TW201330026A - 減少磁芯內聲噪之方法及具經減少聲噪之磁芯 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種具經減少聲噪之非晶質合金型磁芯及一種製造發出低聲噪之非晶質合金型磁芯的方法，其包括：將具有多層高強度帶之磁芯放置在芯柱上，其中該等帶具有一高抗拉強度、高介電強度及高使用溫度，從而促成經減少位準之聲噪。當在最佳條件下操作時，相比於改為用樹脂塗覆之一相同尺寸的磁芯，該經減少位準之聲噪小6dB至10dB。

Description

減少磁芯內聲噪之方法及具經減少聲噪之磁芯

本發明之實施例係關於一種減少自基於非晶質磁性材料之磁芯(諸如，變壓器磁芯)發出之聲噪的方法。進一步實施例係關於具經減少聲噪之磁芯。

鐵基非晶質合金帶狀物展現極佳之軟磁性質(包括AC激發下之低磁芯損耗)，從而發現其應用於高能效磁性器件中，諸如變壓器、馬達、發電機、能量管理器件(包括脈衝功率產生器)及磁性感測器。在此等器件中，具有高飽和感應及低磁芯損耗之非晶質鐵磁材料係較佳的。雖然此等特徵已在鐵基非晶質合金中達成，但其磁致伸縮值趨向於略高於習知結晶Fe-Si合金之磁致伸縮值。磁致伸縮係磁性材料之固有性質之一且特徵在於當該等材料自其剩磁狀態磁化時之大小變化。當一磁性材料沿著磁化之方向膨脹時，稱該現象為正磁致伸縮。當一磁性材料在磁化後收縮時，稱該效應為負磁致伸縮。在任一情況中，該材料在一AC激發下機械地振動。因此，當該材料用於處於一AC激發下之一磁芯中時，該磁芯發出聲音。一實例為來自配電變壓器之熟悉之嗡嗡聲。歸因於住宅區中之人口密度的不斷增加，變壓器噪音正成為一問題。因為一材料之磁致伸縮係由其化學組成及原子結構或結晶結構決定，所以來自一磁芯之聲音位準係由基於一給定磁芯材料之磁芯的設計及製造而控制。因此，基於非晶質磁性材料之一磁芯的設 計及製造必須經最佳化以達成其最低聲音位準，此為根據本發明之一實施例的一態樣。(以下稱「段落A」)

上文在段落A中提及之非晶質鐵基合金歸因於需要快速固化熔融合金而鑄造成帶狀物形式。市售非晶質磁性帶狀物具有自約15 μm至約50 μm變化之一厚度。當相對薄之帶狀物經捲繞以形成一大尺寸之磁芯時，該磁芯之側必須經機械強化以維持其機械完整性。當該磁芯係用作一配電變壓器磁芯時即為此情況，該配電變壓器磁芯具有一實體切口以便變壓器電導體繞組可被插入至該磁芯中。舉例而言，美國專利第4,734,975號(下文'975專利)描述一種藉由使用環氧樹脂塗覆一變壓器磁芯之諸側以在機械上強化該磁芯之方法。此方法當前係用於基於非晶質合金帶狀物的許多變壓器中。然而，在樹脂之固化期間，歸因於磁芯材料與樹脂之間的熱膨脹係數差異而在該磁芯之諸側上引入機械應力，此增加該磁芯之磁性損耗及激發功率。此等增加轉而導致變壓器之聲噪增加。因此必須減輕該效應，此為根據本發明之一實施例的另一態樣。本發明之一額外態樣係尋找環保型磁芯強化材料。當前，所使用之聚合物塗覆材料(諸如環氧樹脂)強有力地黏著至金屬化磁芯，但當該等磁芯在再利用期間重熔時產生有害氣體，此需要被減輕。

