的总体的最终的操作特性并没有过多的危害。
这个重要而惊人的结果现在给我们提供了这样制造非晶体金属芯的可能，它们现在的制法是预装配、接着退火、然后脱开嵌合，为的是让适当制定尺寸的变压器线圈能够插入。这样就能减少操作步骤的数目，并且在某些较优实施例中，还可减少生产这种变压器芯所需接头的数目。从图6所示的特优的实施例中可见，每一个变压器芯部只需一个接头就可以了。这一点与现有技术已知的许多非晶体金属变压器芯不同，并且确实能与共同未决的美国专利申请08/918,194号对比，在该专利申请中说在每一个变压器芯部内需要至少两个接头，而该专利申请可从本发明的原理中得益，在还没有退火的状态下将每一个单独的部分装配成变压器芯的形式，然后在一个步骤内使它磁化并退火，接下来将它拆开为的是将变压器线圈包括进去，最后再重新装配成一个完整的变压器。
图7示出处在脱开嵌合状态的图6中的三铁芯非晶体金属变压器芯。从图可见，外芯74的相应部分可构成接头78，同样，所说第一和第二内芯80、90的相应部分88、98也都可构成接头。图中画出的状态适宜将三个适当制定尺寸的变压器线圈(未在图7中示出)插入到三个铁芯体上，即由76、82形成的第一外铁芯体，由74、92形成的第二外铁芯体，和由84、94形成的第三内铁芯体。此后，接头78、88、98分别被嵌合为的是封闭每一个芯部。
从上面的说明容易知道，在制造这个三铁芯非晶体金属变压器芯的较优实施例时，每一个变压器芯部只需脱开嵌合和重新嵌合一次。这样就可减少所需的操作量和装配时间，这从劳动和操作的立场来说是特别恰当的。更恰当的是这样可减少退火变脆的非晶体金属发生破裂或鳞片脱落的可能性，从而可减少芯部损失并可减少接头内非晶体金属的损失。与此相反，许多现有技术由于将非晶体金属变压器的单独部分或单独芯部退火需要添加处理步骤，这些单独部分需要装配在一起才能最终脱开嵌合，使适当的变压器线圈能够插入，然后进行最终的重新嵌合，这些添加的装配步骤中许多都是本发明可以减免的。
现在转到图8，其中示出处在嵌合状态的图6中的三铁芯非晶体金属变压器芯，还用虚线画出变压器线圈100、102、104的位置，其中线圈100通过第一外铁芯，线圈104通过第二外铁芯，而线圈102通过非晶体金属变压器芯的内铁芯。
如同以前所说，应该知道虽然本发明的特优实施例主要根据图6、7和8来说明，但其原理可被应用来制造其他非晶体金属变压器芯和包括这种芯的变压器上。这里所说明的技术建议也可用于其他多芯的非晶体金属变压器芯的形状上。
图9示出按照本发明的由分立部分构成的三铁芯非晶体金属变压器芯120的另一个实施例的分开的透视图。这些分立的部分包括第一C形部110、第二C形部112、在内的I形部118、第一平直部116、和第二平直部118。如图9所示，这些部分中每一个都包括多个接头，这些接头被适当地和相应地制定尺寸，从而互补地构成匹配的接头或不同的C形部、I形部、或平直部的至少一个部分。
现在参阅图10，其中示出图9中的三铁芯非晶体金属变压器芯120装配后的透视图。从图可见，装配后的变压器芯包括一个由第一C形部110、第二C形部112、第一平直部116和第二平直部118构成的外芯，其中每一个部分都由相应的匹配接头130、132、134、136连接。三铁芯非晶体金属变压器芯120还包括一个由一部分第一C形部110和一部分I形部114构成的内芯部，以及由一部分第二C形部112和另外一部分I形部构成的第二内芯部。其中每一个部分也都在相应部分之间的相应的接头140、142、144、146上匹配地连接。