CN217881101U - 非晶合金单框铁心及其非晶合金铁心 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及变压器技术领域，特别是涉及一种非晶合金单框铁心及其非晶合金铁心。所述非晶合金单框铁心包括单框基体，所述单框基体的至少部分外表面上设置有固化层，所述固化层的外侧覆盖有保护层。通过在单框基体的外表面上依次设置固化层以及保护层，固化层能够为单框基体提供支撑，提高非晶合金单框铁心的强度，保护层能够防止固化层在操作过程中发生破损，保护了固化层的完整性，加强了对非晶合金铁心的降噪控制，以及防止非晶合金碎片从铁心散落的能力。

Description

非晶合金单框铁心及其非晶合金铁心

技术领域

本实用新型涉及变压器技术领域，特别是涉及一种非晶合金单框铁心及其非晶合金铁心。

背景技术

随着材料领域科技的不断发展，立体卷铁心变压器铁心的材质也在不断的升级换代，传统的硅钢材质正在被非晶合金材质取代，非晶合金卷立体铁心变压器作为低能耗、高能效等级产品也正在被国家电网公司在全国范围内推广。

非晶合金带材是制作非晶合金立体卷铁心变压器的主要材料之一，其特点是高导磁、退火后脆性大，在非晶合金卷铁心制作过程中，需要克服非晶合金带材退火后脆性大所带来的不利影响，这是目前非晶带材生产制造和非晶合金卷铁心制作的最大难点，也是非晶合金立体卷铁心变压器重点研发方向。

非晶合金卷铁心目前存在的主要问题之一是由于非晶合金带材退火后脆性大的特点带来的，非晶合金铁心在退火后，其非晶合金带材脆性变大，脆性变大相应的硬度就会变大、柔韧度降低，这导致非晶合金立体卷铁心变压器的噪声变大，并且极易产生非晶碎片。这些非晶合金碎片对于变压器来说是致命的，具体来说，变压器在运行过程中，非晶合金碎片会随着变压器油的运动到达变压器内部的各个位置，当非晶合金碎片进入线圈会导致变压器局放超标，严重的可能造成击穿或烧毁，可能造成严重的人员伤亡及财产损失。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型公开了一种非晶合金单框铁心及其非晶合金铁心，通过在非晶合金单框铁心的单框基体外设置固化层和保护层，二者对单框基体有效支撑，加强了对非晶合金铁心的噪声控制，以及防止非晶合金碎片从铁心散落。

本实用新型一方面公开了一种非晶合金单框铁心，所述非晶合金单框铁心包括单框基体，所述单框基体的至少部分外表面上设置有固化层，所述固化层的外侧覆盖有保护层。

在其中部分实施例中，所述保护层为硅酮胶涂层或者硅胶涂层或环氧树脂涂层或改性硅烷聚醚胶涂层。

在其中部分实施例中，所述固化层的材质为脲键聚合物、硅酮玻璃胶、环氧胶、有机硅胶、聚氨酯、橡胶型胶粘剂、热熔胶、端硅烷基改性聚合物中的一种。

在其中部分实施例中，所述保护层的硬度小于所述固化层的硬度，所述保护层的韧度大于所述固化层的韧度。

在其中部分实施例中，所述非晶合金单框铁心还包括至少一层包覆层，所述包覆层设置在所述单框基体的至少部分外表面上，所述固化层覆盖在所述包覆层上。

在其中部分实施例中，所述包覆层为硅酮胶涂层或者硅胶涂层或环氧树脂涂层或改性硅烷聚醚胶涂层。

在其中部分实施例中，最内侧的所述包覆层间隔覆盖在所述单框基体的外表面。

在其中部分实施例中，所述非晶合金单框铁心还包括内支撑框体，所述单框基体具有内框，所述内支撑框体位于所述内框内且对所述内框径向支撑。

在其中部分实施例中，所述内支撑框体由至少两个分体支撑结构组装得到。

本实用新型另一方面公开了一种非晶合金铁心，包括前述任一所述的非晶合金单框铁心。

有益效果

本实用新型的非晶合金单框铁心，通过在单框基体的外表面上依次设置固化层以及保护层，由于固化层的固化速度很快，通过将固化层覆盖在单框基体外，固化层能够为单框基体提供支撑，提高非晶合金单框铁心的强度。在此基础上，通过在固化层外进一步设置保护层，可以防止固化层在操作过程中发生破损，从而保护了固化层的完整性，加强了对非晶合金铁心的降噪控制，以及防止非晶合金碎片从铁心散落的能力。

