一种非晶合金立体卷铁芯及其单框的制作方法

本发明涉及变压器的铁芯技术领域，特别是涉及一种非晶合金立体卷铁芯及其单框。

背景技术：

非晶合金立体卷铁芯是一种典型的制作变压器的铁芯，包括环绕竖向布置的多个(一般为三个)单框。每个单框的竖向框边与各单框的竖向框边贴合形成用于绕线的芯柱。

非晶合金立体卷铁芯具有结构合理、抗突发短路性好、制造成本低等优点，但是，受非晶料带本身特性的影响，使其存在对应力敏感缺点。

目前，如何降低非晶立体卷铁芯的应力敏感性已经成为立体卷铁芯生产厂家共同面临的难题。

技术实现要素：

为了降低非晶立体卷铁芯的应力敏感性，本发明提供一种非晶合金立体卷铁芯的单框，所述单框包括由非晶料带绕中心线卷绕而成的单框基体，还包括涂覆固化在所述单框基体表面上的弹性胶层，所述弹性胶层包括多个胶区，各所述胶区相互间隔布置，且所述弹性胶层的覆盖面积不小于所述单框基体表面积的40％。

如此设置，能在后续将单框拼合组装为立体卷铁芯的过程中，缓冲单框基体所受的外部应力，从而能够降低立体卷铁芯对应力的敏感性，提升立体卷铁芯的磁性能。

如上所述的单框，所述单框基体的框边的横截面近似为半圆形，半圆形的曲边所在的表面为正面，半圆形的直边所在的表面为背面，所述弹性胶层包括涂覆固化在所述正面上的第一弹性胶层和涂覆固化在所述背面上的第二弹性胶层。

如上所述的单框，所述第一弹性胶层和所述第二弹性胶层，两者各包括多个环绕所述中心线的胶圈，每者的各所述胶圈沿垂直于所述中心线的方向间隔布置。

如上所述的单框，所述第一弹性胶层和所述第二弹性胶层，两者各包括多个自所述单框基体的内圈延伸到外圈的胶条，每者的各所述胶条沿环绕所述中心线的方向间隔布置。

如上所述的单框，所述第一弹性胶层和所述第二弹性胶层，两者还各包括一个环绕所述中心线的胶圈，每者的所述胶圈与其各所述胶条的内端相接。

如上所述的单框，所述单框基体是四个框角均为圆角的矩形框体，所述单框基体的正面和背面各具有四个对应所述框角的扇形区域；所述第一弹性胶层和所述第二弹性胶层，两者各包括至少两个扇形胶片，每个所述扇形胶片分别涂覆固化在一所述扇形区域上并完全覆盖对应的所述扇形区域。

如上所述的单框，所述第一弹性胶层和所述第二弹性胶层，两者还各包括一个环绕所述中心线的胶圈，每者的所述胶圈与其各所述扇形胶片的内端相接。

如上所述的单框，所述弹性胶层的材质为固化后能够形成弹性体的弹性胶，所述弹性胶的粘度范围为：≤300pa.s，热膨胀系数范围为：＞3ppm/℃，剪切强度范围为：≥0.2mpa，耐温范围为＞80℃。

如上所述的单框，所述弹性胶为环氧胶、硅胶、聚氨酯、乙酸乙酯、橡胶型胶粘剂、热熔胶、端硅烷基改性聚合物中的一种。

此外，本发明还提供一种非晶合金立体卷铁芯，包括三个结构相同的单框，所述单框为上述任一项所述的单框，三个所述单框环绕竖向布置，且每个所述单框的竖向框边与相邻所述单框的竖向框边贴合形成用于绕线的芯柱。

由于单框具有上述技术效果，所以包括该单框的非晶合金立体卷铁芯也具有相同的技术效果，此处不再重复论述。

附图说明

图1为本发明提供的非晶合金立体卷铁芯的单框一种具体实施例的立体图；

图2为图1中的单框在俯视视角下的剖视图；

图3为单框的弹性胶层第一具体实施例的主视图；

图4为单框的弹性胶层第二具体实施例的主视图；

图5为单框的弹性胶层第三具体实施例的主视图；

图6为本发明提供的非晶合金立体卷铁芯一种具体实施例的立体图。

图1至图6中的附图标记说明如下：

1单框；

11单框基体，12弹性胶层，121a/121b/121c胶圈，122胶条，123胶片，13内支撑架；

2非晶合金立体卷铁芯，21芯柱。

具体实施方式

为了使本技术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方式对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

请参考图1至图2，图1为本发明提供的非晶合金立体卷铁芯的单框一种具体实施例的立体图；图2为图1中的单框在俯视视角下的剖视图。

该实施例中，单框1包括单框基体11、涂覆固化在单框基体11表面上的弹性胶层12以及支撑在单框基体11内部的内支撑架13。

其中，弹性胶层12包括多个胶区，各胶区相互间隔布置，且弹性胶层12的覆盖面积不小于单框基体11表面积的40％。

其中，单框基体11是由多级不同宽度的非晶料带绕中心线自内向外连续卷绕而成的、整体近似矩形的多级框体结构。各级非晶料带可以是矩形非晶料带，也可以是梯形非晶料带。

卷绕时，专用卷绕机先使1级非晶料带在内支撑架13的外周卷绕完第1级所需的厚度，然后再使2级非晶料带在第1级外周卷绕完第2级所需的厚度，按照同样方法依次卷绕完其他各级所需的厚度。

