Fe基非晶变压器磁芯和其制造方法、以及变压器的制造方法_2

文档序号:9816476阅读:来源:国知局
1〉所述的化基非晶变压器磁忍的制造方法,其具备如下工序:
[0033] 将化基非晶合金薄带切断、层叠而制作层叠体的工序;和
[0034] 在OA/m的磁场下,将保持溫度设为超过300°C、且比非晶合金的结晶开始溫度低 150°C的溫度W下、将保持时间设为1小时W上且6小时W下,对前述层叠体进行热处理的工 序。
[00对发明的效果
[0036] 根据本发明,可W提供不使噪音的程度恶化、变压器磁忍的磁饱和被抑制、防止过 大的励磁涌流(大电流)的产生、且磁忍铁损降低了的化基非晶变压器磁忍和其制造方法。
[0037] 另外,根据本发明,可W提供能够稳定地再开始运转的变压器。
[0038] 例如将本发明的变压器应用于功率调节器时,可W使功率调节器内部的控制电路 通用且简便,并且能够使功率调节器稳定地再开始运转。
【附图说明】
[0039] 图1为示出实施例中制作的Fe基非晶磁忍的磁通密度(B)与外部磁场化)的关系的 一例的直流BH曲线。
[0040] 图2为示出W往的磁忍的磁通密度(B)与外部磁场化)的关系的直流BH曲线。
[0041] 图3为示意性示出用于制造化基非晶合金薄带的制造装置的一个实施方式的截面 示意图。
[0042] 图4为示出本发明的化基非晶磁忍的一例的立体示意图。
【具体实施方式】
[0043] W下,对本发明的Fe基非晶变压器磁忍和其制造方法、W及具备该磁忍的变压器 (W下,也称为"Fe基非晶变压器")进行详细说明。
[0044] 本发明的Fe基非晶变压器磁忍是将Fe基非晶合金薄带层叠而制作的磁忍,对磁忍 施加80A/m的磁场而测定的直流BH曲线中,满足下述(1)、(2)和(3)。B80和化的单位为T(特 斯拉)。
[0045] B80> 1.1T ? ? ? (I)
[0046] 0.5T<Br<0.7T ? ? ? (2)
[0047] BSO-Br > 0.6T ??? (3)
[004引上述(1)~(3)中,B80表示W80A/m的磁场进行磁化时的磁通密度(T),化表示W 80A/m的磁场进行磁化后、使磁场变化为0(零)A/m时的剩余磁通密度(T)。
[0049] 需要说明的是,本发明中,变压器被称为在磁忍上卷绕至少1对导线而制作的变压 器或互感器。详细而言,是指,具有磁忍和2个或3个W上的卷线,并且在它们不改变彼此位 置的装置中,从1个或2个W上的电路接受交流电力,通过电磁感应作用变成电压和电流,对 其他的1个或2个W上的电路供给同一频率的交流电力。
[0050] 另外,本发明中,将Fe基非晶合金薄带层叠而制作的磁忍只要具有层叠形态就无 论其形态。例如,包括:成形为规定形状的薄带层叠而成的、所谓层叠磁忍;薄带卷绕而成 的、所谓卷磁忍等。特别是,卷磁忍对于极薄的非晶合金薄带能够容易地形成层叠形态,因 此是有利的。
[0051] 本发明中,对于将Fe基非晶合金薄带层叠而得到的层叠体,实施针对通过热处理 能够赋予的磁特性的评价研究,其结果发现:可W对Fe基非晶变压器磁忍赋予能够实现磁 饱和的抑制W及铁损的降低、噪音的抑制的兼顾的磁特性。
[0052] 如前述那样,得到规定的磁通密度所需的变压器中,磁导率y越小、一次卷线中越 流过大的电流。
[0053] 因此,磁导率(ii)优选大者,期望从磁通密度中减去剩余磁通密度而得到的值(B-Br)大。而且,从避免运转中的磁饱和的发生的观点出发,期望化低。然而,Br变低时,磁忍的 磁化过程变为反磁化,噪音容易增大。另外,铁损也很大程度地依赖于运些磁特性。
[0054] 由上述,本发明中,B80和化满足上述(1)~(3)全部。如此,磁忍的磁饱和被抑制, 可W防止过大的涌流的产生。此外,也可W实现铁损的降低、噪音的抑制。进行评价至B80为 止,运是由于,为重视铁损的通常运转时的范围。
