[发明专利]用于组装变压器的磁芯的方法以及用于变压器的磁芯

说明书

本发明描述了用于组装变压器用磁芯的方法，该方法包括如下步骤：从变压器板材上切割金属板坯；堆叠金属板坯以形成磁芯段(1、2、3、4；20、21、22、23、23a、23b、24、24a、24b)；将永磁体(5)放置在磁芯段(1、20)之一上，使得该磁芯段被永磁体(5)磁化；通过将剩余磁芯段放置在永磁体(5)上或抵靠由永磁体(5)磁化的磁芯段来形成磁芯。本发明还公开了磁芯以及包括磁芯的点火线圈。

技术领域

本发明涉及一种用于组装变压器的叠层磁芯的方法。磁芯的组装有时也称为磁芯的制造。

背景技术

变压器包含形成磁路的磁芯。磁芯通常由称为芯段的多个软铁部件组成，例如一个I形部件和一个C形部件、两个L形部件或四个I形部件。在组装各个芯段时，必须注意尽可能避免气隙，因为气隙会显著降低变压器的效率。磁芯的各个部分或段由层状变压器板材形成。这种磁芯被称为叠层磁芯，因为它们由金属板堆叠组成。

DE 1 273 084公开了一种叠层磁芯，其由四个I形部件组装而成，即两个纵向支腿和两个横向支腿。在每种情况下，各支腿是堆叠的层状变压器板材并且在每种情况下面向相邻支腿的纵向侧的端面。因此，相对于彼此移动支腿可以补偿制造公差，并因此可以避免气隙。然而，在组装期间处理由板状金属条组成的堆费力且耗时。

通过减少芯段的数量可以避免这种费力情况，例如通过将C形芯段与I形芯段组合。然而，实际上，不能避免由于制造公差导致的磁路中的气隙。

发明内容

本发明的目的在于示出如何能够成本有效地制造没有气隙的点火线圈用叠层磁芯。

该目的通过本发明中要求保护的方法以及本发明中要求保护的磁芯来实现。本发明的有利改进是本发明要求保护的主题。

根据本发明，永磁体用于在制造磁芯期间将各芯段的金属板堆保持在一起。通过将永磁体放置在形成芯段的第一金属板堆上，该金属板堆被磁化并且从那时起通过磁力保持在一起。然后将形成另一芯段的另一金属板堆放置在永磁体或已经磁化的金属板堆上。通过这种方式，该另一金属板堆也被磁化并且从那时起通过磁力保持在一起，并保持在由此形成的芯的一部分上。随后，另外的金属板堆抵靠在永磁体上，或抵靠已经磁化的金属板堆之一上，并且通过这种方式类似地磁化，直到磁芯闭合。

因此，根据本发明，永磁体用作组装辅助件。永磁体与邻近已经磁化的金属板堆一起磁化与之相抵靠的金属板堆，从而形成坚固、易于操作的组装件。通过这种方式，磁芯的组装被显著简化，特别是对于包含磁芯的变压器的进一步组装。

永磁体有时用于传统的磁芯中以改善变压器的效率。然而，为了简化组装，在变压器中使用磁芯时不需要磁效应。因此，根据本发明，优选使用诸如在操作中不需要磁效应的铁氧体磁体的低成本永磁体，例如具有在使用磁芯的变压器的可允许工作温度以下的居里温度(Curie temperature)的永磁体。如果在变压器的工作条件下超过所使用的永磁体的居里温度，则其磁力消失。

本发明可以有利地用于例如在发动机附近使用的点火线圈，并因此在操作中暴露于相当大的热负载。根据本发明，通过本发明的方法制造的磁芯可以用在点火线圈中，该点火线圈设计成使得在操作中磁芯的温度超过永磁体的居里温度。

铁氧体磁体的成本远低于稀土磁体，但其磁化强度低并且居里温度低。因此，铁氧体磁体相较于稀土磁体(如NdFeB磁体)来说并不适合于优化磁芯的效率。在操作中成本低的磁体的劣质特性可以通过适当的磁芯设计来补偿，特别是通过更大的截面来补偿。

本发明的另一有利改进包括，磁芯段分别形成磁芯的一个支腿。由四个I形芯段组成的磁芯是尤其有利的，因为可以沿变压器板材的优选磁取向切断各芯段。

为了在组装期间利用永磁体的优点，后者可以定位在金属板堆上的任何位置。然而，永磁体优选地为位于金属板堆的一个端面上的盘，换言之，它位于成品磁芯中的两个芯段之间。