[发明专利]混合变压器芯和制造变压器芯的方法

说明书

一种混合变压器芯(10)包括晶粒取向钢的柱(21‑23)和轭(11、12)。轭(11、12)包括多个第二层部，所述第二层部包括非晶钢片材，所述非晶钢片材通过所述非晶钢片材的主面的外周向区域上的粘结剂涂层互相粘附。

技术领域

本发明涉及变压器芯和制造变压器芯的方法。本发明具体地涉及包括晶粒取向钢(grain-oriented steel)和非晶钢(amorphous steel)的变压器芯。

背景技术

电力变压器被用于电力分配和电力传输。并联电抗器(shunt reactor)和电力变压器对在电力传输和分配期间引起的损耗有很大贡献。期望的是提供降低功率损耗的功率变压器。

US 4 668 931 A公开了一种变压器芯，其具有由多个硅钢叠片构成的一个或多个绕组脚和由多个非晶钢叠片构成的一对轭。所述轭和脚通过硅钢-非晶钢叠片接头串联接合以形成磁环路，并且因此提供与仅由硅钢叠片形成的电力变压器芯相比具有显著改善的芯损耗特性的变压器芯。

WO 2014/009054 A1和EP 2 685 477 A1公开了一种混合变压器芯，其包括非晶钢的第一轭和非晶钢的第二轭。所述混合变压器芯还包括在所述第一轭和所述第二轭之间延伸的晶粒取向钢的至少两个肢。所述至少两个肢中的每个肢的第一端在第一连接平面中耦合到所述第一轭的第一表面，且所述至少两个肢中的每个肢的第二端在第二个连接平面中耦合到所述第二轭的第二表面。

US 2004/0212269 A1公开了一种方法，其中选择性蚀刻工艺从非晶金属条原料切割形状。多个形状的层通过粘结剂层压组装以形成在高效电动马达和感应装置中有用的通常为多面体形状的大块非晶金属磁性部件。

非晶钢叠片可以通过将非晶钢带切割成片材且形成用作非晶钢层部(ply)的片材堆叠来形成。在变压器芯组装期间，非晶钢的层部和晶粒取向钢的层部可以被堆叠。非晶钢带的切割可能在片材中产生不期望的波纹。当通过将数个非晶钢片材组合成叠层而形成非晶钢的层部时，该问题会加重。为了例示，在切割非晶钢带的位置和与切割非晶钢带的位置间隔开的位置之间可能导致厚度的显著变化。这使得更难以控制几何结构，这在晶粒取向钢的层部和非晶钢的层部被搭接的接合区域中尤为关键。

在芯组装期间控制几何结构的另一个问题是，非晶钢的层部可能具有如下机械刚度，该机械刚度非常低以至于在芯组装期间其可以引起轭的弯曲变形(也称为塌陷)。虽然可以使用附加的绝缘垫来实现芯夹钳，但期望的是在芯组装过程中减少轭中的机械塌陷。

发明内容

需要提供改进的变压器芯和制造变压器芯的方法。特别是需要可以通过采用混合芯构造来减少操作期间的损耗同时在变压器芯组装期间提供改进的对几何结构的控制的变压器芯和制造变压器芯的方法。特别是需要提供改进的刚度且降低在变压器芯组装期间轭坍塌的风险的变压器芯和方法。

根据本发明的实施方案，提供了如独立权利要求中所记载的变压器芯和制造方法。从属权利要求限定了实施方案。

一种混合变压器芯包括柱和轭。每个柱包括晶粒取向钢的多个第一层部。一个或多个轭包括多个第二层部。每个第二层部包括一组非晶钢片材，所述非晶钢片材可以通过在所述非晶钢片材的面对所述第二层部中的另一个非晶钢片材的主面的外周向区域上的粘结剂涂层互相粘附。

所述主面可以包括由所述外周向区域围绕的中心区域。所述中心区域可以没有所述粘结剂涂层。

所述外周向区域可以完全围绕所述中心区域延伸以包围所述中心区域。

全部所述外周向区域可以被所述粘结剂涂层覆盖。

每个第二层部可以在形成所述轭和柱的堆叠层中粘附到第一层部。

所述外周向区域可以包括四个段，所述四个段沿所述主面的四个边延伸且各自具有垂直于所述边延伸所沿的线测量且沿所述边的延伸平均的平均宽度。