本发明的在图9和10中示出的这个实施例可按下列程序制造，三铁芯非晶体金属变压器芯120首先被装配，然后在两个磁场的作用下及适当的时间和温度的条件下将装配的非晶体金属变压器芯加热退火。按照本发明的另一个方面，一个或多个接头130、132、134、136、140、142、144、146可被脱开嵌合，为的是使适当制定尺寸的变压器线圈可被插入环绕在三铁芯非晶体金属变压器芯120的一个或多个铁芯体上，然后重新嵌合，为的是重新构成外芯和内芯。有利的是，在各该芯部内只需解脱极少数的接头便可使变压器线圈插入而可重新嵌合并重新构成各该芯部。例如按照一种方法，可将接头132和116以及接头142和140脱开嵌合，使变压器线圈能够插入。或者可将每一个内芯的只是一个接头140、142脱开嵌合，同时还将外芯的两个对接接头130、132脱开嵌合使变压器线圈能够插入。当然，应该知道这些接头可具有任何适当的形状，包括对接的阶梯形接头或偏置的搭接接头如同以前说过的那样。但在任何情况下都应该知道这与共同未决的美国专利申请08/918,194中所说的技术不同，该技术是将分立的部分分开磁化和退火，最后将这些部分装配成变压器芯；而本发明是将预先装配的变压器芯经过一个步骤的磁化和退火的过程制成一个完整的变压器芯。
图11画出按照本发明的三铁芯非晶体金属变压器芯的一部分的横向剖视图。图11所示的变压器芯160大致为长方形，横截面差不多成方形，而适当制定尺寸的变压器线圈的横截面具有一个内部空间164，该空间也被适当地制定尺寸以便接纳变压器芯160，在变压器芯和线圈之间的间隙或空气间隔应尽可能小以便提供一个较为有效包装的变压器。
图12画出按照本发明的三铁芯非晶体金属变压器一部分的另一实施例的横向剖视图。在这可替代的实施例中，变压器芯具有一个十字形的横截面，该横截面由具有不同宽度的分立组件或薄片堆积装配而成，所有这些都被包围在一个适当制定尺寸而大致成圆形的变压器线圈的内部空间172内。变压器线圈的内部是空心的，并具有一个合适的内直径可将十字形的非晶体金属变压器芯容纳在其内。
现在转到图13，其中示出图12中的三铁芯非晶体金属变压器芯的透视图，从该图可以看到变压器芯170和变压器线圈的相对关系，当然两者之间的间隙也应尽可能做小以便提高变压器的包装效率。
至就有效的非晶体金属而言，一般地说，适宜用来制造卷绕的非晶体金属变压器芯的非晶体金属可以是任何一种非晶体合金，但该非晶体合金至少90％是玻璃质(非晶体)的，较好为至少95％是玻璃质的，最好为至少98％是玻璃质的。
虽然在本发明中有范围广阔的非晶体合金可供使用，但能用于本发明的非晶体金属变压器芯的较好的合金可由下式限定：
                     M70-85Y5-20Z0-20
其中下标为原子的百分比，“M”至少为Fe、Ni和Co中之一；“Y”至少为B、C和P中之一；而“Z”至少为Si、Al和Ge中之一；并有下列附带条款：(i)组分“M”高至10原子百分比可被金属物种Ti、V、Cr、Mn、Cu、Zr、Nb、Mo、Ta和W中至少一个物种置换，及(ii)组分(Y+Z)高至10原子百分比可被非金属物种In、Sn、Sb和Pb中至少一个物种置换。这种非晶体金属变压器芯适合用于电压转换和能量存储的用途，用于配电频率从约50-60Hz到高达吉赫兹(109Hz)的范围。