根據本發明之態樣，一種減少一非晶質合金型磁芯之低聲噪之方法包括：提供具有以一矩形形狀配置之四個芯柱 之磁芯，該磁芯進一步具有：一第一芯柱、一第二芯柱(其與該第一芯柱相對且具有一切口帶狀物重疊區段)、一第三芯柱及一第四芯柱(其與該第三芯柱相對)；將複數個非重疊高強度帶放置在該第三芯柱及該第四芯柱之諸側上，其中該等高強度帶展現高機械強度、高介電強度及高使用溫度；將一第一層重疊高強度帶螺旋形地纏繞在該第三芯柱及該第四芯柱上；將一第二層重疊高強度帶以平行於該第一芯柱之長度之一方向放置在該第一芯柱之一頂面上；將一第三層重疊高強度帶以垂直於該第一芯柱之長度之一方向放置在該第一芯柱之該頂面上；將一第四層重疊高強度帶以平行於該第一芯柱之長度之一方向放置在該第一芯柱之一底面上；及將一第五層重疊高強度帶以垂直於該第一芯柱之長度之一方向放置在該第一芯柱之該底面上，該磁芯具有自該磁芯發出之一經減少位準之聲噪。

根據本發明之一態樣，該方法進一步包括在一配電變壓器中之該磁芯的一操作期間使該第一芯柱之不具有帶纏繞之一部分、該第三芯柱之不具有帶纏繞之一部分或該第四芯柱之不具有帶纏繞之一部分曝露於一變壓器冷卻介質以確保磁芯冷卻。

根據本發明之一態樣，該第一層重疊高強度帶、該第二層重疊高強度帶、該第三層重疊高強度帶、該第四層重疊高強度帶及該第五層重疊高強度帶之各者對該磁芯提供機械強度。

根據本發明之一態樣，該磁芯可操作至多達155℃，且 該高強度帶具有超過250 N/cm之一抗拉強度及超過3000伏特之一介電強度，該高強度帶具有良好之抗穿刺性、抗撕裂性及抗熱老化性。

根據本發明之一態樣，該磁芯係以一非晶質磁性帶或磁性帶狀物捲繞，其中該磁性帶狀物係自其合金熔融狀態快速鑄造而成。

根據本發明之一態樣，以多層高強度帶纏繞之磁芯發出接近於由不具有帶纏繞之一相同尺寸之磁芯產生的聲功率之聲功率。

根據本發明之一態樣，該磁芯之經減少位準之聲噪比具有樹脂作為塗層之一相同尺寸之磁芯小6至10 dB。根據本發明之另一態樣，當該磁芯經重熔以供再利用時可移除該等高強度帶層。

根據本發明之進一步態樣，一種具經減少聲噪之非晶質合金型磁芯包括：一矩形形狀磁芯，其具有四個柱：一第一芯柱、一第二芯柱(其與該第一芯柱相對且具有一切口帶狀物重疊區段)、一第三芯柱及一第四芯柱(其與該第三芯柱相對)；複數個非重疊高強度帶，其放置在該第三芯柱及該第四芯柱之諸側上，其中該等高強度帶展現高機械強度、高介電強度及高使用溫度；一第一層重疊高強度帶，其螺旋形地纏繞在該第三芯柱及該第四芯柱上，一第二層重疊高強度帶，其以平行於該第一芯柱之長度之一方向放置在該第一芯柱之一頂面上；一第三層重疊高強度帶，其以垂直於該第一芯柱之長度之一方向放置在該第一 芯柱之該頂面上；一第四層重疊高強度帶，其以平行於該第一芯柱之長度之一方向放置在該第一芯柱之一底面上；及一第五層重疊高強度帶，其以垂直於該第一芯柱之長度之一方向放置在該第一芯柱之該底面上，其中該磁芯具有自該磁芯發出之一經減少位準之聲噪。

當參考對實施例及附圖的以下詳細描述時，將更完整地理解本發明且進一步的優點將變得顯而易見。

下文將參考附圖進一步解釋本發明之實施例。(以下稱「段落B」)

