[发明专利]一种高可靠性中和变压器及其制造方法

摘要

本发明公开了一种高可靠性中和变压器及其制造方法，通过控制钼坡莫磁芯的成型、固定和冲击‑去应力‑变形‑校形‑去应力的多次循环处理获得稳定性高的钼坡莫磁芯，又通过溶胶‑凝胶法制得均匀绵长的碳纤维，采用电磁性能优良的氮化铝基陶瓷骨架、全封闭式的铝合金屏蔽罩、高绝缘性硅橡胶的方式提升了本发明的高可靠性中和变压器的各方面性能；本发明的高可靠性中和变压器稳定性高、可衰减的电压倍差较大、使用寿命长、电磁屏蔽性好、散热性能优良、可靠性高。

主权项

一种高可靠性中和变压器制造方法，其特征在于包括以下步骤：1）各部件的选用和准备①骨架选用环形氮化铝基陶瓷骨架(2)；②磁芯选用钼坡莫带材，该钼坡莫原材料含钼3.2%‑3.8%、含铁15.8%‑17.2%、含镍79%‑81%；③屏蔽罩(1)采用铝合金制成，采用全封闭结构；④封装材料(5)采用环氧树脂；⑤绕组(6)采用带1140环氧聚酯绝缘漆的碳纤维线；⑥强化绝缘材料(4)选用热硫化型硅橡胶；2）磁芯的加工处理①将钼坡莫原材料放置于装配了环形冲头的冲压机下，环形金属冲压模具中，按标准方法冲击压型，获得多个钼坡莫环片；②步骤①完成后，将步骤①获得的钼坡莫环片放入真空炉，在1pa‑10pa的真空环境里、950℃‑1000℃温度下进行预退火处理，退火完成后随炉冷却至550℃‑580℃后出炉，获得变形钼坡莫环片；③将步骤②获得的变形钼坡莫环片多层叠放后，放置在定型夹具中进行物理强制定型，获得定型钼坡莫磁芯(3)；④将步骤③获得的定型钼坡莫磁芯(3)放入真空炉，在1pa‑10pa的真空环境里、950℃‑1000℃温度下进行终退火处理，退火完成后随炉冷却至550℃‑580℃后出炉，获得去应力钼坡莫磁芯(3)；⑤反复进行③~④工序，直至去除耐高温定型夹具后获得的去应力钼坡莫磁芯(3)仍能满足尺寸要求，即获得待用钼坡莫磁芯(3)；⑥采用环氧树脂对步骤⑤获得的待用钼坡莫磁芯(3)进行粘合和封装，即获得所需钼坡莫磁芯(3)3）带1140环氧聚酯绝缘漆的碳纤维线的制备①通过标准方法将氨气、丙烷和丙烯腈合成为聚丙烯腈树脂；②将步骤①获得的聚丙烯腈树脂溶入聚氧化乙烯与纯净水的混合剂中，该混合剂内聚氧化乙烯与纯净水的体积比为2.5‑3：7，获得纺丝原液；③将步骤②获得的纺丝原液通过孔径0.05mm‑0.08mm的喷孔加压喷入凝固浴中，压力范围为1.5bar‑2bar，喷头与凝固浴液面距离为10mm‑15mm，获得聚丙烯腈原丝；④将步骤③获得的聚丙烯腈原丝按标准方法进行预氧化，获得预氧化纤维；⑤将步骤④获得的预氧化纤维进行炭化处理，所述炭化处理分为前炭化处理和后炭化处理，前炭化处理温度750℃‑800℃，处理时间5min ‑10min，后炭化处理温度1500℃‑1600℃，处理时间5min ‑8min，即获得待用碳纤维；⑥将步骤⑤获得的待用碳纤维以16支为一股按标准方法编织成待处理碳纤维线；⑦将步骤⑥获得的待处理碳纤维线按标准方法浸润足量1140环氧聚酯，干结后获得所需带1140环氧聚酯绝缘漆的碳纤维线；4）高可靠性中和变压器的装配①将钼坡莫磁芯(3)放置于氮化铝基陶瓷骨架(2)中，采用环氧树脂固定；②将3）中步骤⑦获得的1140环氧聚酯绝缘漆的碳纤维线按标准缠绕方式缠绕在氮化铝基陶瓷骨架(2)上，然后采用热硫化型硅橡胶进行密封和绝缘处理，再采用环氧树脂封装；③采用铝合金屏蔽罩(1)将整个高可靠性中和变压器封装，然后采用环氧树脂进行密封，即获得待处理高可靠性中和变压器；5）高可靠性中和变压器的稳定化处理①将4）中步骤③获得的待处理高可靠性中和变压器放置于冷冻箱中，温度不高于‑70℃，保温20min‑30min，获得冷处理高可靠性中和变压器；②步骤①完成后，将步骤①获得的冷处理高可靠性中和变压器置于室温下，至其温度回复至室温，然后放入烘箱中，以不高于2℃/min的升温速率升至100℃‑105℃，保温25min‑30min，获得热循环高可靠性中和变压器；③将步骤②获得的热循环高可靠性中和变压器置于室温下，至其温度回复至室温；④反复进行①~③工序两次，即获得所需高可靠性中和变压器。