KR20010040702A - 증가된 작동 유도를 갖는 비정질 합금 - Google Patents

Abstract

대형 자기 비정질 금속 합금 코어는 코어 손실 보다는 오히려 여기 전력을 최소화하기 위해 어닐링된다. 코어는 60Hz와 1.40 내지 약 1.45 Tesla의 작동 유도에서 측정되고 이 측정이 주위온도에서 수행될 때 1VA/kg 미만의 여기 전력을 갖는다. 이러한 코어는 코어 손실을 최소화하기위해 어닐링되는 것보다 더 높은 작동유도에서 실행될 수 있다. 코어를 포함하는 변압기의 자기 성분들의 물리적인 크기가 상당히 감소된다.

Description

증가된 작동 유도를 갖는 비정질 합금{AMORPHOUS ALLOY WITH INCREASED OPERATING INDUCTION}

비정질 금속 변압기 코어 합금의 연자성 성질은 자기장의 존재하에서 적절한 온도와 시간에서 어닐링한 결과로서 개발된다. 그러한 어닐링의 목적중 한 가지는 비정질 합금 제조공정과 관련된 빠른 냉각속도에 기인한 잔류 응력의 역효과를 감소시킨다. 다른 목적은 어닐링되는 본체에서의 "자기 용이 축 (magnetic easy axis)"을 정의하는 것, 즉, 어닐링되는 본체의 낮은 코어 손실 및 여기전력을 보장하는 바람직한 자화의 배향을 정의하는 것이다. 역사적으로, 그러한 자기장 어닐링은, 예를들면 미국특허 제4,116,728호 및 제4,528,481호에서 개시된 바와 같이, 어닐링된 본체의 코어 손실을 최소화하기 위해 수행되어 왔다. 자기장 어닐링에 덧붙여, 미국특허 제4,053,331호 및 제4,053,332호에서는 인장응력하에서 비정질 합금의 어닐링은 연자기성질을 증진시키는 결과를 또한 보였다. 인장응력 어닐링을 위한 샘플 외형은 변함없이 평편 스트립이었다. 대형 비정질 합금 변압기 코어의 생산에서 응력 어닐링의 사용은 비실용적이다.

변압기 코어의 가장 중요한 두 가지 자기적 성질은 코어재료의 코어손실 및 여기전력이다. 어닐링된 금속 유리의 자기 코어가 활성화(energized)되었을 때 (즉, 자기장을 가하여 자화되었을 때) 입력에너지의 일정량이 코어에 의해 소모되고, 열로서 비회복적으로 손실된다. 이러한 에너지 소모는 대부분 장의 방향으로 비정질 금속합금내 모든 자기 영역을 배열하기 위해 필요한 에너지에 기인한 것이다. 이러한 손실된 에너지는 코어손실로 칭하고, 재료의 한번의 완전한 자화 주기(cycle)동안 발생되는 B-H 루프에 의해서 포위되는 지역으로서 정량적으로 표시된다. 코어 손실은, 주파수, 코어 유도 레벨 및 온도의 보고된 조건하에서 재료의 킬로그램당 1초간의 에너지 손실로 실제로 나타내는, W/kg의 단위로 통상 보고된다.

코어 손실은 비정질 금속 합금의 어닐링 내력에 의해 영향받는다. 간단히 말하면, 코어 손실은 합금이 저-어닐링, 최적 어닐링 또는 과-어닐링 되었느냐에 의존한다. 저-어닐링된 합금은 잔류 퀀치드-인(quenched-in) 응력을 가지며, 자화동안 추가적 에너지를 필요로 하고, 자화 주기동안 증가된 코어 손실 및 여기전력을 나타낸다. 과-어닐링된 합금은 최대 원자 "밀집 (packing)"을 나타내고 및/또는 결정상을 함유할 수 있고, 그결과 연성의 손실 및/또는 자기영역의 이동에 대한 증가된 저항에 의해 유발된 증가된 코어 손실과 같은 열성 자기적 성질을 가지게 된다. 최적으로 어닐링된 합금은 연성과 자기적 성질간의 미세한 균형을 나타낸다.