特别适宜采用本发明的变压器芯的装置可以举出无穷尽的例子包括电压、电流和脉冲的变换器；线性电力供应用的感应器；开关模式的电力供应；直线加速器；功率因数校正装置；自动点火线圈；灯镇流器；EMI(电磁干扰)和RFI(射频干扰)用的滤波器；开关模式电力供应用的磁放大器；磁脉冲压缩装置，等等。可以使用本发明的变压器芯的装置的功率范围从约5KVA到约50MVA，最好为200KVA到10MVB。按照某些较优的实施例，本发明的变压器芯可适用于大型变压器如功率变压器、充液变压器、干式变压器等，其操作范围最好为200KVA到10MVA。按照某些另外的较优实施例，本发明的变压器芯为卷绕的非晶体金属变压器芯，其质量至少为200kg，较好时至少为300kg，还要好时至少为1000kg，更好时至少为2000kg，最好从约2000kg到约25000kg。
将本发明用于需用非晶体合金制成的变压器芯的地方可以大大得益。因为这种非晶体合金通常只以薄带或薄片的形式供应，其厚度一般不超过千分之25英寸。这样薄的尺寸使非晶体金属芯必然要含有为数众多的单独薄片层，这会显著使装配过程复杂，特别是与由硅钢片制成的变压器芯相比，在类似用途上硅钢片的厚度约为非晶体合金带的10倍。另外，如同本行业的行家所知，在退火后，非晶体金属会变得比退火前脆得多，并且在受应力或被弯曲时会像玻璃质那样容易断裂。由于在退火的非晶体金属内缺乏长范围的结晶体序列，其破裂方向很难预测，不像结晶金属那样，其破裂可以被预期为沿着疲劳线或点，退火的非晶体金属往往破裂成众多的部分包括十分有害的令人讨厌的鳞片。
使用按照本发明的变压器芯需要有某些机械的装配步骤来制造变压器芯和变压器，这些机械的装配步骤包括传统技术，其中有行业已知的，或在共同未决的美国专利申请08/918,194号以及＿＿号和＿＿号中说明的，其内容被本文参考引用。一般地说，为了由连续的非晶体金属带制造变压器芯，可使用切割到长度机和能够定位和将组群布置成台阶搭接接头式样的堆积设备来切割和堆积叠层的带组20和组群40。切割长度的增量取决于叠层带组的厚度、每一组群内带组的数目和所需台阶搭接的间隔。此后这些芯部(或如图9和10所画的芯部区段)可按已知技术来成形，如将叠层带组20或组群40环绕一个合适地制定尺寸的心轴弯曲。或者这些芯部也可用一半自动的带子套叠机来生产，由该机将各单独的带组和组群送到并卷绕在一旋转的心轴上，或者可用手工压制并成形，使芯部叠层从环形转变成长方形。
最好，为了提高机械稳固性并使芯部或芯部区段容易操作，在芯部或芯部区段的侧边上涂敷或浸渍有粘性材料的特别是环氧树脂，这样可有助于将叠层带组20或组群40夹持在一起。通常敷设这种粘性材料是在变压器芯或芯部退火以后进行的。如从图9和10可见的加固板也可施加在叠层带组20或组群40的侧边上以资提供另外的加固。其他技术和其他设施如使用包裹或捆扎也可用来加固芯或芯部并在退火前或退火中保持其形状。虽然如此，在退火后使用环氧树脂的做法是比较好的，不管使用或不使用加固板，因为它们容易实施，并能得到良好的物理性能特性。
对于某些特别大的变压器，按照图9和10所示的形状设计和装配技术来构造非晶体金属芯通常都是有效的。但应知道本文所提供的创新的原理也可用于其他变压器芯的设计上，包括那些不需在附图中画出的产品。
本发明的装配好的变压器芯是在合适的温度下加热足够的时间进行退火的，为的是减少变压器芯的非晶体金属的内应力。熟练技工实际使用的退火温度和时间是可变化的，部分取决于各种因素如退火炉、该炉操作温度的范围，所选温度等。一般地说，只须时间和温度选择得当，便可在退火过程中较好地显著地减少变压器芯的内应力，从而可提高其性能特性。理想的条件可通过对具体变压器芯的常规试验和可以具有的退火条件来确定。与此类似，人们知道在退火过程中当变压器受到至少一个磁场的作用时内应力便可减少。具体场强和具体条件可以通过常规试验来确定，还可以从目前已知的现有技术的退火条件中去参考，如在上述一个或多个专利中说到的。以不受限制的例子而言，本发明的装配的变压器芯可有效地在330°-380℃之间的温度退火，不过最好是在两个磁场的作用下在约350℃的温度退火。本行业的行家都知道退火步骤可以减免在非晶体金属材料内的应力，包括在铸造、卷绕、切割、叠层、布置、构造和成形各步骤中所赋予的应力。
