[发明专利]一种铁心电抗器用非晶合金铁心饼的制备工艺

说明书

本发明提出了一种铁心电抗器用非晶合金铁心饼的制备工艺，共分为7个工序。按顺序依次为：非晶合金铁心带材裁剪、非晶合金铁心带材成卷、非晶合金铁心横剪、非晶合金铁心饼叠装、非晶合金铁心退火顺磁、真空浸漆固化、非晶合金铁心真空浇注固化；使用该电抗器用非晶合金铁心饼，降低铁心饼空载损耗，从而减小铁心电抗器的绕组体积、节约铁心电抗器的材料，降低成本。

技术领域

本发明涉及一种铁心电抗器用非晶合金铁心饼的制备工艺。

背景技术

目前，铁心电抗器行业制造的铁心饼普遍采用硅钢片。硅钢是一种含硅（硅也称矽）的钢，其含硅量在0.8～4.8%。由硅钢做电抗器的铁芯，是因为硅钢本身是一种导磁能力很强的磁性物质，在通电线圈中，它可以产生较大的磁感应强度，从而可以使电抗器的体积缩小。硅钢片分为有取向硅钢片和无取向硅钢片。

而在大容量铁心电抗器（容量在1000kvar以上），铁心饼制造存在着主要制约因素：铁心的主磁通在铁磁介质中流过时，磁通被限定在铁磁介质中，当主磁通流过气隙时，将发生磁通衍射现象。有一部分磁通从铁心外表面流出，并绕过气隙，流向铁心外表面，再进入铁心中去。这样一来，主磁通流过气隙时便分为两个并联支路，其一是直流过气隙的磁通，其二是绕过气隙的衍射磁通。绕过气隙的磁通存在垂直进入或射出其端面的磁通分量。这部分边缘磁通直接导致铁心端部产生较强涡流，引起局部发热，使大容量电抗器产生不可忽视的铁心损耗。为了减少边缘效应对铁心的影响，必须减小铁心端面的宽度（即将铁心的厚度方向作为铁心饼的外端面），采用电阻率更高的导磁材料或缩小气隙。

目前，国内外普遍采用取向硅钢片，形状为辐射式。常用的辐射取向铁心饼是由多组扇形取向铁心组成（一般分为32、60、104等），每组扇形铁心是由若干等长片和固定级差不等长片组成。该种取向铁心饼的铁心加工复杂，设备投入高。需要开卷机、床身、测长反馈装置、送料装置、剪床、托料装置、接料装置、气动系统及计算机电控系统组成。

该种取向铁心饼生产复杂，叠装工艺要求高，且制造出的铁心需通过人工叠装，效率低，空载损耗虽有降低但下降水平有明显的工艺系数叠加。

发明内容

针对上述技术问题，本申请提供一种电抗器用非晶合金铁心饼的制备工艺，使用该电抗器用非晶合金铁心饼，降低铁心饼空载损耗，从而减小铁心电抗器的绕组体积、节约铁心电抗器的材料，降低成本。

非晶合金铁心具有高电阻率，其电阻率为取向硅钢的200多倍，避免铁心涡流损耗的产生。且非晶合金的单位损耗为取向铁心单位损耗的1/2，降低同等体积铁心饼空载损耗45-60%。该非晶合金铁心饼生产加工操作方便，工艺稳定。

根据非晶合金铁心饼生产优化，共分为7个工序。按顺序依次为：非晶合金铁心带材裁剪、非晶合金铁心带材成卷、非晶合金铁心横剪、非晶合金铁心饼叠装、非晶合金铁心退火顺磁、真空浸漆固化、非晶合金铁心真空浇注固化，具体为：

a 非晶合金铁心带材裁剪：对非晶合金带材宽度（宽度一般为120mm、142mm、170mm、213mm）进行纵剪，以形成材宽度符合要求的卷材（宽度尺寸≥30mm）；

b非晶合金铁心带材压胶成卷：非晶合金带材的厚度为0.025mm，单片裁剪后不能进行以齐整为要求的工艺加工。本方案将纵剪分切的非晶合金带材在多卷缠绕为1卷（使得展开厚度为0.1mm及以上）的同时，卷间位置以设计单位长度（≥15 mm）为间隔压H级绝缘耐热等级胶印；

c 非晶合金铁心横剪：对收卷后的卷材进行横向剪切，以形成形状、大小相同的矩形片块。其中，矩形片块长度为该工序控制尺寸；

d 非晶合金铁心叠装：放置于 ‘口’字工装进行夹紧，以形成夹紧厚度满足要求（叠片系数0.85~0.97）、各边缘平齐的非晶合金铁心饼；

e 对非晶合金铁心饼进行退火、顺磁，以形成非晶合金铁心饼具有平行于非晶合金铁心饼高度方向的磁畴取向；具体为：

①将受‘口’字工装夹紧的非晶合金铁心饼送入退火炉，退火温度300℃~500℃，退火时间7~8小时；