대략 40 내지 400kg의 무게가 나가는 코어인, 대형 변압기 코어에서 최적의 어닐링된 조건을 달성하는 것은 어렵다. 코어의 거대 열집합은 어닐링 공정동안 균일한 가열을 방해한다. 구체적으로, 대형 코어의 외층은 과-어닐링되는 경향이 있는 반면, 코어의 내부는 저-어닐링되는 경향이 있다. 이러한 주어진 조건에서, 변압기 제조업자는 현재 코어 손실을 최소화 하도록 코어를 어닐링하고 있지만, 코어의 작동 유도를 최대화하지는 못한다. 그러한 공정에서, 0.37W/kg (60Hz 및 1.4T) 미만의 코어손실 값과 대략 1.26 내지 1.4 Tesla 범위의 작동 유도가 전형적으로 달성된다.

여기전력은 금속 유리내에서 주어진 레벨의 유도 (B)를 달성하기 위한 충분한 강도의 자기장을 생산하는데 필요한 전기적 에너지이다. 여기전력은 필요한 자기장 (H)에 대해 비례하고, 따라서, 1차 코일내의 전류에 대해 비례한다. 주물상태(as-cast) 철 풍부 비정질 금속합금은 다소간 전단되어지는 B-H 루프를 나타낸다. 어닐링 동안, 주물상태 이방성 및 캐스트-인(cast-in) 응력은 경감되고, B-H 루프는 그것이 최적으로 어닐링될 때까지 주물상태 루프 모양과 비교하여 더욱 사각형이고 좁아지게 된다. 과-어닐링시, B-H 루프는 변형(strain)에 대한 감소된 저항성의 결과로 및, 과-어닐링의 정도, 결정상의 존재에 의존하여 넓어지는 경향이 있다. 따라서, 주어진 합금에 대한 어닐링 공정이 저-어닐링에서 최적 어닐링, 최적 어닐링에서 과-어닐링으로 진행함에 따라, 주어진 자화 레벨에 대한 여기전력 값은 초기에는 감소하고 그 뒤에는 최적(최저) 값에 이르고, 그 후는 증가한다. 그러나, 비정질 금속합금에서 최적 (최저) 여기전력 값을 야기하는 어닐링 조건은 가장 낮은 코어 손실을 가져오는 조건과 일치하지 않는다. 그 결과, 코어 손실을 최소화하기 위해 어닐링된 비정질 금속 합금은 최적 여기전력을 나타내지 않는다.

최적 어닐링 조건은 다른 조성의 비정질 합금들에 따라서, 그리고 각 요구되는 성질에 따라서 다르다는 사실은 명백하다. 결국, "최적" 어닐은 주어진 적용에서 필요한 특징들의 조합간에 가장 좋은 균형을 야기하는 어닐링 공정으로 통상 인식된다. 대형 변압기 코어 제조의 경우에, 제조업자는 사용되는 합금에 있어 "최적"이 되는 어닐링을 위한 특정 시간 및 온도를 결정하고, 시간/온도 스케줄로부터 벗어나지 않는다.

발명의 개요

본 발명은 자기 비정질 합금으로 구성된 대형 변압기에서 최대 작동 유도를 얻기 위한 방법을 제공한다. 일반적으로 말하면, 자기 비정질 합금은 코어 손실을 최소화하기 보다 작동 유도를 최대화하기 위하여 어닐링된다. 본 발명의 방법은, 보다 높은 작동 유도에서 "열 이탈(thermal runaway)"의 가능성을 유의하게 감소시켜 여기 전력을 최소화한다. 그러한 보다 높은 작동 유도의 사용은, 차례로 두드러지게 변압기 코어 크기를 감소시켜서 비용을 감소시킨다.

코어 손실을 최소화하기 위하여 요구되는 담금 시간보다 유의하게 더 긴 담금 시간을 이용하여 코어가 어닐링될 때 코어의 작동 유도가 최대화된다는 것이 놀랍게도 발견되어 왔다. 일반적으로 말하면, 어닐링 과정은 (a)인가된 자기장의 존재하에서 피크 온도까지 코어를 가열하는 단계; (b)자기장의 존재하에서 전력 손실을 최소화하기 위하여 요구되는 담금 시간 보다 적어도 50% 더 긴 담금 시간동안 피크 온도에서 코어를 유지시키는 단계; 및 (c)약 0.1 내지 10℃/분의 범위의 냉각 속도로 피크 온도보다 약 100℃ 더 낮은 온도까지 코어를 냉각시키는 단계를 포함한다.