例子
按照现有技术和按照本发明的过程分别生产一系列变压器芯。这些变压器芯中的每一个芯都是由没有退火的非晶体合金带(METGLAS2605SAI、142mm或170mm宽的带)生产的。
比较例1
制造一个如图5那样的变压器。首先制造四个单独的芯部，每一个芯部各有一个按照已知技术由没有退火的由非晶体合金带(METGLAS2605SAI、142mm宽)制成的接头。简言之，这些单独的芯部是这样制造出来的：首先生产出一系列的切割带，将它们装配成合适的组群，然后将它们卷绕在一个合适制定尺寸的心轴的周围。将该心轴折下，留下一个芯部的窗口。随后，四个单独芯部中的每一个分别在340-355℃之间的温度进行退火。在退火过程中，通过每一个芯部窗口插入一匝的导线并将它环绕在每一个芯部的一部分上。在退火过程中将一约为4伏、700安的DC电流送入，使在每一个单独芯部内感应出一个磁场。在到达340-355℃之间的温度后将芯部保留在炉内继续保持30分钟以资确保每一个单独的变压器芯部被透彻加热和退火。随后将芯部取出，使它冷却，此后便可装配成五铁芯的变压器芯如图5所示。
冷却的和装配好的变压器芯被放置在一个不导电、不导磁的表面上，任何装配用其如C形夹钳、捆扎用钢带都被拿掉，此后便可确定装配好的、退火过的变压器芯的芯部损失。这个评估一般都是按照在“变压器试验标准ASA(美国标准协会)C 57-12.93-无负载损失测量”中列出的约定来完成的。30匝的试验电缆被卷绕在每一个芯部的腿上，试验电压为91V AC，提供的操作感应量为1.3Tesla(特斯拉，磁通量密度单位)。按照ASA C 57-12.93的试验发现该五铁芯变压器芯展示的损失为0.87w/kg，根据五铁芯变压器芯的总质量156kg计算而得。
比较例2
用相同的材料且按就比较例1上面所述的技术制造第二个五铁芯变压器芯，各个芯部单独进行退火，退火时所接受的热条件和磁条件亦与比较例1相同。各个单独退火的变压器芯部最后被装配成五铁芯变压器芯，按照比较例1所用的标准评估这个变压器芯的芯部损失，得出的结果为0.35w/kg，其时变压器芯的总质量为156kg。
比较例3
制造一个如图6的三铁芯变压器芯，先制造三个单独的芯部包括两个内芯和一个外芯，各有一个接头。这些芯部是用没有退火的非晶体合金带(METGLAS 2605SAI，142mm宽)按照已知技术生产的。然后将这三个芯部加热，办法是加热到340-355℃，到达这个温度后在这温度停留30分钟以资确保加热得透彻。在这退火过程中，用一导线通过芯部窗口卷绕在每一个单独的芯部上，在导线内在约为4伏DC的电压下通入700安的电流，这样来确保在每一个芯部内都有相当的磁场被激励。随后从炉内取出各个单独的芯部并使它们冷却。最后将两个内芯装配到外芯的内部便可构成总质量为156kg的三铁芯变压器芯。
采用上述比较例1所用方法，按照ASA C 57-12.93确定这个装配好的三铁芯变压器芯的心部损失。用30匝的试验电缆环绕每一个芯部的腿，并用与比较例1相同的功率输入。试验后确定芯部损失为0.258w/kg。随后将每一个芯部内的接头开启，再重新嵌合，重新构成这些单独的芯部，再一次用相同的方法评价芯部损失，这一次得到的结果是芯部损失为0.284w/kg，较上一次增加约10％，这是由于退火和装配的过程以及接头开启和闭合的原故。
