[发明专利]一种组合式磁芯及其制造工艺

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种组合式磁芯及其制造工艺，属于电感技术领域。

【背景技术】

有源电力滤波器，大功率UPS电源，太阳光伏及风力发电逆变器及电梯中储能电感，通常使用的金属软磁芯材料包括金属磁粉芯，硅钢片，非晶材等，这些磁芯可以分类为片式磁芯，EE型磁芯，U型磁芯，环形磁芯等。

硅钢片磁芯或非晶带磁芯可被应用于电抗器中，硅钢片工作频率一般小于5kHz或者更小；非晶磁芯工作频率一般小于50kHz。但是无论是硅钢片或非晶磁芯由于损耗偏高或者磁滞伸缩系数偏高、而且磁芯需要开气隙，磁路是非闭合磁路，造成磁芯在工作中温升偏高或者工作出现明显的噪声及电磁辐射。为了克服以上问题，不得不通过增大产品尺寸的方式来降低温升或者降低噪声，结果造成成本大大增加。

环形金属软磁磁芯，可以满足上述的应用，尺寸需要外径77～100mm或者以上的磁芯，通常一只环形产品无法满足使用要求，通常是三只甚至五只以上产品同时使用才能够满足要求，同时由于这种电感通常使用的都是线径较粗的铜线，使环形磁芯在 绕线过程中难度较大，如果使用合股线会造成绕线填充系数很小，造成电感器的功率密度低，外观差等缺点。而且由于磁环最大尺寸限制，电流大于100A时很难设计出满足要求的电感器。因此技术人员希望有更好的磁芯能够满足要求。

因此，为了解决上述技术问题，确有必要提供一种具有改良的组合式磁芯及其制造工艺，以克服现有技术中的所述缺陷。

【发明内容】

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种由多个单体磁芯组合而成具有优异直流叠加特性的组合式磁芯。

本发明的另一目的在于提供一种上述单体磁芯的制造工艺。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种组合式磁芯，其由若干单体磁芯组装形成，所述单体磁芯依次连接拼装，并在相邻两单体磁芯之间涂有粘结剂。

本发明的组合式磁芯进一步设置为：所述单体磁芯为左凸右凹的方块、左凹右凸的方块、左右均凹的方块或者左右均凸的方块。

本发明的组合式磁芯进一步设置为：所述单体磁芯为“凸”字形的方块。

本发明的组合式磁芯进一步设置为：所述单体磁芯为形状规整的方块。

本发明的组合式磁芯进一步设置为：其由规则的圆柱形及长条形单体磁芯组装形成，或者由不规则的圆柱形及长条形单体磁 芯组装形成。

本发明的组合式磁芯还可设置为：所述粘结剂为环氧树脂，酚醛树脂或者聚酰亚胺树脂。

为实现上述的另一目的，本发明采取的技术方案为：一种组合式磁芯的单体磁芯制造方法，其使用粉末粒度范围在5μm-180μm的铁硅铝合金粉末、铁硅合金粉末、铁镍钼合金粉末、铁镍合金粉末、非晶粉末或者以上粉末的混合物，通过熔炼固化破碎或者水雾化工艺或者气雾化工艺处形成合金粉末，除非晶粉外，粉末热处理工艺为600℃-900℃，热处理时间3-8小时，氮气气氛，退火后粉再加入绝缘剂，润滑粉混合后，填充到成型模具里，在10-18T/cm2压力下压成型，在400℃-800℃条件下、充有惰性气体的密闭烧结炉中进行烧结，时间50-120分钟。

进一步的，所述铁硅铝粉末中硅7.5％-9.8％，铝5-8％，余量铁；铁镍粉末中镍40-55％，余量为铁；铁镍钼粉末中镍79-81％，钼2-4％，余量为铁；铁硅粉末中硅含量3-8％，余量为铁；所述非晶粉是由Fe基、Fe-Si基、Fe-B基、Fe-Si-B基、Fe-Al-B基合金组成。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的组合式磁芯可拼装单体磁芯组合而成，具有高的直流叠加特性，低的磁芯损耗，较高的磁导率。与传统的环形磁芯相比，具有更高的功率密度，更大的绕线窗口，更好的散热效果，同时可以减少电感器的尺寸与重量。这种新型的组合式磁芯可以用来替代传统的软磁磁芯，用来做有源电力滤波器，大功率UPS电源，太阳光伏 及风力发电逆变器，电梯滤波电路中的大功率滤波电感器中。

可拼装单体磁芯可以有多种形状及尺寸，具体选择的单体形状及尺寸，拼装后产品尺寸，要根据实际电路中的参数要求来确定。

【附图说明】

图1是本发明的组合式磁芯第一实施方式的结构示意图。

图2是本发明的组合式磁芯第二实施方式的结构示意图。

图3是本发明的组合式磁芯第三实施方式的结构示意图。

图4是本发明的组合式磁芯第四实施方式的结构示意图。