60Hz와 1.40 내지 1.45 Tesla의 범위의 작동 유도에서 측정될 때 1VA/kg 미만의 여기 전력을 가지는 대형 자기 비정질 금속 합금 코어가 또한 본 발명에 의하여 제공된다. 추가적으로, 약 0.25W/Kg 미만의 전력 손실을 갖는 강자성 비정질 금속 합금이 제공된다.

본 출원은 "증가된 작동 유도를 갖는 비정질 합금"의 명칭으로 1997년 2월 5일에 출원된 미국 특허출원 번호 08/796,011의 일부 계속출원이다.

본 발명은 증가된 작동 유도를 가진 비정질 금속 변압기 코어에 관련되며, 보다 특별하게, 거대 변압기 코어의 작동 유도를 놀랄만큼 향상시키는 자기장 어닐링 공정에 관련된다.

다음의 상세한 설명과 첨부된 도면을 참고할때, 본 발명이 보다 완전하게 이해될 것이고 추가적인 장점이 분명해질 것이다.

도 1a는 온도의 함수로서 코어 손실을 묘사한 그래프이고, 이 그래프는 다양한 온도에서 자기장에서 수행된 2시간 등시성의 어닐에 대한 스트레이트 스트립 연구실 샘플의 코어 손실 의존성을 설명한다;

도 1b는 온도의 함수로서 여기 전력을 묘사한 그래프이고, 이 그래프는 다양한 온도에서 자기장에서 수행된 2시간 등시성의 어닐에 대한 스트레이트 스트립 연구실 샘플의 여기 전력 의존성을 설명한다;

도 2a는 온도의 함수로서 코어 손실을 묘사한 그래프이고, 이 그래프는 다양한 온도에서 자기장에서 수행된 2시간 등시성의 어닐에 대한 실제적인 변압기의 코어 손실 의존성을 설명한다;

도 2b는 온도의 함수로서 여기 전력를 묘사한 그래프이고, 이 그래프는 다양한 온도에서 자기장에서 수행된 2시간 등시성의 어닐에 대한 실제적인 변압기 코어의 여기 전력 의존성을 설명한다;

도 3은 유도의 함수로서 여기 전력를 묘사한 그래프이고, 이 그래프는 세개의 다른 조건에서 어닐링된 여기 전력 스트레이트 스트립 샘플의 유도 수준 의존성을 설명한다.

도 4는 시험 온도의 함수로서 여기 전력를 묘사한 그래프이고, 이 그래프는 세가지 다른 조건을 이용하여 어닐링된 스트레이트 스트립 샘플을 위한 시험 온도에 대한 여기 전력 의존성을 설명한다;

도 5는 담금 시간의 함수로서 여기 전력를 묘사한 그래프이고, 이 그래프는 여기 전력의 변압기 코어 담금 시간 의존성을 설명한다;

도 6은 유도의 함수로서 여기 전력를 묘사한 그래프이고, 이 그래프는 다른 담금 시간을 이용하여 자기장에서 어닐링된 실제적인 변압기 코어를 위한 여기 전력의 유도 수준 의존성을 설명한다.

본원에서 사용될 때, "비정질 금속 합금"이라는 용어는, 실질적으로 긴 범위 질서가 결핍되고, 액체 또는 무기 산화물 유리에 대하여 관찰되는 X-선 회절 강도 최대치와 정성적으로 유사한 X-선 회절 강도 최대치를 특징으로 하는 금속 합금을 의미한다.

본원에서 사용될 때, "스트립"이라는 용어는 가느다란 본체(slender body)를 의미하는데, 그것의 횡치수는 그 길이보다 훨씬 더 작다. 그러므로, 스트립은 전선, 리본, 및 박판, 규칙적 또는 비규척적의 단면의 모두를 포함한다.

명세서와 청구항을 통하여 사용될 때, "어닐링"이라는 용어는, 예를 들어 차례로 유용한 성질의 발전을 허용하는 열 에너지를 부여하기 위하여 자기장의 존재하에서 물질을 가열하는 것을 가리킨다. 다양한 어닐링 기술이 이러한 성질을 발전시키기 위하여 이용가능하다.