比较例4
按照与比较例3相同的方法和材料制造第二个如图6所示的三铁芯变压器芯。各个单独的芯部被生产出来，分开进行退火，磁场条件和加热条件基本上与比较例3相同，惟一不同的是加热到340-355℃的温度后停留时间为60分钟而不是30分钟。
与前相似，在冷却和装配成质量为156kg的三铁芯变压器芯后，确定其芯部损失为0.87w/kg。随后，如同上一例，将各芯部的接头开启，再重新嵌合，为的是重新构成三铁芯变压器芯。这次确定的芯部磁力损失为0.315w/kg，较上一次增加约9.7％，这是由于退火和装配过程以及接头的开启和闭合的原故。
例1
按照本发明制造一个非晶体金属变压器芯，其尺寸与比较例3和4所生产的相同。按照已知的现有技术用没有退火的非晶体合金带(METGLAS 2605SAI，142mm宽)制造两个大小相同的内芯，将它们插入到一个制造好的外芯之内。在它们以未被退火的状态被装配后，这个三铁芯变压器芯在有磁场存在的条件下被加热到340-355℃的温度，所说磁场是由如图6所示插入通过两个芯部窗口的一根导线的两匝感应产生的，通入的电流为约4伏电压的DC电流700安，所得场强与比较例3和4相同。在加热到上述温度后，按此温度在炉内停留30分钟以资确保透彻的加热和退火。此后将装配好、退火过的、总质量为156kg的三铁芯变压器芯从炉内取出并使它冷却。
按照上述比较例3和4中所用方法评价这个变压器芯的芯部损失，所得结果为0.25w/kg。随后，将这三个芯部中的各个接头打开，再重新嵌合为的是重新构成三铁芯变压器芯，用同一方法再次评价其芯部损失，这次所得结果为0.264w/kg，芯部损失的增加仅为2.33％。
例2
用与例1相同的材料和方法制造第二个如图6那样的三铁芯变压器芯。但在到达340-355℃的温度后，被加热的变压器芯在该温度被保持60分钟，比例1多30分钟。在退火过程中通过两个芯部窗口被卷绕在装配好的三铁芯变压器芯的各个芯部上，在导线内通入电压约为4伏的DC电流700安来产生所需的磁场。退火完毕后，变压器芯被取出并冷至室温(约20℃)。与上类似地确定芯部损失为0.285w/kg，其时退火后的变压器芯的总质量为156kg。此后将三个芯部的各个接头都打开，再重新嵌合，重新构成退过火的三铁芯变压器芯，这次试验得到的芯部损失为0.274w/kg。虽然在接头重新嵌合后，这一次的芯部损失比上一次有不寻常的减少，但就数量而言，两次的相差仅为4％。
比较例5
按照现有技术制造一个如图9和10所示那样的较重的三铁芯变压器芯。这个变压器芯是由没有退火的非晶体合金带(METGLAS 2605SAI，170mm宽)生产出来的，包括三个芯部，即两个大小相仿的内芯和一个第三的外芯，它们都是由大小合适、预先装配的“C形部”、“I形部”和“平直部”装配而成，在每一个单独的芯部上都各有至少两个或更多的接头。
此后，这三个芯部被引入到炉内，在有磁场作用的情况下被加热到340-355℃的温度。磁场是由一根通过芯部窗口而卷绕在各芯部上的导线的两匝感应产生的，在导线内通入电压约为5V的DC电流2100安。这样可确保在各要被退火的芯部内具有一致的感应出来的磁场。一旦温度达到，三个芯部继续停留在炉内60分钟，借以确保各个单独的芯部得到透彻的退火。随后将这三个芯部从炉内取出，装配构成一个如图10所示那样的三铁芯变压器芯，其总质量为1010kg。
