一種非晶合金乾式變壓器的製造方法
2023-05-17 03:13:36 1
一種非晶合金乾式變壓器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種非晶合金乾式變壓器，包括包括非晶合金鐵芯，所述非晶合金鐵芯由帶寬為10～15mm、帶厚為20～25μm的非晶合金帶疊置而成，所述非晶合金帶包括如下質量百分比的組份：C2～4%、Si15～18%、Cu0.5～1%、Nb1～2.5%、V1～2%、B3～7%、餘量的Fe，且所述Nb和V質量百分比只和為2～4%。本發明所述的一種非晶合金乾式變壓器，由於改進了非晶合金的配方組成，降低了應用於變壓器鐵芯的非晶合金材料的磁致伸縮係數，並且通過降低非晶合金帶的厚度，降低了非晶合金鐵芯的磁致伸縮的變化量，從而降低了非晶合金乾式變壓器工作時的噪聲。
【專利說明】一種非晶合金乾式變壓器
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種非晶合金乾式變壓器，屬於變壓器生產製造【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 相比較油浸式變壓器，乾式變壓器採用樹脂絕緣並依靠空氣冷卻，因此其鐵芯和 繞組並不浸漬在絕緣油中，主要應用於有防火要求的高樓、醫院、機場、車站、地鐵、大超市 及商店、劇院、學校等戶內場所，具有良好的阻燃性能和較低的維護成本，在配電變壓器總 量中提高幹式變壓器的佔比是大勢所趨。非晶合金變壓器是採用非晶合金材料作為鐵芯的 節能變壓器，相比較採用矽鋼片作為鐵芯材料的傳統變壓器，非晶合金變壓器的空載損耗 可以減少75%左右，空載電流可以下降70%?80%，尤其適合應用在負載率較低的地區。
[0003] 採用非金合金材料製作的鐵芯其不足之處在於磁致伸縮率顯著高於矽鋼片，非晶 合金的高磁致伸縮率在聲納等領域的應用中具有積極的效果，但應用在變壓器鐵芯領域中 會導致鐵芯振動加劇，通過與非晶合金鐵芯相連的其它組件的傳播和進一步加劇作用，使 非金合金變壓器存在噪聲嚴重的問題，尤其是非晶合金乾式變壓器，由於非晶合金乾式變 壓器鐵芯直接暴露在空氣中，以便於空氣對其進行冷卻，缺少了變壓器油對噪聲的阻隔作 用，使非晶合金鐵芯發出的噪聲幾乎沒有衰減地傳播到周圍環境中，導致非晶合金乾式變 壓器的噪聲等級較高。
[0004] 在現有技術中，降低非晶合金乾式變壓器噪聲的方法，通常是在製造非晶合金幹 式變壓器鐵芯時，降低非晶合金鐵芯的磁通密度，但是採用該方法直接導致非晶合金鐵芯 的外形尺寸增大，並增加了非晶合金鐵芯的成型難度。
【發明內容】
[0005] 本發明正是針對現有技術存在的不足，提供一種非晶合金乾式變壓器，能夠降低 非晶合金乾式變壓器的噪聲。
[0006] 為解決上述問題，本發明所採取的技術方案如下： 一種非晶合金乾式變壓器，包括非晶合金鐵芯，所述非晶合金鐵芯由帶寬為10?15 mm、帶厚為20?25 μ m的非晶合金帶疊置而成，所述非晶合金帶包括如下質量百分比的組 份：C 2 ?4%、Si 15 ?18%、Cu 0· 5 ?1%、Nb 1 ?2. 5%、V 1 ?2 %、B 3 ?7%、餘量的 Fe，且 所述Nb和V質量百分比只和為2?4%。
[0007] 作為上述技術方案的優選，所述非晶合金帶包括如下質量百分比的組份：C 3%、Si 18%、Cu 0· 8%、Nb 2%、V 1. 5 %、B 3%、餘量的 Fe。
[0008] 作為上述技術方案的進一步改進，所述非晶合金鐵芯兩側端面塗布有厚度為 0· 1?0· 5 mm的娃膠。
[0009] 顯而易見地，上述非晶合金乾式變壓器主要改進之處在於非晶合金鐵芯，而上述 改進的非晶合金鐵芯的製造過程包括但不限於如下步驟： 一）按照配比稱取(：、51、(：11、恥、￥、8、卩6; 二） 將步驟一）稱取的原料投入真空爐精煉，至鋼液溫度為1500°C ; 三） 使步驟二）製得的鋼液在氬氣保護環境中進行平面流鑄，具體地可以採用差動水冷 銅輥以1. 0X 106 °C /s速度進行冷卻； 四） 將步驟三）獲得的厚度為20?25 μ m的非晶合金片材裁切成10?15 mm寬的帶 材； 五） 將步驟四）獲得的非晶合金帶切割併疊置成疊片，然後對疊片進行套裝和成型製得 成型鐵芯； 六） 對步驟五）獲得的成型鐵芯進行去應力處理； 七） 在步驟六）得到的鐵芯兩側端面塗布一層矽膠，使各片層之間相粘接，所述矽膠的 厚度為〇· 1?〇· 5謹； 八） 在步驟七）得到的鐵芯整體表面塗覆環氧樹脂絕緣層，所述環氧樹脂絕緣層的厚度 為 0· 4 ?0· 8 mm η