可如美國專利第4,142,571號中描述，藉由使一熔融合金經由一開槽噴嘴噴射至一旋轉冷硬之體表面上而製備一非晶質合金帶狀物。該帶狀物具有自約15 μm至約50 μm變化之一厚度及自約25 mm至約210 mm變化之一寬度。將經鑄造帶狀物或撕裂至一給定寬度之帶狀物捲繞至一磁芯中。在某些情況中(諸如在一配電變壓器中)，該磁芯具有一間隙使得該磁芯之一區段可經打開以將電導體線圈插入至該磁芯中。該捲繞磁芯接著經熱處理以達成預想之磁性質。(以下稱「段落C」)

在圖1A中展示一經熱處理磁芯之一個此類實例，其中磁芯100具有芯柱10、12、13及14及在芯柱10之一者上之一切口帶狀物重疊區段11，如所展示。需要切口帶狀物重疊區段11以容許藉由將該切口帶狀物重疊區段11打開而將變壓器線圈插入至該磁芯中。將一高強度帶20放置在該磁芯 之諸側上，如圖1B中之纏繞操作「a」中所繪示。圍繞芯柱12纏繞另一層帶30，如圖1C中之纏繞操作「b」中所展示。如纏繞操作「c」繪示，將帶30螺旋形地捲繞在芯柱12上，從而覆蓋整個芯柱，如圖1D中所展示。帶件(tape piece)之數目及其長度及寬度取決於該磁芯之尺寸。如圖1E中繪示之纏繞操作「d」，在芯柱13上重複操作「c」。在纏繞操作「e」中，另一帶層40纏繞芯柱14(其不具有切口帶狀物重疊區段)，如圖1F中所展示。如圖2A中所展示，在纏繞操作「f」中，以一重疊樣式平行於柱14而放置帶件40。在纏繞操作「g」中，在帶件40上且平行於芯柱12及13而放置另一層帶件50，以纏繞操作「h」結束。在纏繞操作「i」及「j」中重複纏繞操作「f」、「g」及「h」，從而導致在芯柱14之芯側及芯柱12及13之部分上之帶件之間不具帶纏繞的磁芯100之若干部分。舉例而言，藉由在該磁芯在一配電變壓器中之一操作期間使不具帶纏繞之磁芯區段曝露於一變壓器冷卻介質，該等不具帶纏繞之磁芯區段用作磁芯冷卻導管。當纏繞操作「j」完成時，最終經捆紮磁芯具有圖3中展示之一外觀。(以下稱「段落D」)

一種根據本發明之一實施例之減少磁芯中之聲噪之方法包括以下操作：提供具有以一矩形形狀配置之四個芯柱之磁芯，該磁芯進一步包含：一第一芯柱14、一第二芯柱10(其與該第一芯柱相對且具有一切口帶狀物重疊區段11)、一第三芯柱12及一第四芯柱13(其與該第三芯柱相對)；將複數個非重疊高強度帶20放置在該第三芯柱及該第四芯柱 之諸側上，其中該高強度帶展現高機械強度、高介電強度及高使用溫度；將一第一層重疊高強度帶30螺旋形地纏繞在該第三芯柱及該第四芯柱上；將一第二層重疊高強度帶40以平行於該第一芯柱之長度之一方向放置在該第一芯柱之一頂面上；將一第三層重疊高強度帶50以垂直於該第一芯柱之長度之一方向放置在該第一芯柱之該頂面上；將一第四層重疊高強度帶40以平行於該第一芯柱之長度之一方向放置在該第一芯柱之一底面上；及將一第五層重疊高強度帶(50)以垂直於該第一芯柱之長度之一方向放置在該第一芯柱之該底面上，該磁芯展現自該磁芯發出之一經減少位準之聲噪。(以下稱「段落E」)

對於本發明之實施例可用的高強度帶具有高抗拉強度且展現有利特性，諸如良好之抗穿刺性、抗磨損性、抗撕裂性及抗熱老化性，及一高介電強度。關於抗拉強度，具有高抗拉強度250 N/cm或更高或較佳地512 N/cm之帶係合適的。關於介電強度，具有3000伏特或更高或較佳地5000伏特或更高之一介電強度之帶係有用的。(以下稱「段落F」)

