CN211237926U - 非晶合金铁芯及非晶合金变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种非晶合金铁芯及非晶合金变压器，以适应外部应力，有效降低噪音变化量。该非晶合金铁芯包括由多层非晶合金料带形成的基体，相邻非晶合金料带层之间具有预定厚度的油膜。该油膜厚度优选小于10μm。应用本方案，在受到外部应力作用时，具有预定厚度的油膜的非晶合金铁芯的噪音变化量显著降低，具有较佳的降噪效果，由此为非晶合金铁芯的广泛适用，充分发挥其优异的节能性和经济性提供了技术保障。

Description

非晶合金铁芯及非晶合金变压器

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，具体涉及一种非晶合金铁芯及非晶合金变压器。

背景技术

随着工业化技术的飞速发展，节能减排的重要性也日益凸显。与硅钢变压器相比，非晶合金变压器兼具了节能性和经济性，符合国家产业政策和电网节能降耗的要求，以其空载损耗低的特点得以广泛应用。

众所周知，非晶软磁合金材料兼具硅钢和软磁铁氧体的优点，具有较高的饱和磁感应强度和极低的铁损，可广泛应用于各种中高频电力电子设备的铁芯材料中，能够有效减小器件体积、降低设备能耗。特别是，将采用非晶材料铁芯用于变压器中，节能效果十分显著，相同容量的非晶变压器的空载损耗仅为硅钢变压器的四分之一。目前，非晶变压器等器件在工程应用中的需求较为广泛，例如，风电和太阳能发电并网设备中，逆变器和变流器是不可或缺的设备，其中主要器件包括变压器、滤波电感器等。基于非晶铁芯所具有成本较低、损耗低、温度系数小等优点，用于替代逆变电源中的硅钢片铁芯具有很大的市场前景。

非晶材料是利用快速凝固技术制造的新材料，若干层非晶料带卷绕成型或者叠置挤压成型为非晶铁芯，叠片结构较为松散，由此易于产生振动及噪音；同时，非晶合金的磁致伸缩程度相对较高，也是导致其所卷绕的铁芯噪音较大的因素之一。

现有的非晶材料铁芯一般采用在铁芯表面涂刷环氧树脂的方式进行降噪处理，涂刷速度较慢，且表面不易平整，涂层厚度存在不均匀的缺陷；并且非晶料带之间的树脂填充不够密实时，非晶料带容易松散。上述情形下，铁芯受到一定外力作用时易产生振动，且噪音的变化量较大。

有鉴于此，亟待另辟蹊径针对现有非晶合金铁芯进行优化设计，以克服上述缺陷。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种非晶合金铁芯及非晶合金变压器，以适应外部应力，有效降低噪音变化量。

本实用新型提供的非晶合金铁芯，包括由多层非晶合金料带形成的基体，其特征在于，相邻非晶合金料带层之间具有预定厚度的油膜。

优选地，所述油膜厚度小于10μm。

优选地，所述油膜采用矿物质油形成。

优选地，所述矿物质油具体为以烷烃、环烷族饱和烃或芳香族不饱和烃为主要成分的矿物质油。

优选地，所述油膜采用真空灌封或者涂覆的方式形成。

优选地，所述铁芯的拼装面上设置有油道。

优选地，所述油道的面积小于所述拼装面的面积的60％。

本实用新型还提供一种非晶合金变压器，包括如前所述的非晶合金铁芯。

优选地，位于所述铁芯外侧的非晶合金料带层的表面具有预定厚度的油膜。

针对现有非晶料带特性所产生的噪音问题，本实用新型创新性地提出了非晶合金铁芯降噪方案，具体在相邻非晶合金料带层之间具有预定厚度的油膜，也即，在非晶合金铁芯料带的层与层之间增设有油膜。如此设置，在受到外部应力作用时，具有预定厚度的油膜和油道设计使非晶合金铁芯的噪音变化量显著降低，经试制测试，噪音变化量可控制在3dB～7dB，具有较佳的降噪效果，由此，为非晶合金铁芯的广泛适用，充分发挥其优异的节能性和经济性提供了技术保障。

在本实用新型的优选方案中，在非晶合金铁芯拼装面处增设油道，具有预定厚度的油膜和油道设计还可使非晶合金铁芯在震动过程中减少碎片产生。

附图说明

图1为具体实施方式所述非晶合金铁芯的料带层间结构示意图；

图2a、图2b、图2c、图2d分别示出了不同形式的油道结构示意图。

图中：

非晶合金料带1、油膜2、油道3。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

不失一般性，本实施方式以图1中所示非晶合金铁芯的料带层间结构作为基本描述主体，详细说明噪音变化量得以有效控制的非晶合金铁芯技术方案。应当理解，该非晶合金立体卷铁芯的带层层数非本申请的核心发明点所在，并未构成对本申请核心方案的限制。

