[发明专利]一种含纳米铁粉的非晶合金互感器

说明书

本发明公开了一种含纳米铁粉的非晶合金互感器，包括互感器复合磁芯，所述互感器复合磁芯包括环形结构的非晶合金磁芯和包覆在所述非晶合金磁芯表面的纳米铁粉，所述纳米铁粉包含以下质量百分比的元素：钕元素12%～14%、硼元素2.2%～2.5%、镝元素0.05%～0.10%、钴元素0.6%～0.8%、铜元素0.5%～0.6%、镓元素0.35%～0.45%、锆元素0.6%～0.7%、钛元素0.2%～1.5%、余量的铁元素。本发明提供了一种含纳米铁粉的非晶合金互感器，能够使二次绕组与非晶合金磁芯之间的间距均衡，且具有较高的初始磁导率。

技术领域

本发明涉及一种精密性互感器产品技术领域，特别是一种含纳米铁粉的非晶合金互感器。

背景技术

电流互感器主要用于将大电流按比例变换成标准小电流，以便于实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化或小型化；在结构上，电流互感器主要由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组件构成。为实现抗直流分量的目的，通常采用非晶合金磁磁性材料制造互感器的磁芯，但是非晶合金磁芯互感器存在初始磁导率较低的问题。

中国专利文献CN 106783115 A公开了一种双铁芯抗直流分量电流互感器，采用纳米晶磁芯和非晶合金磁芯双磁芯的结构，由纳米晶磁芯提供较高的初始磁导率，以克服非晶合金磁芯始磁导率较低的问题。但是其存在的不足在于：纳米晶磁芯和非晶合金磁芯的双磁芯结构会导致磁芯的整体体积较大，且由于纳米晶磁芯和非晶合金磁芯是同轴套装的，因此二次绕组与纳米晶磁芯和非晶合金磁芯之间的间距循环变化，从而增加了激磁功率，不利于降低电流互感器的工作能耗。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种含纳米铁粉的非晶合金互感器，能够使二次绕组与非晶合金磁芯之间的间距均衡，且具有较高的初始磁导率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种含纳米铁粉的非晶合金互感器，包括互感器复合磁芯，所述互感器复合磁芯包括环形结构的非晶合金磁芯和包覆在所述非晶合金磁芯表面的纳米铁粉，所述纳米铁粉包含以下质量百分比的元素：钕元素12%～14%、硼元素2.2%～2.5%、镝元素0.05%～0.10%、钴元素0.6%～0.8%、铜元素0.5%～0.6%、镓元素0.35%～0.45%、锆元素0.6%～0.7%、钛元素0.2%～1.5%、余量的铁元素。

作为上述技术方案的进一步改进，所述纳米铁粉的制备方法为：将乙酰丙酮钕、乙酰丙酮铁和硼酸乙酯溶于无水乙醇制得溶液A，用水溶解含除钕、铁、硼以外其余元素的无机盐制得溶液B，将溶液A和溶液B混合后加入稀氨水调节pH为8～10，充分搅拌后静止24小时以上得凝胶，对凝胶脱水后置于真空密闭炉中，在500～600℃下加热2～4小时，然后升温至700～800℃，并通入含氢气和氩气的混合气，混合气中氢气体积比为5%，持续30～60分钟，然后冷却即可。

作为上述技术方案的进一步改进，所述非晶合金磁芯由非晶合金磁性带材卷绕制成，所述非晶合金磁性带材包含以下质量百分比的元素：硅元素8%～12%、硼元素5%～8%、锰元素1.0%～1.8%、钴元素0.5%～1.3%、钒元素1.2%～2.2%、碳元素2.5%～4.0%、余量的铁元素。

作为上述技术方案的进一步改进，所述非晶合金磁性带材的制备方法为：将与所述非晶合金磁性带材元素配比相同的合金母锭投入到熔炼炉中加热至1300～1350℃，充分熔融后用单辊快淬法制成带材，卷绕成所述非晶合金磁芯后，在真空退火炉中加热至390～450℃，维持温度加热1.5～2.5小时后逐渐冷却即可。

作为上述技术方案的进一步改进，所述非晶合金磁性带材的厚度为35～40微米，所述非晶合金磁性带材的宽度为6～12毫米。