此后，如同上面的比较例1那样，评价这个装配好的三铁芯变压器芯的芯部损失，只是为了得到1.3特斯拉的操作感应量，须将203伏(AC)的电压供入，这个电压被连接到试验电缆环路的两端，而芯部损失测量值可在功率计上读出。这样测得的这个三铁芯变压器芯的芯部损失为0.341w/kg。然后将外芯的两个接头和内芯的各一个接头打开，这一点模拟所需的操作要求使大小适当的变压器线圈能在这时插入卷绕到三铁芯变压器芯的各个腿上。随后这些芯部被重新嵌合为的是重新构成三铁芯变压器芯。于是在相同的条件下再一次测定芯部损失，这一次所得结果为0.375w/kg，比上一次增加9.98％，这是由于退火和装配过程以及接头的开启和封闭的原故。
比较例6
制造一个三铁芯变压器芯，其所用材料和所具有的形状都与比较例5相同。
类似地，这个三铁芯变压器芯是由三个分开的、大小合适的芯部即两个内芯和一个外芯构成的，而这三个芯部又由大小适当的、预先装配的“C形部”、“I形部”和“平直部”装配而成。这三个单独的芯部在炉内退火时被加热到340-355℃，此后再在这个温度停留60分钟以保证这三个分开的芯部被透彻地加热。同时有一磁场赋给这三个分开的芯部，磁场是由通过芯部窗口而环绕芯部的导线产生的，在导线内通入电压约为6伏的DC电流2800安。随后这些芯从炉内被取出，装配构成一个如图10的三铁芯变压器芯，其总质量为1025kg。
按照比较例5的方法确定这个退火的、三铁芯变压器芯的芯部磁力损失，结果为0.294w/kg。此后在外芯内两个接头、在内芯内各一个接头被打开。这一点模拟所需操作要求使大小合适的变压器线圈能在这时插入环绕到这个三铁芯变压器芯的各腿上。然后这些芯部被重新嵌合为的是重新构成三铁芯变压器芯，其芯部损失被重新测定，结果为0.323w/kg，较上一次增加约9.8％，这是由于退火和装配过程以及接头的开启和封闭的原故。
例3
按照本发明的过程制造一个如图9和10所示的三铁芯变压器芯。该变压器芯由没有退火的非晶体合金带(METGLAS 2605SAI，170mm宽)制成。
该变压器芯由三个芯部即两个大小差仿的内芯和一个第三外芯构成，而这三个芯部又由大小适当和预先装配好的“C形部”、“I形部”和“平直部”装配而成，并在退火之前被装配成如图10所示的形状。
此后，这个装配好的三铁芯变压器芯被引入到一个合适的炉内，升温到340-355℃的温度。与此同时有一导线环绕通过两个芯部窗口，在导线内以约5伏的电压送入2100安的DC电流，这样便可确保在变压器芯内激励出一个一致的磁场。在到达340-355℃的温度后，这个装配好的三铁芯变压器芯还在炉内停留60分钟以保证非晶体金属的透彻退火。
随后这三铁芯变压器芯从炉内被取出，并按照比较例5和6所用方法确定其芯部损失为0.346w/kg，其时总质量为1002kg。此后在外芯内的两个接头、在内芯内的各一个接头被打开，又被重新嵌合，以此来模拟要将大小适当的变压器线圈插入环绕每一个腿所需的操作步骤。在每一个接头重新嵌合并重新构成三铁芯变压器芯后，再用相同的方法重新测试，这次所得结果为0.353w/kg，较上次仅增加2.0％，这是由于装配和退火过程以及接头的开启和封闭的原故。
例4
按照本发明的过程使用与例3相同的材料制造与例3相似的三铁芯变压器芯，该芯具有两个内芯和一个外芯，总质量为1024kg，它们被先装配然后送入炉内。有一导线通过两个芯部窗口而被卷绕在各芯部上，在导线内通入电压约为6伏的DC电流2800安，借以当变压器芯退火时在其内激励出一个磁场。三铁芯变压器芯被加热到340-355℃，到达此温度后，变压器芯继续停留在炉内60分钟以保证非晶体金属的透彻退火。