본원에서 사용될 때, "스트레이트 스트립"이라는 용어는 자기 성질 측정에 처해지는 샘플의 형상을 가리킨다. 샘플은 스트레이트 스트립으로서 정확하게 시험될 수 있는데, 이 경우에 그것의 길이는 장/감지 코일의 길이보다 훨씬 길다. 선택적으로, 시험되는 물질이 간단한 변압기 코어안에서 네번째의 다리로서 이용된다면 보다 합리적인 샘플 길이가 사용될 수 있다. 어떤 경우이든, 시험되는 물질은 스크레이트 스트립의 형태이다.

본원에서 사용될 때, "대형 자기 코어"라는 용어는, 어떤 수의 전기적 적용 및 장치로든 사용될 수 있고 약 40 내지 400 kg의 범위의 무게를 가지는 자기 성분를 가리킨다. 자기 코어는 보통 자기 스크립이나 분말로부터 작성된다.

본원에서 사용될 때, "피크 온도"라는 용어는 어닐링 주기동안 변압기 코어의 어떤 부분에 의해서든 도달되는 최대 온도를 가리킨다.

본원에서 사용될 때, "담금 시간"은, 코어가 실제적으로 어닐링 온도에 있는 지속기간을 가리키고, 코어 가열 및 냉각 시간을 포함하지 않는다.

"포화유도" 및 "작동유도"라는 용어는, 변압기 코어 물질과 그것의 작동에 관련된 두가지의 자기유도 수준을 가리킨다. 포화유도는 물질안에서 이용가능한 유도의 최대량이다. 작동유도는 변압기코어의 작동에서 사용되는 자기유도의 양이다.

비정질 금속 합금에 대해, 포화 유도는 합금 화학 및 온도에 의해 결정된다. 온도가 증가함에 따라 포화 유도는 감소한다.

자기 물질의 작동 유도는 포화 유도에 의해 결정된다. 변압기는 포화 유도보다 낮은 자기 유도 수준에서 작동되도록 설계된다. 이러한 고안 조건의 첫째 이유는 자기 코어 물질의 투자율(permeability: μ)을 포함한다. 투자율은 물질이 유도되도록 추진하기 위해 필요한 자기장(H)에 대한 자기 유도(B)의 비율로서 정의된다; 즉 μ=B/H. 투자율은 자기 유도가 포화 유도에 근접하는 수준으로 증가함에 따라 감소한다. 만약 변압기 코어가 코어 물질의 포화 유도에 너무 가까운 자기 유도에서 작동된다면, 불균형하게 큰 자기장이 추가적인 자기 유도를 달성하기 위해 필요하게 될 것이다. 변압기에서, 자기장은 주 코일을 통해 전류를 통과시킴에 의해 인가된다. 따라서, 필요한 자기장의 큰 증가는 1차 코일을 통과한 전류의 큰 증가를 필요로 한다.

변압기의 1차 전류의 큰 증가는 많은 이유에서 바람직하지 않다. 하나의 변압기를 통과한 큰 전류 편차는 이웃한 전력 그리드를 통과한 전력의 질을 저하할수 있다. 1차 전류의 증가는 또한 1차 코일 내에서 증가된 주울(Joule)(I²R) 가열을 가져올 것이다. 이 열로의 전환에 의한 전기 에너지 손실은 변압기의 효율을 떨어뜨린다. 게다가, 과도한 전류는 1차 코일에 과도한 가열을 일으킬 것이고, 이는 코일 내에 사용된 전기적 절연의 물리적인 질저하 및 실패를 가져올 수 있다. 전기적 절연의 실패는 변압기의 실패를 직접적으로 가져온다. 1차 코일에서 발생하는 열은 또한 변압기의 자기 코어를 가열할 수 있다.

변압기의 자기 코어의 가열인, 상술한 후자의 효과는 "열 이탈"이라고 불리는 상태를 가져온다. 자기 코어의 온도가 증가함에 따라, 자기 물질의 포화 유도는 감소한다. 고정된 작동 유도에서 실행되는 변압기에서, 포화 유도의 열적으로 유도된 감소는 작동 유도의 추가적인 증가와 동일한 효과를 만든다. 추가적인 전류는 1차 코일을 통해 끌어당겨지고, 추가적인 줄 열을 만든다. 변압기의 자기 코어의 온도는 더욱 증가되고, 상황은 악화된다. "열 이탈"과 관련된 변압기 온도의 이 제어되지 않는 증가는 자기장의 변압기 코어의 실패의 또 다른 일반적인 이유이다.