附图说明

图1为部分实施例中本实用新型的非晶合金单框铁心的示意图；

图2为部分实施例中本实用新型的非晶合金单框铁心的剖面示意图；

图3为另一部分实施例中本实用新型的非晶合金单框铁心的剖面示意图；

图4为部分实施例中本实用新型的非晶合金单框铁心的内支撑框体的组装前示意图；

图5为部分实施例中本实用新型的非晶合金单框铁心的内支撑框体的组装后示意图；

图6为部分实施例中本实用新型的非晶合金单框铁心的内支撑框体的拼接端的示意图；

图7为部分实施例中本实用新型的非晶合金铁心的示意图；

其中，1为单框基体，2为包覆层，3为固化层，4为保护层，5为内支撑框体，21为第一包覆层，22为第二包覆层，51为分体支撑结构，510为拼接端，511为拼接结构。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，图1示出了本实用新型一实施例中的非晶合金单框铁心的立体示意图，本实用新型一实施例提供了的非晶合金单框铁心，包括由非晶合金带材卷绕得到单框基体1，单框基体1整体轮廓大致呈圆角矩形，并且根据非晶合金铁心形式的不同，例如用于非晶合金立体铁心的本实用新型的非晶合金单框铁心的单框基体1的外表面如图1所示保留非晶合金带材卷绕后的立体形状，而用于非晶合金平面铁心的本实用新型的非晶合金单框铁心的单框基体1的外表面则被加工呈平面。如图7所示公开了一种非晶合金立体铁心，三个本实用新型所述的非晶合金单框铁心相邻紧靠围合形成三角形，相邻的非晶合金单框铁心的单框基体1的框边组合形成心柱。

如图2所示，本实用新型的非晶合金单框铁心的单框基体1的至少部分外表面上设置有固化层3。需要说明的是，在至少部分单框基体1的外表面上设置固化层3，其中一种情况是指在单框基体1的全部外表面上设置固化层3。具体来说，在部分实施例中，非晶合金单框铁心制作完成后，直接在其单框基体1的外表面上设置固化层3。由于非晶合金单框铁心尚未组合形成非晶合金铁心，此时单框基体1的外表面没有受到阻挡，因此单框基体1的全部表面都可以被加工而覆盖上固化层3。

而在另一些实施例中，仅在单框基体1的部分外表面上设置固化层3。具体的，非晶合金单框铁心制作完成后进一步组装形成非晶合金铁心，并对着组装完成的非晶合金铁心的外表面上设置固化层3。此时由于相邻的非晶合金单框铁心的单框基体1的框边组合形成心柱，那么单框基体1的框边重合部分的外表面将无法设置固化层3，那么对于单框基体1来说即为在其部分外表面上设置固化层3。

进一步地，本实用新型的非晶合金单框铁心在前述的固化层3的外侧覆盖有保护层4。本实用新型的非晶合金单框铁心，通过在单框基体1的外表面上依次设置固化层3和保护层4，由于固化层3的固化速度很快，通过将固化层3覆盖在单框基体1外，固化层3为单框基体1提供支撑，提高非晶合金单框铁心的强度。在此基础上，通过在固化层3外进一步设置保护层4，可以防止固化层3在操作过程中发生破损，从而保护了固化层3的完整性，加强了对非晶合金铁心的降噪控制，以及防止非晶合金碎片从铁心散落的能力。

