[发明专利]一种采用超薄取向硅钢制备铁心的方法及铁心和应用

说明书

一种采用超薄取向硅钢制备铁心的方法及铁心和应用，属于变压器或电抗器用铁心技术领域，克服了现有技术中的铁心在中高频、高磁通密度下铁损高，导致变压器工作磁密低、体积大、重量大的缺陷。采用超薄取向硅钢制备铁心的方法包括以下步骤：步骤1、选取厚度≤0.10mm的超薄取向硅钢作为原料；步骤2、将超薄取向硅钢剪切成条料，将条料卷绕制成铁心；步骤3、将所述铁心进行夹紧和固定；步骤4、将固定后的铁心放入真空管式热处理炉中，采用方向不变的脉冲电流方式对铁心进行分级脉冲退火处理，脉冲电流强度随退火温度的升高而增大；步骤5、将分级脉冲退火后的铁心进行浸渍和干燥处理。本发明制备方法能耗低、制得的铁心中高频下损耗低。

技术领域

本发明属于变压器或电抗器用铁心技术领域，具体涉及一种采用超薄取向硅钢制备铁心的方法及铁心和应用。

背景技术

铁心是变压器和电抗器等装置的核心组成部件，其性能提升对于实现变压器低损耗电流转换和饱和电抗器高可靠性无功补偿具有重要意义。

目前，常用变压器或电抗器铁心主要包括取向硅钢铁心和非晶合金铁心两种。其中，取向硅钢铁心通常由多个厚度为0.18~0.35mm的取向硅钢片叠装或卷绕在一起构成，具有电磁性能优异、成本较低、机械应力影响小、噪声低等优点。文献（Huang P., Mao C. X.,Wang D.,Wang L. B., Duan Y. P., Qiu J., Xu G., Cai H. H. Optimal Design andImplementation of High-Voltage High-Power Silicon Steel Core Medium FrequencyTransformer）报道了一台基于0.18mm取向硅钢铁心的1kHz/35kV变压器，具有饱和磁通密度高、成本低、噪声小、加工容易等优点，工作效率99%以上，但在1kHz频率下的铁损随磁通密度的增大呈近似抛物线型增长，因此为降低工作损耗，取向硅钢铁心变压器的工作磁密很低，变压器体积和重量较大。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的铁心在中高频、高磁通密度下铁损高，导致变压器工作磁密低、体积大、重量大的缺陷，从而提供一种采用超薄取向硅钢制备铁心的方法及铁心和应用。

为此，本发明提供了以下技术方案。

一种采用超薄取向硅钢制备铁心的方法，包括以下步骤：

步骤1、选取厚度≤0.10mm的超薄取向硅钢作为原料；

步骤2、将所述超薄取向硅钢根据铁心宽度要求剪切成条料，将所述条料卷绕制成铁心；

步骤3、将所述铁心进行夹紧和固定；

步骤4、将固定后的铁心放入真空管式热处理炉中，采用方向不变的脉冲电流方式对铁心进行分级脉冲退火处理，脉冲电流强度随退火温度的升高而增大；

步骤5、将分级脉冲退火后的铁心进行浸渍和干燥处理。

进一步的，所述步骤4中，分级脉冲退火的脉冲电流脉冲频率为50~1000Hz，脉冲电流强度为5~200A。

进一步的，所述分级脉冲退火包括：

将炉温由室温升温至400~450℃，保温0.5~1小时，同时施加5~50A的脉冲电流；

炉温继续升温至600~650℃，保温1~2小时，同时施加50~80A的脉冲电流；

炉温继续升温至750~800℃，保温1~2小时，同时施加80~200A的脉冲电流；

冷却。

进一步的，所述冷却包括：

在施加50~200A脉冲电流的条件下将炉温冷却至400~500℃；