[发明专利]用于切割堆叠型变压器的变压器芯部和包括该变压器芯部的变压器

说明书

变压器芯部(49；59)，包括两个堆叠(53，57；60，61)，每个堆叠具有第一厚度(ep1)，所述堆叠(53，57；60，61)各自由一个或多个平坦部件组成，所述平坦部件的切割方向是直线的并且彼此平行或垂直，所述堆叠(53，57；60，61)面向并包括气隙(ε)，所述平坦部件由奥氏体FeNi合金制成，该合金含有Ni＝30％‑80％以及≤10％的合金元素，并具有锐角的{100}001立方织构，所述平坦部件的切割方向与轧制方向(DL)或横向方向(DT)平行，所述平坦部分具有磁损耗，该磁损耗对于最大感应1T，在400Hz下20W/kg，对于最大感应1.2T的表观磁致伸缩5ppm，场在样品的大侧方向上施加并且该方向平行于轧制方向(DL)，对于最大感应1.2T的表观磁致伸缩5ppm，该场在样品的大侧方向上施加，并且该方向平行于横向方向(DT)并位于轧制平面中，并且对于最大感应1.2T的表观磁致伸缩10ppm，该场在长度方向上施加，并且该方向平行于与轧制方向(DL)和横向方向(DT)成45°的中间方向。

技术领域

本发明涉及可以在飞行器上承载的电力变压器的领域。这些电力变压器的功能是：源网络与机载电气和电子系统之间的电流隔离，以及主电路(机载发电机的电源侧)与一个或若干个次级电路之间的电压变换。此外，这些变压器可以是基于电子部件的下游功能的“整流器”，以便向某些飞行器装置提供恒定电压。

背景技术

低频机载变压器(≤1kHz)主要由根据构造限制而被层压、堆叠或绕线的软磁合金芯部以及铜的初级绕组和次级绕组构成。主电源电流随时间变化，是周期性的但不一定是纯正弦的，这不会从根本上改变变压器的需求。

对这些变压器的限制是多重的。

这些变压器必须具有尽可能小的体积和/或重量(通常两者是紧密联系的)，以便提供尽可能高的体积密度或重量功率。工作频率越低，该轭的磁轭的截面和体积越大(因此重量也越大)，这加剧了在低频应用中小型化的需要。在总是为了通过减少机载重量来增加功率重量比的情况下，由于经常施加基频，因此这相当于获取尽可能高的工作磁通，或者如果施加输送的电力，则这相当于尽可能地减小磁通的通过截面(并因此减小材料的重量)。

这些变压器必须具有足够长的使用寿命(根据应用为至少10年至20年)，以使这些变压器节约成本。因此，在变压器的老化方面，必须考虑热工作状态。通常，期望在200℃下最小寿命为100,000h。

变压器必须在大致正弦频率的电源网络上工作，其中，输出电压的幅度可能从一个时刻到下一个时刻，并且特别是当变压器被通电或当电磁致动器突然接通时，瞬间变化高达60％。这具有重要性，并且通过构造，汲取到变压器的初级绕组的电流通过磁芯的非线性磁化曲线。变压器的元件(绝缘件和电子元件)必须能够承受这种消耗的电流的巨大变化，即所谓的“浪涌效应”，而不会损坏。

这种浪涌效应可以通过“浪涌指数”In来量化，In通过公式In＝2.B_t+B_r-B_sat计算，其中，B_t是变压器的磁芯的标称工作感应，B_sat是磁芯的饱和感应，并且B_r是磁芯的剩余感应。

需要指明的是，浪涌意味着变压器突然受到对应于该变压器设计的标称磁通变化dΦ/dt的剧烈电压消耗的可能性(例如，在变压器的启动期间当机载系统已经产生电力时)。如果此时变压器中的磁通最初为Φ₀，则磁通量突然变为Φ₀+dΦ。如果Φ₀接近于0，则Φ₀+dΦ接近于dΦ，如果已经相应地确定了变压器的尺寸，则dΦ可能接近于饱和磁通量。但是如果Φ₀很高，例如在曲线B(H)的弯头附近，则加上磁通量dΦ将使Φ₀达到非常高的值Φ₀+dΦ，并且因此达到过饱和磁感应，以产生这种额外的通量dΦ。为此，变压器因此将使用施加到变压器的初级绕组的过饱和磁场以及相应电流，这将导致电力电子板中的电流突然升高，这可能导致显著的损坏。