이러한 바람직하지 않은 조건을 피하기 위해, 변압기는 전형적으로 표준 조건 하에서, 코어의 작동 유도가 코어 물질의 포화 유도의 약 80-90% 이하가 되도록 고안된다.

본 발명은 열 이탈을 유도하지 않는 증가된 작동 유도 및 감소된 여기 전력을 허가하는, 비정질 금속 합금으로 구성된 대형 자기 코어를 어닐링하는 방법을 제공한다. 가능한 한 높은 유도 수준에서 대형 자기 코어를 작동하는 것이 바람직하고, 따라서 코어의 단면은 최소화될 수 있다. 즉, 변압기 코어는 자속 밀도(유도)가 아니라, 자속선의 수를 기초로 하여 작동된다. 작동 자속 밀도를 증가시키는 능력은 더 작은 자기 코어 단면의 사용을 허가하고, 한편 주어진 자속을 이용한다. 따라서 실제의 이점은 주어진 등급의 변압기에 대해 더 작은 자기 코어 크기의 제조로부터 유도된다.

여기에서 기술한 바와 같이, 변압기 제조에 현재 사용되는 비정질 금속 합금에 대한 최적의 어닐링 온도 및 시간은 최소화된 코어 손실을 위해 합금의 결정화 온도 이하인 140-100℃ 범위의 온도에서, 1.5-2.5시간 범위의 시간 기간 동안이다.

METLAS합금 2605SA-1의 수직 스트립 샘플에 대해 2 시간 동안의 어닐링 후, 자기 코어 손실의 어닐링 온도에 대한 의존성을 도 1a에 나타내었다. 저온에서, 불충분한 어닐링때문에 코어 손실이 높았고, 이는 잘 정의되지 않은 자기 용이 축을 가져온다. 반대로, 고온에서는 비정질 금속 합금의 결정화의 개시때문에 코어 손실이 높았다. 최저의 코어 손실이 수직 스트립 샘플에 대해 약 360℃에서 일어남을알수 있다. 도 1b는 METLAS합금 2605SA-1의 수직 스트립 샘플에 대해 2 시간 동안의 어닐링 후, 여기 전력의 어닐링 온도에 대한 의존성을 보여준다. 이 경우에서, 최적(최소) 여기 전력은 약 375℃에서 2 시간 동안의 어닐링을 할 때 일어남을 알수 있다. 변압기 코어 실패의 이유가 높은 여기 전력인 한편, 최적 온도의 이런 차이는 기술 및 특허 문헌 모두가 코어 손실을 최적화하기 위한 비정질 금속 합금의 어닐링을 교시하였기 때문에 매우 중요하다.

도 2a 및 2b의 데이타는 그것들이 전력 효용 변압기에 대한 자기 코어에 속한다는 것을 제외하고는 도 1a 및 1b의 것들과 유사하다. 고온에서 수직 스트립 샘플을 어닐링하는 이점이 또한 이러한 자기 코어를 위해 실현되는 것이 중요하다. 이것은 본 발명의 상업적인 효용을 증명한다.

본 발명의 결과를 설명할 수 있는 또 다른 방법이 도 3에 주어졌다. 도 3의 곡선은 나타낸 시간 및 온도에 따라 어닐링된 수직 스트립 샘플에 대해 여기 전력에 대한 유도 수준 의존성을 나타낸다.

고온 어닐링의 이점은 분명하다. 예를 들면, 주어진 여기 전력 수준이 선택된다면, 더 높은 작동 유도가 더 높은 온도에서 어닐링된 샘플에 대해 사용될 수 있다. 도 3의 데이타는 작동 유도에서 5% 만큼의 증가가 실현될 수 있다는 것을 가리킨다.

본 발명의 더 나아간 이점은 도 4에 도시하였고, 이것은 스트레이트 스트립 샘플 여기 전력의 샘플 시험 온도에 대한 의존성을 나타낸다. 도 4로 부터 본 발명으로부터의 이점이 더 높은 샘플 온도에서 더 크다는 것을 쉽게 알 수 있다. 이것은 변압기가 주위보다 더 높은 온도에서 작동하고, 과부하 상태로 진행될 때 더욱 높은 온도에도 이를 수 있기 때문에 중요하다. 따라서, 본 발명의 교시는 특히 유용한 이점을 가진다.