一般而言，當與僅以樹脂塗覆之磁芯相比較時，使用高強度帶捲繞磁芯可能夠使自該磁芯發出的聲噪在約6 dB至約10 dB之範圍內減少。(以下稱「段落G」)

一種根據本發明之一實施例之具經減少聲噪之磁芯包括：一矩形形狀磁芯，其具有四個柱：一第一芯柱14、一第二芯柱10(其與該第一芯柱相對且具有一切口帶狀物重 疊區段11)、一第三芯柱12及一第四芯柱13(其與該第三芯柱相對)；複數個非重疊高強度帶20，其放置在該第三芯柱及該第四芯柱之諸側上，其中該等高強度帶展現高機械強度、高介電強度及高使用溫度；一第一層重疊高強度帶30，其螺旋形地纏繞在該第三芯柱及該第四芯柱上；一第二層重疊高強度帶40，其以平行於該第一芯柱之長度之一方向放置在該第一芯柱之一頂面上；一第三層重疊高強度帶50，其以垂直於該第一芯柱之長度之一方向放置在該第一芯柱之該頂面上；一第四層重疊高強度帶40，其以平行於該第一芯柱之長度之一方向放置在該第一芯柱之一底面上；及第五層重疊高強度帶50，其以垂直於該第一芯柱之長度之一方向放置在該第一芯柱之該底面上；其中該磁芯展現自該磁芯發出之一經減少位準之聲噪。(以下稱「段落H」)

為建立用於比較參考自一磁芯發出之磁性質相關聲噪之一基線，構建具有與圖1A中之物件100之大小相同之大小的若干磁芯。遵循美國專利'975之教示，該等磁芯接著經熱處理以達成其最佳磁效能且在其諸側上以環氧樹脂塗覆。

描述於段落B至段落H中之磁芯係藉由ASTM標準A912中指定之方法測試。

接著，根據ISO 3744標準在一商用聲學實驗室就聲功率對段落C至段落H中之磁芯進行聲噪測試。測試細節在以下實例中給出。

實例1

對基於市售非晶質合金Metglas®2605SA1之磁芯進行其聲噪測試。測試結果總結在表I中，其中在以不同方式製備之磁芯(其在60 Hz下以感應位準1.0 T至1.50 T激發)之間比較聲噪。

在圖4中展示表I中之聲功率資料以供視覺比較。在圖4中，曲線41、42及43分別用於標示為「裸露」、「捆紮A」及「膠合」之磁芯。注意，捆紮磁芯上之雜訊位準僅略高於來自一裸露磁芯(其既未經環氧樹脂塗覆亦未經捆紮)之雜訊位準。另一方面，膠合磁芯在高於1.3 T激發(其係變壓器中之操作感應範圍)時發出比裸露磁芯或捆紮磁芯高約10 dB之明顯較高之雜訊。在「捆紮B」磁芯上取得之聲功率資料未在圖4中展示。此係因為由PPI黏著劑產品公司供應且用於「捆紮B」磁芯中之聚酯帶B的長期熱阻僅滿足130℃以下之溫度。並且，帶B具有250 N/cm之一抗拉強度及5000伏特之一介電強度。帶B之連續使用之溫度上限係接近於電絕緣材料及磁芯冷卻油之溫度上限，且因此其 用途係不實際的，儘管其聲功率效能係可接受的。具有2000伏特之一介電強度之另一類似聚酯帶從磁學角度看測試顯得有利，但其介電性質係不可接受的，因為變壓器線圈繞組之一些必須處置超過3000伏特之線電壓。另一方面，由Intertape聚合物集團(Intertape Polymer Group)供應且用於「捆紮A」磁芯中之聚酯帶A具有高達155℃之一使用溫度。除該帶之高熱穩定性之外，該帶亦具有512 N/cm之一高抗拉強度及4600伏特之一高介電強度。可接受帶之進一步需求包括良好的抗穿刺性、抗磨損性、抗撕裂性及抗熱老化性。

