[其他]创造磁心的方法

说明书

本发明涉及到诸如配电变压器类电感设备的磁心和心线圈组件，更具体地说涉及到用非晶金属构成一种有接缝的磁心的方法。

非晶合金用作电力变压器磁心显示出具有较低的空载损失，例如市场上常见的阿莱德麦特格拉斯产品（Allitd    Metglas    Product）2605SC和2605S-2即是。因此，在制造电力配电变压器的磁心方面，对利用非晶合金取代常规的取向性硅钢片引起了重视。虽然用非晶金属比用常规的取向性硅钢片需要较高的初投资，然而由于它降低了损耗，所以这项投资差额可以由变压器的整个运行寿命中节省的能源损耗完全抵偿。

但是，非晶合金不能简单地在变压器制造过程中代替常规的电工钢，非晶金属所具有的产生许多制造问题的特性必须在生产线以前给予经济地解决，这样则应用非晶金属磁心的变压器才容易在市场上占有地位。

例如，非晶金属很薄，标称厚度约1密耳，非晶金属也很脆，尤其是在消除应力退火后更脆，这种退火对应用非晶金属做成的磁心来说是必须的，因为非晶金属对应力十分敏感。非晶金属被卷绕后，或者形成适合于配电变压器磁心的形状，其空载损耗增加的相当大，那么低空载损耗特性即靠消除应力的退火来恢复。

非晶金属带材薄而脆，在形成常规磁心接缝方面也是一个难于制造的问题。当采用无接缝磁心来解决这项接缝问题时，则会使电气线圈复杂化，常规电气线圈是在常规磁心接缝被封闭前围着磁柱直接圈绕的，而这种线圈对于一个无接缝磁心是不能应用的。在一个非切割非晶磁心柱上直接绕制高压和低压线圈的工艺是行之有效的，不过通常这些工艺增加了制造投资并使生产线复杂化。

非晶金属磁心的另一个在制造中成为问题的特性是卷绕后制成的磁心柔性过大。例如，非晶金属绕成的磁心自己不能支撑，撤除卷绕磁心的心轴后，如果卷线的轴线没维持在垂直方向，则该磁心将因自重而塌陷。

按照本发明，用非晶金属制造一种带接缝磁心的方法包括的步骤为：卷绕一条非晶金属带围绕一个开口形成具有多层圈的封闭环;将所述封闭环以一定指向置于一个支撑面上，该指向能够借助非晶金属的固有柔性在该封闭环的非支撑部位造成环的开口塌落，并形成一个凹环;将至少层圈的一层从凹环提升出来于是在该至少一层被提升的层圈和该凹环其余部分之间提供一个间隙;切除所述的至少一层提离的层圈;以及重复提升和切除步骤，直到切除全部层圈。

通常，用非晶金属带卷成磁心后，支撑心轴即被撤除，该卷绕轴线为水平线，该磁心置于一个允许其塌陷的支撑面上，该磁心的未被支撑的部分即形成一个凹环，利用该凹环形成层切操作的间隙。将各层圈从凹环提升出来并进行机械切割，或利用电磁幅射光（例如激光）切割。如用机械切割，则可以一次提升若干圈，例如一次提5、10或15圈，并且可以同时切割被提升的各层圈。如果用激光切割，则将一个层圈提升到激光的焦点进行切割。当预定圈数的层圈在整卷上预定的圆周部位切割完毕后，就指引切割装置或磁心来变换切割位置。重复该提升、切割和指引三个步骤直到整个磁心构件被切完，切割模式能够在切好的各层圈逐次分别装上高压、低压线圈后形成一个具有低损失的台阶形叠缝。

本发明的一个较佳实施例为，或用磁吸力或用磁斥力从该凹环中提升或分开一层或多层最外层圈。

如果切割步骤采用机械装置，例如用剪刀或剪切装置，提升步骤中以提升一组层圈较好。从该凹环中每次提升出一组层圈，用一种合适的切割装置前移到选定的层圈数中的各切割位置，并同时切割选定的被提升的各层圈，然后使机械切割装置退回，不防碍下次提升工序。根据各次切割之间的要求，或是指示磁心环或机械切割装置，或是按垂直于前行和后退的运动方向以台阶式退回和前移，建立所期望的台阶式叠盖模式。

如果切割步骤是用激光实现，磁场可以提升若干层层圈，但是仅将最外层圈被准确地提升到激光焦点，并被一机械止档定位。然后切割该层圈，其端部离开该切割位置，以使下一层圈自动定位到该止档处。在预定数目的层圈在磁心的预定圆周切割完成后，激光被指引（如用一面镜子），或磁心按要求被指引、定位在所要求的台阶模式的下一步位置。

现结合实例和以下附图阐述本发明于后：

图1透视图说明用于以非晶金属构成磁心的方法中第一步所用的设备;

图2为用图1所示设备卷成的一个闭路磁心环的剖面图;

图3为图2所示闭路磁心环的平面视图，卷绕心轴已撤除，图3说明在该卷绕好心环的预定圆周处夹住或固定住该磁心的层圈，例如绑扎住端部;