어닐링은 시간/온도 공정이다. 그러한 것으로서, 도 5는 자기 코어의 어닐링동안 여기 전력이 "담금 시간"에 대한 의존성임을 도시한다. 또, 여기 전력이 담금시간 증가에 따라 감소하는 것은 중요하다. 이것은 상업적인 규모로 본 발명의 방법을 발전시키기 위하여 어닐링 주기 담금 시간 또는 온도를 사용하는 것의 선택을 도시한다. 도 3처럼, 도 6은 상이한 담금시간을 사용하여 어닐링한 코어에 대한 유도에 대한 자기 코어 여기 전력의 의존성을 도시한다.

실시예 1

시판 배전용 변압기에 사용하는 16개의 단일상 권선 자기 코어를 공칭 화학식 Fe₈₀B₁₁Si₉를 가진 6.7" 폭의 METGLAS합금 SA-1을 사용하여 만들었다. 각 코어는 중량이 약 75㎏이었다. 이들 16개의 코어들을 4개의 군으로 나누었고, 각 군은 상이한 담금 시간으로 약 355℃에서 어닐링하였다. 최소한의 코어 손실을 이루기 위하여 기준 어닐링 담금시간은 약 20분이었다. 다른 세 군은 30분, 40분 및 60분의 담금시간을 사용하여 어닐링하였는데, 이 담금 시간은 각각 50%, 100% 및 150%의 증가를 나타낸다. 이들 모든 코어들의 결과는 이미 도 5 및 도 6에 도시하였다. 각 증가된 담금시간에 대해 여기전력의 상당한 감소가 명백하였다. 더욱이, 더 긴 담금 시간이 더 낮은 여기전력을 가져왔음을 알게 되었다.

실시예 2

시판 배전용 변압기에 사용하는 3개의 단일상 권선 자기 코어를 공칭 화학식 Fe₈₀B₁₁Si₉를 가진 6.7" 폭의 METGLAS합금 SA-1을 사용하여 만들었다. 각 코어는 중량이 약 118㎏이었고, 가열 및 냉각동안 코어에 미치는 열 구배 영향을 최소화하기 위하여 주의하였다. 이들 세 코어를 20 분의 담금 시간과, 일반적으로 사용되는 약 355℃의 피크 온도가 아닌 약 370℃의 피크온도를 사용하여 어닐링하였다. 보다 높은 온도에서 어닐링한 이들 코어에서의 여기전력과 코어 손실 측정의 결과는 각각 도 2a 및 2b에서 종래에 어닐링한 코어들과 비교하여 도시하였다. 코어의 어닐링동안에 사용된 피크 온도가 증가하였을 때, 단지 코어손실이 조금 증가한 반면, 여기전력의 실질적인 감소가 실현되는 것이 명백하다. 증가된 피크 온도에서 어닐링하여 제조한 실시예 2의 결과는 연장된 담금 시간으로 어닐링하여 실시예 1에서 제조한 결과와 비교할 만하다.

실시예 3

스트레이트 스트립 연구실 샘플을 공칭 화학식 Fe₈₀B₁₁Si₉를 가진 6.7" 폭의 METGLAS합금 SA-1을 사용하여 만들었다. 이들 스트레이트 스트립 샘플은 다양한 온도에서 자기장에서 전도된 2 시간 등시적 어닐링을 하였다. 이들 스트레이트 스트립 연구 샘플에서의 여기전력과 코어 손실측정의 결과를 도 1a 및 도 1b에서 온도의 함수로서 도시하였다. 어닐링의 피크 온도가 적어도 5℃ 증가하였을 때 여기전력의 실질적인 감소가 실현되는 것이 명백하다.

실시예 4

스트레이트 스트립 연구실 샘플을 공칭 화학식 Fe₈₀B₁₁Si₉를 가진 6.7" 폭의 METGLAS합금 SA-1을 사용하여 만들었다. 이들 스트레이트 스트립 샘플을 다양한 온도에서 자기장에서 전도된 2시간 등시적 어닐링을 하였다. 도 4는 어닐링 한 후에, 표시된 온도에서 측정된 여기전력을 도시한다. 그 결과는 변압기 코어가 작동할 때, 실온보다 고온에서 훨씬 더 큰 여기전력 감소를 가리킨다.