[0010] 本發明與現有技術相比較，本發明的實施效果如下： 本發明所述的一種非晶合金乾式變壓器，首先，由於改進了非晶合金的配方組成，降低 了應用於變壓器鐵芯的非晶合金材料的磁致伸縮係數，並且通過降低非晶合金帶的厚度， 降低了非晶合金鐵芯的磁致伸縮的變化量；其次，通過去應力處理，使非晶合金疊片之間的 磁致伸縮係數達到一致，從而顯著地降低非晶合金疊片製成的鐵芯在工作時的噪聲；再次， 通過矽膠固定非晶合金疊片，從而使非晶合金疊片之間具有吸收應力的彈性層，從而對非 晶合金鐵芯的振動產生抑制作用；最後，採用環氧樹脂對非晶合金進行封裝，不僅有利於進 一步固定非晶合金疊片，降低其振動幅度，並且相較於普通的非晶合金鐵芯保護盒能夠更 好地阻隔噪聲。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011] 圖1為本發明所述的矽膠塗布方式結構示意圖； 圖2為圖1的局部放大圖； 1為非晶合金帶；2為矽膠；D為非晶合金帶的厚度；d為矽膠的厚度。
【具體實施方式】
[0012] 下面將結合具體的實施例來說明本發明的內容。
[0013] 具體實施例一 1、按照如下步驟製造非晶合金帶： 11) 按照質量百分比稱取C 2%、Si 16%、Cu 0· 5%、Nb 1%、V 1%、B 7%、餘量的Fe ; 12) 將步驟11)稱取的原料投入真空爐精煉，至鋼液溫度為1500°C ; 13) 使步驟12)製得的鋼液在氬氣保護環境中進行平面流鑄，具體地可以採用差動水冷 銅輥以1. 0X 1〇6 °C /s速度進行冷卻； 14) 將步驟13)獲得的厚度為20?25 μ m的非晶合金片材裁切成10?15 mm寬的帶 材。
[0014] 2、按照如下步驟製造非晶合金鐵芯： 21)將步驟14)獲得的非晶合金帶切割併疊置成疊片，然後對疊片進行套裝和成型製得 成型鐵芯； 22) 對步驟21)獲得的成型鐵芯進行去應力處理：具體地可以是對成型鐵芯的徑向施 加壓力，並不斷變換位置，使成型鐵芯反覆進行變形一恢復、再變形一再恢復的動作；也可 以採用磁場熱處理的方式進行去應力處理； 23) 在步驟22)得到的鐵芯兩側端面塗布一層矽膠(具體如圖1和圖2所示)，使各片層 之間相粘接，所述娃膠的厚度d為0. 1?0. 5 mm ; 24 )在步驟23 )得到的鐵芯整體表面塗覆環氧樹脂絕緣層，所述環氧樹脂絕緣層的厚度 為 0· 4 ?0· 8 mm η
[0015] 3、將步驟24)製得的鐵芯裝配到非晶合金乾式變壓器中，得到具體產品一。
[0016] 具體實施例二 11)按照質量百分比稱取 C 3%、Si 18%、Cu 0· 8%、Nb 2%、V L 5 %、Β 3%、餘量的 Fe ; 其餘步驟同具體實施例一，得到具體產品二。
[0017] 具體實施例三 11)按照質量百分比稱取 C 4%、Si 15%、Cu 1%、Nb 2. 5%、V L 5%、B 5%、餘量的 Fe ; 其餘步驟同具體實施例一，得到具體產品三。
[0018] 對照實施例 選用市售的非晶合金鐵芯(合金成分為Fe73.5CUlNb3Si 13.5B9，非晶合金帶的帶厚為30 μ m)裝配到非晶合金乾式變壓器中，得到對照產品。
[0019] 上述產品的性能測試結果對照見下表：
【權利要求】
1. 一種非晶合金乾式變壓器，包括非晶合金鐵芯，其特徵是，所述非晶合金鐵芯由帶寬 為10?15 mm、帶厚為20?25 μ m的非晶合金帶疊置而成，所述非晶合金帶包括如下質量 百分比的組份：C 2 ?4%、Si 15 ?18%、Cu 0· 5 ?1%、Nb 1 ?2. 5%、V 1 ?2 %、B 3 ?7%、餘 量的Fe，且所述Nb和V質量百分比只和為2?4%。
2. 如權利要求1所述的一種非晶合金乾式變壓器，其特徵是，所述非晶合金帶包括如 下質量百分比的組份：C 3%、Si 18%、Cu 0. 8%、Nb 2%、V 1. 5 %、B 3%、餘量的Fe。
3. 如權利要求1或2所述的一種非晶合金乾式變壓器，其特徵是，所述非晶合金鐵芯兩 側端面塗布有厚度為〇. 1?〇. 5 mm的娃膠。
4. 如權利要求3所述的一種非晶合金乾式變壓器，其特徵是，所述非晶合金鐵芯的制 造過程包括如下步驟： 一） 按照配比稱取(：、51、(：11、恥、￥、8、卩6; 二） 將步驟一）稱取的原料投入真空爐精煉，至鋼液溫度為1500°C ; 三） 使步驟二）製得的鋼液在氬氣保護環境中進行平面流鑄，具體地可以採用差動水冷 銅輥以1. 0X 1〇6 °C /s速度進行冷卻； 四） 將步驟三）獲得的厚度為20?25 μ m的非晶合金片材裁切成10?15 mm寬的帶 材； 五） 將步驟四）獲得的非晶合金帶切割併疊置成疊片，然後對疊片進行套裝和成型製得 成型鐵芯； 六） 對步驟五）獲得的成型鐵芯進行去應力處理； 七） 在步驟六）得到的鐵芯兩側端面塗布一層矽膠，使各片層之間相粘接，所述矽膠的 厚度為〇· 1?〇· 5謹； 八） 在步驟七）得到的鐵芯整體表面塗覆環氧樹脂絕緣層，所述環氧樹脂絕緣層的厚度 為 0· 4 ?0· 8 mm η
【文檔編號】H01F1/153GK104064307SQ201410298501
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月27日 優先權日:2014年6月27日
【發明者】周偉 申請人:周偉