在聲功率測試之前，量測表I之磁芯上的磁芯損耗及激發功率，且激發功率(其係激勵磁芯所需之功率之指示項)之結果在表II中給出。

如表II中提及，捆紮磁芯中之激發功率及裸露磁芯中之激發功率係大致相同的，而膠合(經環氧樹脂塗覆)磁芯中之激發功率對於1.3 T以上之激發展示比捆紮磁芯及裸露磁芯高約10%至30%之激發功率。激發功率之增加指示環氧樹脂塗覆及後續硬化在磁芯邊緣附近引入局部機械應力。 相比於不具有膠合劑之磁芯，此局部應力轉而使來自膠合磁芯之聲噪增加，如表I及圖4中所證實。另一方面，磁芯損耗未因藉由環氧樹脂進行磁芯邊緣塗覆或用高強度帶纏繞磁芯而受明顯影響。舉例而言，在1.0、1.2、1.3、1.4及1.5 T之激發感應位準處，在60 Hz下測試之所有磁芯中之磁芯損耗分別為0.14、0.17、0.20、0.24、0.28及0.33 W/kg。

除由上述因藉由環氧樹脂膠合磁芯邊緣引起之有害效應之外，膠合需要一樹脂固化程序，該樹脂固化程序在約150℃之升高溫度下執行持續約2小時，其中一冷卻時間為約1.5小時。藉由採用本發明來消除此樹脂固化程序，從而大大地減少磁芯生產時間及成本。此外，磁芯邊緣之環氧樹脂膠合程序係難以自動化的，而本發明之磁芯之帶纏繞程序係易於自動化的。(以下稱「段落I」)

實例2

在一不同操作頻率下對基於市售非晶質合金Metglas®2605SA1之磁芯進行其聲噪測試。測試結果總結在表III中，其中在以不同方式製備之磁芯(在50 Hz下以感應位準1.0 T至1.50 T激發)之間比較聲噪。

注意，捆紮磁芯上之雜訊位準係僅略高於來自一裸露磁芯(其既未經環氧樹脂塗覆亦未經捆紮)之雜訊位準。另一方面，膠合磁芯在高於1.3 T激發(其係變壓器中之操作感應範圍)時發出比捆紮磁芯高約9 dB之明顯較高之雜訊。在聲功率測試之前，量測在50 Hz激發下表III之磁芯上之磁芯損耗及激發功率，且激發功率(其係激勵磁芯所需之功率之指示項)之結果在表IV中給出。

如表IV中提及，捆紮磁芯中之激發功率及裸露磁芯中之激發功率係大致相同的，而膠合(經環氧樹脂塗覆)磁芯之激發功率對於1.3 T以上之激發展示比捆紮磁芯及裸露磁芯高約10%至30%之激發功率。另一方面，磁芯損耗未因藉由環氧樹脂進行磁芯邊緣塗覆或用高強度帶纏繞磁芯而受 明顯影響。舉例而言，在1.0、1.2、1.3、1.4及1.5 T之激發感應位準處，在50 Hz下測試之所有磁芯之磁芯損耗分別為0.11、0.17、0.16、0.19、0.22及0.26 W/kg。

除由磁芯邊緣之環氧樹脂膠合引起之有害效應之外，磁芯生產成本及時間亦被大大減少，如段落I所描述。

實例3

對基於市售非晶質合金Metglas®2605HB1M之磁芯進行其聲噪測試。測試結果總結在表V中，其中在以不同方式製備之磁芯(在60 Hz下以感應位準1.0 T至1.55 T激發)之間比較聲噪。

在圖5中展示表V中之聲功率資料以供視覺比較。在圖5中，曲線51、52及53分別用於標示為「裸露」、「捆紮A」及「膠合」之磁芯。注意，捆紮磁芯上之雜訊位準僅比來自一裸露磁芯(其既未經環氧樹脂塗覆亦未經捆紮)之雜訊位準高1至2 dB。另一方面，膠合磁芯在高於1.3 T激發(其係變壓器中之操作感應範圍)時發出比裸露磁芯或捆紮磁 芯高8至10 dB之明顯較高之雜訊。在聲功率測試之前，量測表V之磁芯上之磁芯損耗及激發功率，且激發功率(其係激勵磁芯所需之功率之指示項)之結果在表VI中給出。