이렇게 본 발명을 충분히 상세히 기술하였으나, 이러한 세부사항이 엄격히 고수되는 것이 아니라, 다양한 변화 및 변형이 당업자에게 제안될 수 있고 모두 부기한 청구항에서 정의한 것과 같은, 본 발명의 범위에 들어가는 것으로 이해될 것이다.

Claims (15)

1. 60Hz와 1.40 내지 약 1.45 Tesla의 작동 유도에서 측정되고 이 측정이 주위온도에서 수행될 때 1VA/kg 미만의 여기 전력을 가지는 자기 비정질 금속 합금 코어.
2. 제 1 항에 있어서, 약 0.25W/Kg 미만의 전력 손실을 갖는 것을 특징으로 하는 자기 코어.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 코어는 상기 코어손실을 최소화하기 위해 요구되는 것보다 적어도 50% 더 긴 담금시간을 사용하여 어닐링된 것을 특징으로 하는 자기 코어.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 코어는 상기 코어손실을 최소화하기 위해 요구되는 것보다 적어도 100% 더 긴 담금시간을 사용하여 어닐링된 것을 특징으로 하는 자기 코어.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 코어는 상기 코어손실을 최소화하기 위해 요구되는 것보다 적어도 150% 더 긴 담금시간을 사용하여 어닐링된 것을 특징으로 하는 자기 코어.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 코어는 상기 코어손실을 최소화하기 위해 요구되는 것보다 적어도 5℃ 더 높은 피크온도를 사용하여 어닐링된 것을 특징으로 하는 자기 코어.
7. 제 2 항에 있어서, 상기 코어는 상기 코어손실을 최소화하기 위해 요구되는 것보다 적어도 15℃ 더 높은 피크온도를 사용하여 어닐링된 것을 특징으로 하는 자기 코어.
8. 자기 비정질 금속 합금 코어의 제조방법으로서, 상기 코어는 그것의 여기 전력을 최소화하도록 어닐링되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
9. 자기 비정질 금속 합금 코어의 어닐링 방법으로서,

   a. 인가된 자기장의 존재하에서 피크 온도까지 상기 코어를 가열하는 단계;

   b. 상기 자기장의 존재하에서 코어 손실을 최소화하기 위하여 요구되는 담금 시간 보다 적어도 50% 더 긴 담금 시간동안 상기 피크 온도에서 상기 코어를 유지시키는 단계; 그리고

   c. 약 0.1 내지 10℃/분의 범위의 냉각 속도로 상기 피크 온도보다 약 100℃ 더 낮은 온도까지 상기 코어를 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 어닐링 방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 유지단계의 동안에 담금시간은 코어 손실을 최소화하기 위해 요구되는 것보다 적어도 100% 더 긴 것을 특징으로 하는 자기 비정질 금속 합금 코어의 어닐링 방법.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 유지단계의 동안에 담금시간은 코어 손실을 최소화하기 위해 요구되는 것보다 적어도 150% 더 긴 것을 특징으로 하는 자기 비정질 금속 합금 코어의 어닐링 방법.
12. 자기 비정질 금속 합금 코어의 어닐링 방법으로서,

    a. 인가된 자기장의 존재하에서 상기 코어손실을 최소화하기 위해 요구되는 것보다 적어도 5℃ 더 높은 피크 온도까지 상기 코어를 가열하는 단계;

    b. 상기 자기장의 존재하에서 담금 시간동안 상기 피크 온도에서 상기 코어를 유지시키는 단계; 그리고

    c. 약 0.1 내지 10℃/분의 범위의 냉각 속도로 상기 피크 온도보다 약 100℃ 더 낮은 온도까지 상기 코어를 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 어닐링 방법.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 피크 온도가 상기 코어손실을 최소화하기 위해 요구되는 것보다 적어도 15℃ 더 높은 것을 특징으로 하는 자기 비정질 금속 합금 코어의 어닐링 방법.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 코어가 본질적으로 약 11 원자 퍼센트의 붕소와 약 9 원자 퍼센트의 규소로 구성되고, 나머지는 철과 부수적인 불순물인 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 자기 비정질 금속 합금 코어.
15. 60Hz와 1.40 보다 크고 약 1.45 Tesla까지의 작동 유도에서 측정되고 이 측정이 주위온도에서 수행될 때 1VA/kg 미만의 여기 전력을 가지는 자기 비정질 금속 합금 코어.