[005引本发明中,W80A/m的磁场进行磁化时的磁通密度(B80)为1.11'^上。880的绝对值 大时,在通常的运转中,磁忍不会磁饱和而在动作上被认为是必不可少的特性,B80的值理 论上越大越好。B80小于1. IT时,与剩余磁通密度(Br)的差变小,容易产生磁饱和。
[0056] 其中,B80出于与上述同样的理由更优选为1.2TW上。需要说明的是,B80通过提高 热处理溫度、或在特定的磁场中进行热处理,从而可W得到更高的值。然而,该情况下,剩余 磁通密度(Br)也变为高的值,因此B80的上限实质上变为1.4T左右。
[0057] 本发明中,W80A/m的磁场进行磁化后、使磁场变化为OA/m时的剩余磁通密度化为 0.5T W上且0.7T W下。化超过0.7T时,想要由偏磁的状态得到设计磁通密度量的振幅时,磁 忍发生磁饱和,过大的涌流流过。另外,从不使磁忍磁饱和的观点出发,期望化低,但化变得 过低、小于0.5T时,磁旋变为主体的磁化过程,因此噪音变大。
[005引其中,化出于与上述同样的理由优选为0.6TW上且0.7TW下。
[0059] 另外,本发明中,将从B80中减去化而得到的差(BSO-Br)设为0.6TW上。B80-化的 值小于0.6T时,容易产生磁饱和,无法获得较大的来自偏磁状态的磁导率(磁阻大)、一次卷 线中流过过大的电流。
[0060] 其中,B80-化出于与上述同样的理由优选为0.65TW上。
[0061] 另外,对B80-化的上限值没有特别限制,现实中0.8T左右为上限。
[0062] 对于本发明的化基非晶变压器磁忍,只要可W得到满足上述(1)~(3)的磁忍的方 法就可W没有特别限制地利用任意方法制作,通过具备W下所示的工序(A)~(B)的制造方 法(本发明的化基非晶变压器磁忍的制造方法),可W最优选地制作。
[0063] (A)将化基非晶合金薄带(带)层叠而制作层叠体的工序。
[0064] (B)将保持溫度设为超过300°C、且比非晶合金的结晶开始溫度低150°C的溫度W 下、将保持时间设为1小时W上且6小时W下,对前述层叠体W〇A/m的磁场进行热处理的工 序。
[0065] 如上述那样,前述工序(A)中,例如,可W将期望数量的成形为规定形状的条状的 薄带重叠形成层叠体的、所谓形成层叠磁忍,或者也可W将期望数量的纵长状的薄带(带) 卷绕于期望的磁忍从而形成卷磁忍。
[0066] 前述工序(B)中,对工序(A)中制作的层叠体在无磁场的环境下进行热处理。无磁 场(OA/m)下的热处理特别适合于飞跃性地降低剩余磁通密度(Br)。
[0067] 另外,作为热处理时保持的保持溫度,设为超过30(TC、且比非晶合金的结晶开始 溫度低150°C的溫度W下的范围。
[0068] 保持溫度为300°CW下时,不仅B80变得过小,进而B80-化的值变得过小,无法防止 磁忍的磁饱和,而且化的值变得过低,噪音变大。进而,通过保持溫度超过300°C,充分除去 磁忍内在的应变,因此,每个磁忍的性能偏差被抑制。
[0069] 另外,保持溫度为超过"比非晶合金的结晶开始溫度低15(TC的溫度"的范围时,不 仅无法稳定地维持合金的非晶状态,而且化变得过大,容易产生磁忍的磁饱和。
[0070] 其中,保持溫度出于与上述同样的理由优选超过300°C且340°C W下,更优选为310 °CW 上且 330°CW下。
[0071] 此处,非晶合金的结晶开始溫度是指,利用差示扫描热量计(DSC),将Fe基非晶合 金薄带从室溫起W2(TC/分钟的条件进行升溫时的作为放热开始溫度
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