[实用新型]一种矩形纳米晶铁芯

说明书

本实用新型公开了一种矩形纳米晶铁芯，该矩形纳米晶铁芯是由纳米晶带材卷绕而成的空心长方体，且相邻纳米晶带材层之间设置有黏附层，且黏附层通过浸漆固化方式获得；空心长方体的四个外侧面两两之间通过外圆弧面连接；空心长方体的四个内侧面中两两之间通过内圆弧面连接；矩形纳米晶铁芯的横截面的外周为矩形，矩形的四条边两两之间通过圆弧连接；矩形的长度为300‑800mm，矩形的宽度为200‑700mm；矩形纳米晶铁芯为可通过多个矩形纳米晶铁芯在高度方向上堆叠而成，多个矩形纳米晶铁芯中相邻的矩形纳米晶铁芯之间有粘结层。本实用新型通过卷绕制备而得的矩形铁芯尺寸大、容量高。

技术领域

本实用新型属于新材料技术领域，特别涉及一种矩形纳米晶铁芯。

背景技术

大容量高频率变压器(频率≥10kHz，容量≥200kVA)是灵活交流输电、新能源(光伏和风电等)并网、电网智能化、电网侧储能等领域的关键核心设备之一。

纳米晶铁芯是提升高频变压器容量、工作频率和效率，缩小体积，减少PET模块数量的关键，是高频变压器的“心脏”。但大容量纳米晶铁芯研制过程中存在着微观组织结构不均匀、退火发脆、成品率低、应力敏感等行业共性技术瓶颈，制约了大容量铁芯的开发和应用。

中国专利申请CN1144389A和CN2266780Y公开了一种带护盒的纳米晶软磁铁芯及其制造方法，铁芯元件由铁芯及其端面上的保护膜和带通风孔的护盒组成。中国专利申请201510319907.9公开了一种矩形非晶纳米晶磁芯及其制备方法，含Co成分制备带材、带材卷绕、矩形模具、退火、喷涂铁芯端面和表面。

中国专利201010223202.4公布了一种纳米晶带材卷绕成φ70mm×φ120mm×30mm的铁芯，由制带、卷绕成铁芯，磁场退火，将片层间铁芯无粘连处理。中国专利申请201310071294.2公布了一种逆变焊机电源变压器纳米晶铁芯及其制备方法，包括采用速凝法制带、绕制铁芯和热处理步骤制备，铁芯最大尺寸为φ120mm×φ60mm×h30mm的纳米晶铁芯，20kHz、0.5T下铁损15W/kg，剩磁0.15T。中国专利201480008901.3公开了一种Fe基纳米晶体软磁性合金的环状磁芯以及使用其的磁性部件，磁芯由部分Fe被Ni和/或Co置换的Fe基纳米晶体软磁性合金形成。中国专利CN201580019461提供一种Fe基纳米晶合金磁芯，磁芯卷绕成外径31mm、内径21mm，制成环形磁芯(高度15mm)；中国专利CN201680008320公布了一种基于纳米晶磁性合金的磁芯，磁芯外径(OD)＝42.0mm–130.5mm、内径(ID)＝40.0mm-133.0mm和高度(H)＝25.4mm-50.8mm的环形芯。US2016369364A1公布了一种制备纳米晶磁芯的方法，磁芯尺寸φ190mm×φ150mm×25mm，用去应力退火。中国专利申请201710383666.3公开了一种带铁基纳米晶铁芯的配电变压器和铁芯制作方法，多层纳米晶薄带之间通过热压进行连接，铁基纳米晶铁芯为内部中空的柱状空腔结构。中国专利申请201610046537.0公布了一种纳米晶磁芯加横向磁场的热处理方法，环状磁芯尺寸规格为20mm(外径)×14mm(内径)×10(宽)mm。中国发明专利申请201810938249.5，一种非晶纳米晶磁芯的热处理方法，环状磁芯尺寸规格为φ32mm×φ20mm×10mm。

日立金属EP0695812A1公布了一种具有绝缘涂层的纳米晶合金及其磁芯，100mm外径，80mm内径的圆形磁芯，20mm宽度；绝缘涂层0.05-0.1μm厚度；中国专利201511029401.0提供一种精密制备环形高导磁率纳米晶磁芯的方法，该方法包括纳米晶磁芯固化和纳米晶磁芯切割的步骤，其环形磁芯，磁芯直径37.9mm。

变压器的容量与铁芯的截面积基本成正比，因此大容量高频变压器铁芯的截面积尺寸更大。但由于纳米晶铁芯退火后发脆，尺寸越大，微观织不均匀性越大，脆性问题导致的铁芯制备、搬运、绕组绕制、装配应用难度成倍增加。因此，纳米晶铁芯尺寸越大，制备难度也越大。