如表VI中提及，捆紮磁芯中之激發功率略低於或大致等同於裸露磁芯中之激發功率，而膠合(經環氧樹脂塗覆)磁芯中之激發功率對於1.3 T以上之激發展示比捆紮磁芯高約5%至30%之激發功率。激發功率之增加指示環氧樹脂塗覆及後續硬化在磁芯邊緣附近引入局部機械應力。相比於不具有膠合劑之磁芯，此局部應力轉而使來自膠合磁芯之聲噪增加，如表V及圖5中所證實。局部應力對激發功率之效應大致與Metglas® 2605SA1型磁芯(見表II)之情況中相同，反映出Metglas® 2605SA1及2706HB1M合金兩者具有27 ppm之相同磁致伸縮之事實。另一方面，磁芯損耗未因藉由環氧樹脂進行磁芯邊緣塗覆或用高強度帶纏繞磁芯而受影響。舉例而言，在1.0、1.2、1.3、1.4、1.5 T及1.55 T之激發感應位準處，在60 Hz下測試之所有磁芯中之磁芯損耗分別為0.12、0.15、0.17、0.20、0.24、0.28及0.31 W/kg。

除由磁芯邊緣之環氧樹脂膠合引起之有害效應之外，本發明之磁芯纏繞程序減少變壓器磁芯之生產成本及時間，如段落I中描述。

實例4

對在一不同操作頻率下之基於市售非晶質合金Metglas®2605HB1M之磁芯進行其聲噪測試。測試結果總結在表VII中，其中在以不同方式製備之磁芯(在50 Hz下以感應位準1.0 T至1.55 T激發)之間比較聲噪。

注意，捆紮磁芯上之雜訊位準僅比來自一裸露磁芯(其既未經環氧樹脂塗覆亦未經捆紮)之雜訊位準高約1 dB。另一方面，膠合磁芯在高於1.3 T激發(其係變壓器中之操作感應範圍)時發出比裸露磁芯或捆紮磁芯高6至10 dB之明顯較高之雜訊。在聲功率測試之前，量測表V之磁芯上之磁芯損耗及激發功率，且激發功率(其係激勵磁芯所需之功率之指示項)之結果在表VIII中給出。

如表VIII中提及，捆紮磁芯中之激励功率略低於或大致等同於裸露磁芯中之激發功率，而膠合(經環氧樹脂塗覆)磁芯中之激發功率對於1.3 T以上之激發展示比捆紮磁芯高約6%至30%之激發功率。另一方面，磁芯損耗未因藉由環氧樹脂進行磁芯邊緣塗覆或用高強度帶纏繞磁芯而受影響。舉例而言，在1.0、1.2、1.3、1.4、1.5 T及1.55 T之激發感應位準處，在50 Hz下測試之所有磁芯中之磁芯損耗分別為0.09、0.11、0.13、0.16、0.19、0.22及0.25 W/kg。

除由磁芯邊緣之環氧樹脂膠合引起之有害效應之外，本發明之磁芯纏繞程序減少磁芯生產成本及時間，如段落I中所描述。

除了變壓器磁芯中之大量雜訊減少之外，用於纏繞該等磁芯之帶可易於移除，從而實現磁芯材料之環保再利用。

本文中引述之所有實例及條件語言意欲用於教學目的以幫助讀者理解由發明者貢獻之本發明及概念以推進此項技術，且應理解為不限於此等特定引述之實例及條件，此等實例在本說明書中之組織亦不涉及本發明之優點及缺點之展示。雖然已詳細描述本發明之實施例，但應理解，在不 脫離本發明之精神及範圍的情況下可對其作出各種變化、替代及變更。