可以理解的，对于本实用新型的所述非晶合金单框铁心的保护层4的具体设置形式，本实用新型不加以严格限制。作为部分可以实施的示例，保护层4可以为硅酮胶涂层或者硅胶涂层或环氧树脂涂层或改性硅烷聚醚胶涂层。由于固化层3通常具有一定的硬度，在部分实施例中，这些涂层可以通过较为常规的涂刷的形式覆盖在固化层3上。当然，为了减少设置保护层4时对于固化层3造成损伤的可能性，也可以选择使用喷涂这种喷涂设备与喷涂面非直接接触的方式，将硅胶等适宜喷涂的材料喷涂在固化层3上。又或者，本领域技术人员可以根据实际材料选择的不同，选择使用浸涂或者静电沉积等方式在固化层3外设置保护层4，本申请在此不再赘述。

具体来说，固化层3的材质为脲键聚合物、硅酮玻璃胶、环氧胶、有机硅胶、聚氨酯、橡胶型胶粘剂、热熔胶、端硅烷基改性聚合物中的一种。在部分实施例中，固化层3为脲键聚合物，具体来说为聚脲，聚脲由于具有较快的固化速度且硬度较高，这种固化层3的厚度较为均匀且能够将单框基体1完全密封，进一步提高单框基体1整体一致性。

优选的，本实用新型的所述非晶合金单框铁心设置保护层4的硬度小于固化层3的硬度，保护层4的韧度大于固化层3的韧度。通过对保护层4的硬度和韧度进行控制，保护层4可以克服固化层3固化后硬度高但韧度差的问题，可以综合均衡对单框基体1的降噪效果、防碎片效果和成本。

在如图3所示的部分实施例中，本实用新型的非晶合金单框铁心的单框基体1的外表面上设置有至少一层包覆层2，位于最外侧的包覆层2的外表面上覆盖有固化层3，固化层3的外侧覆盖有保护层4。作为部分可实施的示例，包覆层2为硅酮胶硅硼胶涂层或者硅胶涂层或环氧树脂涂层或改性硅烷聚醚胶涂层或者玻璃胶涂层。

通过在固化层3和单框基体1的外表面之间设置包覆层2，包覆层2通过固化包覆单框基体1，一方面可以将单框基体1固定，防止单框基体1产生非晶碎片，另一方面还能够利用包覆层2的柔性对非晶合金单框铁心工作时的噪音吸收。

在部分实施例中，包覆层2、固化层3、保护层4的硬度均大于等于shore A20而小于shore D 90。由于材料的硬度和柔韧性通常呈反比关系，通过对包覆层2、固化层3、保护层4的硬度进行如此控制，一方面能够防止加工运输过程中单框基体1变形增大甚至破损，避免单框基体1因为变形、破损影响铁心的电磁性能，导致铁心噪音增大，另一方面，还能确保铁心的应力较小，使铁心的励磁损耗较小且噪音较小。

优选的，在部分实施例中，包覆层2的数目为1至10层。在如图3所示的部分实施例中，包覆层2的数目为两层，分别为最内侧的第一包覆层21和覆盖在第一包覆层21上的第二包覆层22。通过设置包覆层2的数目为至少两层，本领域技术人员可以对每一层包覆层2进行分别设置，例如，使第一包覆层21和第二包覆层22的材料选择不同，又或者，使第一包覆层21和第二包覆层22的厚度不同。如此，通过精细地调整每一层包覆层2的性能，可以实现从声源(单框基体1)的表面位置开始就降低噪音的效果，并且还可以使得包覆层2整体具有更佳性能，进而使非晶合金单框铁心乃至非晶合金铁心的整体性能更加优秀。

在部分实施例中，本实用新型的非晶合金单框铁心优选使最内侧的包覆层2间隔地覆盖在单框基体1的外表面。举例来说，在如图3所示的实施例中，最内侧的包覆层2为第一包覆层21,此时第一包覆层21分区域地设置在单框基体1上，在如图3所示的部分截面图中，第一包覆层21被分成了三个区域且这三个区域之间存在间距。通过将第一包覆层21分区间隔设置，人为破坏了最内侧的包覆层2的完整性，使得每一分区的包覆层2的面积缩小，从而减少了其固化时对单框基体1的应力，防止最内侧包覆层2固化时可能造成的单框基体1的非晶合金带料崩裂产生碎片，并且还能够降低非晶合金铁心的空载损耗。