请参见图1，该图为本实施方式所述非晶合金铁芯的料带层间结构示意图。

该非晶合金立体卷铁芯的基体由多层非晶合金料带1形成。如图所示，相邻非晶合金料带1层之间具有预定厚度的油膜2。在非晶合金铁芯料带的层与层之间增设有油膜，在受到外部应力作用时，具有预定厚度的油膜2对于非晶合金料带1层与层之间的碰撞起到了较好缓冲作用，由此非晶合金铁芯的噪音变化量得以显著降低。

为了有效兼顾铁芯性能及噪音控制，该油膜2厚度优选小于10μm，具体可以根据非晶合金料带的极差选定油膜2的填充厚度。经生产试制检测结果表明，在不影响铁芯工作性能的基础上，该非晶合金铁芯的噪音变化量可控制在3dB～7dB。作为进一步优选，所述油膜采用以烷烃、环烷族饱和烃或芳香族不饱和烃为主要成分的矿物质油形成。这里的主要成份也即为矿物质油的基础油主要成份。

进一步地，该油膜2的填充方式至少可以采用下述两种方式。一种，是在真空环境下将矿物质油抽到非晶合金料带1的层与层之间的缝隙中，形成油膜2。另一种，是在自然环境下将油膜渗透到非晶合金料带1的层与层之间的缝隙中，形成油膜2。上述两种方法，均需保证能够使油膜2将非晶合金料带1的缝隙均匀填满。

另外，为了确保非晶合金铁芯在震动过程中减少碎片产生，可在非晶合金铁芯拼装面处增设油道3。该油道3可以设置在非晶合金铁芯拼装面的任意位置，且油道的形状可以是规则的长条状，也可以是不规则的任意形状。此外，油道3在非晶合金铁芯拼装面的设置数量可以根据具体产品进行设定，只要满足上述功能需要均在本申请请求保护的范围内。

作为优选，油道3所占面积小于拼装面的面积的60％，由此可兼顾拼接连接强度及减少碎片产生的要求。请参见图2a、图2b、图2c、图2d，分别示出了四种油道设计的结构示意图。

具体地，该铁芯拼接面上油道3的形成可以采用不同的方式实现。例如但不限于，采用涂胶粘接的方式形成，可使得立体卷铁芯在拼接面的内外形成可渗透的不规则油道，涂胶工作中，将胶涂抹在铁芯拼装面上，然后再用刮板刮平后进行粘接，其涂胶层覆盖并不需要保证均匀，保证铁芯粘接牢固即可，从而会形成可渗透的不规则的油道；或者，涂胶之前在拼装面覆盖如塑料薄膜条带(与油道形状一致)等，然后再进行涂胶，涂胶完成后撕下薄膜条带即可形成一无胶覆盖的区域，拼装粘接时也会留下相应形状的油道，该规则矩形油道能更好的促进矿物质油更好的渗透进入拼接面涂胶层缝隙。

需要说明的是，非晶合金铁芯的基体成型方式非本申请的核心发明点所在，具体可以根据具体产品设计要求采用非晶料带卷绕成型而成，故本文不再赘述。

除前述非晶合金铁芯外，本实施方式还提供一种具有该铁芯的非晶合金变压器。这里，该变压器的其他功能构件非本申请的核心发明点所在，本领域技术人员可以基于变压器整体技术要求进行选定，故本文不再赘述。

以上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。

Claims (8)

1.一种非晶合金铁芯，包括由多层非晶合金料带形成的基体，其特征在于，相邻非晶合金料带层之间具有预定厚度的油膜。

2.根据权利要求1所述的非晶合金铁芯，其特征在于，所述油膜厚度小于10μm。

3.根据权利要求1或2所述的非晶合金铁芯，其特征在于，所述油膜采用矿物质油形成。

4.根据权利要求1所述的非晶合金铁芯，其特征在于，所述油膜采用真空灌封或者涂覆的方式形成。

5.根据权利要求1所述的非晶合金铁芯，其特征在于，所述铁芯的拼装面上设置有油道。

6.根据权利要求5所述的非晶合金铁芯，其特征在于，所述油道的面积小于所述拼装面的面积的60％。

7.非晶合金变压器，包括铁芯，铁芯其特征在于，所述铁芯具体如权利要求1至6中任一项所述的非晶合金铁芯。

8.根据权利要求7所述的非晶合金变压器，其特征在于，位于所述铁芯外侧的非晶合金料带层的表面具有预定厚度的油膜。

Images