10‧‧‧芯柱

11‧‧‧切口帶狀物重疊區段

12‧‧‧芯柱

13‧‧‧芯柱

14‧‧‧芯柱

20‧‧‧非重疊高強度帶

30‧‧‧第一層重疊高強度帶

40‧‧‧帶層/帶件/第二層重疊高強度帶/第四層重疊高強度帶

41‧‧‧用於標示為「裸露」之磁芯之曲線

42‧‧‧用於標示為「捆紮A」之磁芯之曲線

43‧‧‧用於標示為「膠合」之磁芯之曲線

50‧‧‧帶件/第三層重疊高強度帶/第五層重疊高強度帶

51‧‧‧用於標示為「裸露」之磁芯之曲線

52‧‧‧用於標示為「捆紮A」之磁芯之曲線

53‧‧‧用於標示為「膠合」之磁芯之曲線

100‧‧‧磁芯/物件

圖1A為在一磁芯經歷任何纏繞操作之前該磁芯之一透視圖。

圖1B為在磁芯經歷利用一高強度帶之纏繞操作「a」之後該磁芯之一透視圖。

圖1C為在磁芯經歷纏繞操作「b」之後該磁芯之一透視圖。

圖1D為在磁芯經歷纏繞操作「c」之後該磁芯之一透視圖。

圖1E為在磁芯經歷纏繞操作「d」之後該磁芯之一透視圖。

圖1F為在磁芯經歷纏繞操作「e」之後該磁芯之一透視圖。

圖2A為在磁芯經歷纏繞操作「f」之後該磁芯之一透視圖。

圖2B為在磁芯經歷纏繞操作「g」之後該磁芯之一透視圖。

圖2C為在磁芯經歷纏繞操作「h」之後該磁芯之一透視圖。

圖2D為在磁芯經歷纏繞操作「i」之後該磁芯之一透視圖。

圖2E為在磁芯經歷纏繞操作「j」之後該磁芯之一透視 圖。

圖3為拍攝根據圖1A至圖1F之纏繞操作及圖2A至圖2E之纏繞操作由一絕緣高強度帶纏繞之一磁芯而取得之一圖片，其展示芯柱10在右側，芯柱12在前側及芯柱14在左側；且描繪整個芯柱10以及芯柱12及芯柱14之部分未經帶纏繞，其用作芯冷卻導管。

圖4為展示在60 Hz激發下自基於Metglas® 2605SA1合金之由一絕緣高強度帶纏繞之一磁芯發出之声功率之磁感應相依性之一圖形。

圖5為展示在60 Hz激發下自基於Metglas® 2605HB！M合金之由一絕緣高強度帶纏繞之一磁芯發出之声功率之磁感應相依性之一圖形。

10‧‧‧芯柱

11‧‧‧切口帶狀物重疊區段

12‧‧‧芯柱

13‧‧‧芯柱

14‧‧‧芯柱

100‧‧‧磁芯/物件

Claims (16)

