三框三柱納米晶鐵芯的制作方法

本實用新型涉及變壓器鐵芯技術領域，尤其涉及一種三框三柱納米晶鐵芯。

背景技術：

變壓器鐵芯是電源變壓器內部的導磁元件，現有變壓器用磁芯材料基本上有三種：硅鋼片、鐵氧體和納米晶，前兩者是制造磁芯最常見的材料，但隨著科技發展，許多場合(如發電廠除塵、水泥廠除塵等)需要使用大功率高頻高壓電源，對變壓器鐵芯提出了更高的要求，特別是鐵芯功耗、溫升、噪音成為鐵芯重要的質量指標。

硅鋼片鐵芯只適合400Hz以下的低頻變壓器；鐵氧體材料由于其飽和磁感應強度太低導致鐵芯體積和重量很大，很難將功率做大，同時還存在溫度穩定性差、效率低下的問題；鈷基非晶與坡莫合金均具備良好的電磁性能，但其價格及其昂貴，若用于工業產品則成本過高。

目前市場上用于三相高頻變壓器均采用鐵氧體做為鐵芯材料，而鐵氧體工作磁密一般取0.1-0.3T，所以導致用于大功率變壓器時體積過大，不利于器件小型化的發展。

另外，現有的非晶合金帶材鐵芯，也只能適用于工頻以下的場合，主要用于配電變壓器，體積大。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是：為了解決現有技術中的變壓器鐵芯體積過大，無法使用于高頻場合的技術問題，本實用新型提供一種三框三柱納米晶鐵芯。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種三框三柱納米晶鐵芯，包括外框鐵芯和兩個內框鐵芯，所述兩個內框鐵芯并排設置與所述外框鐵芯內，所述外框鐵芯和兩個內框鐵芯均采用納米晶帶材卷繞而成。

所述納米晶帶材的厚度范圍為：0-0.025mm。

所述內框鐵芯的厚度d1范圍為：5-100mm，所述外框鐵芯的厚度d2范圍為：5-100mm。

所述外框鐵芯的長度a范圍為20-500mm,寬度b范圍為20-500mm,高度h范圍為：5-80mm。

本實用新型的有益效果是，本實用新型的三框三柱納米晶鐵芯，即采用鐵基納米晶(超微晶)材料，是鐵基納米晶(超微晶)材料以鐵為基材加入少量鈮、硼、銅、硅等元素，經過急冷工藝制備的具有厚度小于0.025mm的薄片裝帶材，制作成鐵芯后具有體積小、損耗小、頻率范圍寬等特點，同時鐵芯的性能和穩定性也有很卓越的表現，特別適用于高頻場合的變壓器。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型最優實施例的結構示意圖。

圖2是內鐵芯型模的結構示意圖。

圖3是專用繞盤的結構示意圖。

圖4是本實用新型三框三柱納米晶鐵芯卷繞的最終狀態圖。

圖中：1、外框鐵芯，2、內框鐵芯，3、壓板。

具體實施方式

現在結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。

如圖1-3所示，是本實用新型最優實施例，一種三框三柱納米晶鐵芯，包括外框鐵芯1和兩個內框鐵芯2，兩個內框鐵芯2并排設置與所述外框鐵芯1內，所述外框鐵芯1和兩個內框鐵芯2均采用納米晶帶材卷繞而成。

所述納米晶帶材的厚度范圍為：0-0.025mm。

所述內框鐵芯2的厚度d1范圍為：5-100mm，所述外框鐵芯的厚度d2范圍為：5-100mm。

所述外框鐵芯1的長度a范圍為20-500mm,寬度b范圍為20-500mm,高度h范圍為：5-80mm。

本實用新型的三框三柱納米晶鐵芯的制作方法是：

1、先制作內框鐵芯2，根據鐵芯要求選擇合適尺寸的納米晶帶材，將帶材在專用卷繞芯模上卷繞內框鐵芯2到所需厚度d1，繞好后即為矩形內框鐵芯，兩個相同尺寸的內框鐵芯2為一套內鐵芯，繞模即為內鐵芯型模，繞好后連帶繞模和內框鐵芯2一同取下；

2、將內框鐵芯2通過螺栓固定在專用繞盤上，調整內框鐵芯2相切邊完全重合，用壓板3壓住兩個內框鐵芯2，用螺栓鎖緊即可，再用納米晶帶材在兩個內鐵芯2的外面繼續卷繞至指定厚度d2，即為外框鐵芯1。整個三框三柱鐵芯基本繞好；

3、鐵芯卷繞好后，在外框鐵芯1的四個邊用夾板夾緊，使鐵芯的三個芯柱和整體尺寸達到指定數值；

4、將帶有芯模和夾板的三框三柱鐵芯放入高頻加熱爐均勻加熱，以每分鐘10℃的速率進行升溫，控制爐溫在400～600℃，保持三小時后再以20℃每分鐘的速度降溫至100℃，取出熱處理好的三框三柱鐵芯，拆去夾板和芯模；

5、通過真空含浸設備使鐵芯完全浸漬在含有固化劑的改性環氧樹脂，使之充分填充三框三柱鐵芯的層間空隙，含浸完成后取出晾干三框三柱鐵芯，將三框三柱鐵芯放入烘箱，在80-150℃下固化定型8小時，取出冷卻后三框三柱納米晶鐵芯加工完成。

上述卷繞方式制作的外框鐵芯1和兩個內框鐵芯2都是沒有搭頭的。

納米晶材料具有通常固體材料所沒有的優異的力學和電磁特性。一般的納米晶材料為粉末、薄膜或細絲，因其尺度比較小，產業化比較困難。利用非晶晶化的方法可以制備納米晶帶材、絲材和粉末。實驗表明，非晶的成分、制備工藝和隨后晶化的方式都影響納米晶的形成和以后的使用性能。利用非晶納米晶帶材的巨磁阻抗效應制備一種磁傳感器，在輸出最大值的特定頻率下，研究與帶材軸線平行和垂直方向磁場的輸出特性。研究表明：在10.5MHz附近的激勵頻率作用下，傳感器輸出取得最大值；傳感器對平行磁場有一段高靈敏的線性工作區間，不響應垂直磁場；納米晶帶材GMI磁傳感器的靈敏度高達0.6691V/Oe，比非晶帶材制備器件的靈敏度0.1483V/Oe好。

以上述依據本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。