如图1所示，本实用新型的非晶合金单框铁心还包括内支撑框体5，内支撑框体5安装在单框基体1的内框内用于对内框进行径向支撑。通过设置内支撑框体5对单框基体1进行支撑，可以使非晶合金单框铁心的单框基体1在制备过程中产生的应力得到有效的释放，避免由于应力敏感而引发性能缺陷；同时，由于对单框基体1的应力敏感性进行了有效的控制，可进一步减少非晶合金铁心工作时的噪音。

优选的，在部分实施例中，内支撑框体5由至少两个分体支撑结构组装得到。如图4、图5所示，在部分实施例中，内支撑框体5是由两个呈半包围形状的分体支撑结构51拼接得到的矩形框体。如图6所示，半包围的分体支撑结构51的开放端部设有拼接端510，拼接端510处设置有拼接结构511，拼接结构511例如可以为榫卯结构。安装时，如图4所示，首先将其中一个半包围的分体支撑结构51的拼接端510搭设在另一个分体支撑结构51的拼接端510上，实现两个分体支撑结构51的拼接端510预对齐；随后将两个分体支撑结构51向着相互远离的方向撑开，在图6中即将两个分体支撑结构51在竖向上撑开，两个分体支撑结构51在远离的过程中，由于受到单框基体1的内框的约束作用，两个分体支撑结构51的拼接端510反而相互靠近，通过各自的拼接结构511相互配合实现拼接。

这种拼接形式的内支撑框体5安装步骤较为简单，安装难度低，拼接后稳定好，并且可定制性程度高，本领域技术人员可以根据实际需求(例如机械强度等)调节分体支撑结构51的数量、厚度、组装形式等，使内支撑框体5的成本与效果实现最佳平衡。

本实用新型另一方面公开了一种非晶合金铁心，包括至少两个前述任一所述的非晶合金单框铁心。如图7所示，在部分实施例中，非晶合金铁心由三个非晶合金单框铁心三角形组合得到，相邻的非晶合金单框铁心组合后形成至少三根用于缠绕线圈的组合式铁心柱。

由于上述的非晶合金单框铁心已经具备如上的技术效果，那么，具有该非晶合金单框铁心的非晶合金铁心亦当具备相类似的技术效果，故在此不做赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种非晶合金单框铁心，其特征在于，所述非晶合金单框铁心包括单框基体，所述单框基体的至少部分外表面上设置有固化层，所述固化层的外侧覆盖有保护层。

2.根据权利要求1所述的非晶合金单框铁心，其特征在于，所述保护层为硅酮胶涂层或者硅胶涂层或环氧树脂涂层或改性硅烷聚醚胶涂层。

3.根据权利要求1所述的非晶合金单框铁心，其特征在于，所述固化层的材质为脲键聚合物、硅酮玻璃胶、环氧胶、有机硅胶、聚氨酯、橡胶型胶粘剂、热熔胶、端硅烷基改性聚合物中的一种。

4.根据权利要求1或2或3所述的非晶合金单框铁心，其特征在于，所述保护层的硬度小于所述固化层的硬度，所述保护层的韧度大于所述固化层的韧度。

5.根据权利要求1所述的非晶合金单框铁心，其特征在于，所述非晶合金单框铁心还包括至少一层包覆层，所述包覆层设置在所述单框基体上，所述固化层覆盖在所述包覆层上。

6.根据权利要求5所述的非晶合金单框铁心，其特征在于，所述包覆层为硅酮胶涂层或者硅胶涂层或环氧树脂涂层或改性硅烷聚醚胶涂层。

7.根据权利要求5所述的非晶合金单框铁心，其特征在于，最内侧的所述包覆层间隔覆盖在所述单框基体的外表面。

8.根据权利要求1所述的非晶合金单框铁心，其特征在于，所述非晶合金单框铁心还包括内支撑框体，所述单框基体具有内框，所述内支撑框体位于所述内框内且对所述内框径向支撑。

9.根据权利要求8所述的非晶合金单框铁心，其特征在于，所述内支撑框体由至少两个分体支撑结构组装得到。

10.一种非晶合金铁心，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的非晶合金单框铁心。

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