1. 一種減少一非晶質合金型之磁芯之低聲噪之方法，其包含：提供具有以一矩形形狀配置之四個芯柱之該磁芯，該磁芯進一步包含：一第一芯柱，一第二芯柱，其與該第一芯柱相對且具有一切口帶狀物重疊區段，一第三芯柱，及一第四芯柱，其與該第三芯柱相對；將複數個非重疊高強度帶放置在該第三芯柱及該第四芯柱之諸側上，其中該等高強度帶展現高機械強度、高介電強度，及高使用溫度；將一第一層重疊高強度帶螺旋形地纏繞在該第三芯柱及該第四芯柱上；將一第二層重疊高強度帶以平行於該第一芯柱之長度之一方向放置在該第一芯柱之一頂面上；將一第三層重疊高強度帶以垂直於該第一芯柱之該長度之一方向放置在該第一芯柱之該頂面上；將一第四層重疊高強度帶以平行於該第一芯柱之該長度之一方向放置在該第一芯柱之一底面上；及將一第五層重疊高強度帶以垂直於該第一芯柱之該長度之一方向放置在該第一芯柱之該底面上，該磁芯具有自該磁芯發出之一經減少位準之聲噪。
2. 如請求項1之方法，其進一步包含：在一配電變壓器中之該磁芯的一操作期間使該第一芯柱之不具有帶纏繞之一部分、該第三芯柱之不具有帶纏繞之一部分或該第四芯柱之不具有帶纏繞之一部分曝露於一變壓器冷卻介質以確保磁芯冷卻。
3. 如請求項1之方法，其中該第一層重疊高強度帶、該第二層重疊高強度帶、該第三層重疊高強度帶、該第四層重疊高強度帶及該第五層重疊高強度帶之各者對該磁芯提供機械強度。
4. 如請求項1之方法，其中該磁芯係可操作至多達155℃，且該高強度帶具有超過250 N/cm之一抗拉強度及超過3000伏特之一介電強度，該高強度帶具有良好之抗穿刺性、抗撕裂性及抗熱老化性。
5. 如請求項1之方法，其中該磁芯係以一非晶質磁性帶或磁性帶狀物捲繞，其中該磁性帶狀物係自其合金之熔融狀態快速鑄造而成。
6. 如請求項1之方法，其中以多層高強度帶纏繞之該磁芯發出接近於由不具有帶纏繞之一相同尺寸之磁芯產生之聲功率的聲功率。
7. 如請求項1之方法，其中該磁芯之該經減少位準之聲噪比具有樹脂作為塗層之一相同尺寸之磁芯小6至10 dB。
8. 如請求項1之方法，其中當該磁芯經重熔以再利用時，可移除諸高強度帶層。
9. 一種具經減少聲噪之非晶質合金型磁芯，其包含： 一矩形形狀磁芯，其具有四個柱：一第一芯柱，一第二芯柱，其與該第一芯柱相對且具有一切口帶狀物重疊區段，一第三芯柱，及一第四芯柱，其與該第三芯柱相對；複數個非重疊高強度帶，其放置在該第三芯柱及該第四芯柱之諸側上，其中該等高強度帶展現高機械強度、高介電強度及高使用溫度；一第一層重疊高強度帶，其螺旋形地纏繞在該第三芯柱及該第四芯柱上；一第二層重疊高強度帶，其以平行於該第一芯柱之長度之一方向放置在該第一芯柱之一頂面上；一第三層重疊高強度帶，其以垂直於該第一芯柱之該長度之一方向放置在該第一芯柱之該頂面上；一第四層重疊高強度帶，其以平行於該第一芯柱之該長度之一方向放置在該第一芯柱之一底面上；及一第五層重疊高強度帶，其以垂直於該第一芯柱之該長度之一方向放置在該第一芯柱之該底面上，其中，該磁芯具有自該磁芯發出之一經減少位準之聲噪。
10. 如請求項9之磁芯，其中在一配電變壓器中之該磁芯的一操作期間該磁芯之未以該帶覆蓋的部分曝露於一變壓器冷卻介質以確保磁芯冷卻。
11. 如請求項9之磁芯，其中該第一層重疊高強度帶、該第二層重疊高強度帶、該第三層重疊高強度帶、該第四層重疊高強度帶及該第五層重疊高強度帶之各者對該磁芯提供機械強度。
12. 如請求項9之磁芯，其中該磁芯係可操作至多達155℃，且該高強度帶具有超過250 N/cm之一抗拉強度及超過3000伏特之一介電強度，該高強度帶具有良好之抗穿刺性、抗撕裂性及抗熱老化性。
13. 如請求項9之磁芯，其中該磁芯係以一非晶質磁性帶或磁性帶狀物捲繞，其中該磁性帶狀物係自其合金之熔融狀態快速鑄造而成。
14. 如請求項9之磁芯，其中以多層高強度帶纏繞之該磁芯發出接近於由不具有帶纏繞之一相同尺寸之磁芯產生之聲功率的聲功率。
15. 如請求項9之磁芯，其中該磁芯之該經減少位準之聲噪比具有樹脂作為塗層之一相同尺寸之磁芯小6至10 dB。
16. 如請求項9之磁芯，其中當該磁芯經重熔以再利用時，可移除諸高強度帶層。