随后三铁芯变压器芯从炉内被取出，使用与例3相同的方法，确定其芯部损失为0.284w/kg。此后在外芯上一个接头、在内芯上各一个接头被打开，然后重新嵌合并重新构成三铁芯变压器芯，这时重新测定的芯部损失为0.305w/kg，较上次增加7.3％，这是由于装配和退火过程以及接头的开启和封闭的原故。
当与大小相似的变压器的磁芯损失对比时，本发明根据创新过程制出的变压器芯的效益是明显的。例如比较例3和例1所生产的变压器芯的大小在实际上是相等的，但按照本发明生产的变压器芯(例1)的磁芯损失大约少7.6％。类似的比较可参阅表1。
                                    表1
变压器芯 比较例1 比较例3 例1 比较例5 例3
芯部质量退火保温时间DC磁场，安(总)DC磁场，伏(约)接头开启前芯部损失(w/kg)重新装配后芯部损失(w/kg)相对的芯部损失改善(％) 156kg30分70040.287- 156kg30分70040.2580.284 156kg30分70040.2580.264+7.95％ 1010kg60分210050.3410.375 1002kg60分210050.3460.353+6.23％
变压器芯 比较例2 比较例4 例2 比较列6 例4
芯部质量退火保温时间DC磁场，安(总)DC磁场，伏(约)接头开启前芯部损失(w/kg)重新装配后芯部损失(w/kg)相对的芯部损失改善(％) 156kg60分70040.335- 156kg60分70040.2870.315 156kg60分70040.2850.274+14.96％ 1025kg60分280060.2940.323 1024kg60分280060.2840.305+5.90％
本发明的创新过程、变压器芯、以及使用所说变压器芯的变压器能给相关行家带来有价值的进步。就变压器芯和变压器的制造而言，传统卷绕芯在并非必需的接头的开启和封闭上所需时间可被省掉。操作所需动作可被减少，因此由于在本发明的卷绕芯内所使用的变脆的退火非晶体金属的破裂而造成的芯部损失可显著减少。另外，操作所需动作的减少还可使芯部和线圈的装配时间缩短，使芯部的质量提高，并且如果变压器芯是由可互换的变压器芯部分生产出来，所说部分可被混合和选配，这样可使完成的变压器的效能优化。
此外，本发明的变压器芯以及用于制造包含本文所述的非晶体绕制变压器芯的变压器的方法对提高运行效率起了重要的作用，这是由于减少了变压器装配后的非晶体金属的产生鳞片和/或破裂。
由于本发明的变压器芯在其各个芯部内可只使用少到一个的单独接头，因此变压器接头在被嵌合连接时产生破裂及/或鳞片的可能性被减少，从而鳞片及/或破裂的数量(与每个芯部内具有两个、三个甚至更多的接头相比)、鳞片的释放和伴随而来的在变压器芯本身内的电流短路都可减少。如同以前提醒过的，搭接接头内的鳞片可在接头内造成层间损失并减少变压器的总体操作效率。而且，在油过滤器变压器的油内的松散的鳞片已知会减少浸渍油的介电强度，从而也会减少这种油过滤器变压器的总体操作效率。这些缺点曾被宣告，并被本文所说明的变压器芯及其制造方法成功地克服。
虽然本发明容易作出各种修改和可替代的形式，但应知道所示具体实施例只是用来举例说明并不要将本发明限制在所公开的具体形式；相反地本发明应覆盖所有修改、等同和可替代的形式，只要它们是在所附权利要求所表达的范围和精神之内。

Claims (11)

1.一种三铁芯非晶体金属变压器芯，包括一个将两个内芯部包围在其内的外芯部。
2.权利要求1的三铁芯非晶体金属变压器芯，其特征在于该两个内芯部包括一个单独的可嵌合的接头。