卷绕完成后，将单框基体11和内支撑架13一并置于退火炉中退火，以消除内应力。通过设置内支撑架13，一方面能够降低卷绕过程中以及退火过程中非晶料带的变形机率，另一方面，能够使单框具有较高的结构强度。当然，具体实施中，也可以不设置内支撑架13。

具体的，通过合理的选择单框基体11的级数和每级的厚度，可以控制卷绕成的单框基体11的框边的横截面形状。优选的，单框基体11的级数范围为：7级-25级，以便形成横截面形状近似为半圆形的框边。

该实施例中，如图2所示，单框基体11的框边的横截面形状近似为半圆形，并且，半圆形的直边与中心线之间呈一定夹角，该夹角具体可以为30°，如此设置，后续将单框1组装成立体卷铁芯时，各单框1的框边能够很好地贴合在一起，以形成横截面近似圆形的芯柱。(下文为便于描述，将半圆形的曲边所在的表面称为单框基体11的正面，半圆形的直边所在的表面称为单框基体11的背面。)

退火完成后，在单框基体11的正面上间隔涂胶，形成多个胶区，各胶区固化后形成第一弹性胶层。同时，也在单框基体11的背面上间隔涂胶，形成多个胶区，各胶区固化后形成第二弹性胶层。

具体的，弹性胶层的材质为固化后能够形成弹性体的弹性胶，弹性胶的粘度范围为：≤300pa.s，热膨胀系数范围为：＞3ppm/℃，剪切强度范围为：≥0.2mpa，耐温范围为＞80℃。弹性胶具体可以为环氧胶、硅胶、聚氨酯、乙酸乙酯、橡胶型胶粘剂、热熔胶、端硅烷基改性聚合物中的一种。

具体的，涂胶时，可以常温涂抹也可以边加热边涂抹。固化时，可以常温风干固化也可以加热固化。并且，涂抹方向不同，形成的弹性胶层12的结构也不同。图3、图4和图5示出了三种不同结构的弹性胶层。

图3中，第一弹性胶层包括多个环绕中心线的胶圈121a，其各胶圈121a沿垂直于卷绕中心线的方向间隔布置。第二弹性胶层(图中不可见)也包括多个环绕中心线的胶圈121a，其各胶圈121a也沿垂直于卷绕中心线的方向间隔布置。具体来说，胶圈121a是近似沿非晶料带的卷绕方向涂胶形成的。

图4中，第一弹性胶层包括多个自单框基体11的内圈延伸到外圈的胶条122，其各胶条122沿环绕中心线的方向间隔布置。第二弹性胶层(图中不可见)也包括多个自单框基体11的内圈延伸到外圈的胶条122，其各胶条122也沿环绕中心线的方向间隔布置。具体来说，胶条122是近似垂直于非晶料带的卷绕方向涂胶形成的。

图4中，第一弹性胶层还包括一个胶圈121b，该胶圈121b与第一弹性胶层的各胶条122的内端相接。第二弹性胶层(图中不可见)也包括一个胶圈121b，该胶圈121b与第二弹性胶层的各胶条122的内端相接。具体来说，胶圈121b是近似沿非晶料带的卷绕方向涂胶形成的。

图5中，单框基体11的四个框角均为圆角，单框基体11的正面具有四个对应框角的扇形区域s，单框基体11的背面也具有四个对应框角的扇形区域s。图5中，第一弹性胶层包括两个扇形胶片123，分别涂覆固化在正面的两个扇形区域上并完全覆盖这两个扇形区域，优选的这两个扇形胶片123涂覆固化在呈对角布置的两个扇形区域上。第二弹性胶层(图中不可见)也包括两个扇形胶片123，分别涂覆固化在背面的两个扇形区域上并完全覆盖这两个扇形区域，优选的这两个扇形胶片123涂覆固化在呈对角布置的两个扇形区域上。需要说明的是，第一弹性胶层和第二弹性胶层也可以各包括三个或四个扇形胶片123。具体来说，扇形胶片123是通过在相应的扇形区域上涂满胶形成的。

图5中，第一弹性胶层还包括一个胶圈121c，该胶圈121c与第一弹性胶层的各扇形胶片123的内端相接。第二弹性胶层(图中不可见)也包括一个胶圈121c，该胶圈121c与第二弹性胶层的各扇形胶片123的内端相接。具体来说，胶圈121c是近似沿非晶料带的卷绕方向涂胶形成的。

此外，本发明还提供一种非晶合金立体卷铁芯。请参考图6，图6为本发明提供的非晶合金立体卷铁芯的立体图。

如图所示，该非晶合金立体卷铁芯2包括三个上述单框，三个单框的结构相同。三个单框1环绕竖向布置，且每个单框1的竖向框边与相邻单框1的竖向框边贴合形成用于绕线的芯柱21。该非晶合金立体卷铁芯2共形成三个芯柱21，三个芯柱21呈等边三角形排布。

以上对本发明所提供的一种非晶合金立体卷铁芯及其单框进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。