3.权利要求1的三铁芯非晶体金属变压器芯，其特征在于该外芯部具有一个单独的可嵌合的接头。
4.权利要求1的三铁芯非晶体金属变压器芯，其特征在于每一芯部都是由至少90％玻璃质的非晶体金属制造的，并且有按下列公式的标准组份：
                    M70-85Y5-20Z0-20
其中下标为原子的百分比，“M”至少为Fe、Ni和Co中之一；“Y”至少为B、C和P中之一；而“Z”至少为Si、Al和Ge中之一；并有下列附带条件：(i)组分“M”高至10原子百分比可被金属物种Ti、V、Cr、Mn、Cu、Zr、Nb、Mo、Ta和W中至少一个物种置换，及(ii)组分(Y+Z)高至10原子百分比可被非金属物种In、Sn、Sb和Pb中至少一个物种置换。
5.一种用来制造多芯部非晶体金属变压器芯的工艺方法，该方法包括下列步骤：
从未退火的非晶体金属制出一系列切割带；
将退火的切割带装配成组群；
使该组群环绕一根心轴形成具有芯部窗口和至少一个可嵌合接头的未退火的变压器芯部；
将未退火的变压器芯部装配成一种适用于一装配后的变压器内的结构形状；
使装配后的未退火的变压器芯退火；
此后解开每一个变压器芯部的嵌合并随后重新将变压器芯部嵌合。
6.权利要求5的方法，其特征在于该多芯部非晶体金属变压器芯为一种三铁芯非晶体金属变压器芯，包括一个将两个内芯部包围在其内的外芯部。
7.权利要求5的方法，其特征在于一个或多个变压器芯部包含一个单独的可嵌合的接头。
8.权利要求5的方法，其特征在于该多芯部非晶体金属变压器芯的未退火非晶体金属是从至少90％玻璃质的非晶体金属制造的，并具有按照下列公式的标准组份：
                     M70-85Y5-20Z0-20
其中下标为原子的百分比，“M”至少为Fe、Ni和Co中之一，“Y”至少为B、C和P中之一，“Z”至少为Si、Al和Ge中之一；并有两个附带条件：(i)组分“M”高至10原子百分比可被Ti、V、Cr、Mn、Cu、Zr、Nb、Mo、Ta和W中至少一个金属物种置换，及(ii)组分(Y+Z)高至10原子百分比可被In、Sn、Sb和Pb中至少一个非金属物种置换。
9.一种用来制造包含一多芯部非晶体金属变压器芯的功率变压器的方法，该方法包括下列步骤：
用未退火非晶体金属制出一系列切割带；
将退火的切割带装配成组群；
使该组群环绕一根芯轴制成具有芯部窗口和至少一个可嵌合接头的未退火的变压器芯部；
将未退火的变压器芯部装配成一种适用于装配后的变压器内的结构形状；
使装配后的未退火的变压器芯退火；
解开每一个变压器芯部，使一个或多个变压器线圈能够插入；
随后将变压器芯部重新嵌合以重新构成变压器芯。
10.权利要求9的方法，其特征在于该功率变压器为一种三铁芯三相功率变压器。
11.权利要求9的方法，其特征在于该多芯部非晶体金属变压器芯的未退火非晶体金属由至少90％玻璃质的非晶体金属制造，并具有按下列公式的标准组份：
                  M70-85Y5-20Z0-20
其中下标为原子的百分比，“M”至少为Fe、Ni和Co中之一，“Y”至少为B、C和P中之一，“Z”至少为Si、Al和Ge中之一；并有两个附带条件：(1)组分“M”高至10原子百分比，可被Ti、V、Cr、Mn、Cu、Zr、Nb、Mo、Ta和W中至少一个金属物种置换；及(ii)组分(Y+Z)高至10原子百分比可被In、Sn、Sb和Pb中至少一个非金属物种置换。
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