СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МАГНИТОПРОВОДА Российский патент 2002 года по МПК H01F1/24 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к области производства магнитопроводов реакторов и трансформаторов, работающих преимущественно в сильноточных электрических цепях.

Важным параметром реакторов и накопительных трансформаторов является запасенная магнитная энергия, которая увеличивается пропорционально произведению индуктивности на квадрат величины тока. Магнитопровод не должен работать в области магнитного насыщения, в которой индуктивность резко снижается. Поэтому в сильноточных реакторах и трансформаторах используют магнитопроводы с низкой магнитной проницаемостью. В качестве материала магнитопровода используют магнитодиэлектрик, который состоит из магнитного порошка и диэлектрической связки.

Известен способ производства магнитопровода, выбранный в качестве прототипа [1], включающий изготовление магнитного порошка, смешивание его со связующим, формование магнитопровода или его составных частей, термическую обработку и сборку магнитопровода. В качестве магнитного порошка используют карбонильное железо, альсифер, пермаллой или феррит. В качестве состава, изолирующего частицы магнитного порошка, используют как органические (бакелитовый лак и другие), так и неорганические материалы (жидкое стекло и другие). Формование магнитопровода проводят прессованием при давлении до 2000 МПа. Необходимость использования мощных прессов ограничивает возможности производства крупных магнитопроводов.

В предлагаемом изобретении решается задача упрощения известной технологии изготовления порошковых магнитопроводов за счет отказа от прессового оборудования, снятия ограничений на размер магнитопровода и улучшения магнитных параметров за счет применения быстрозакаленных магнитомягких сплавов.

Магнитопровод изготавливают с применением следующих операций. На первом этапе изготавливают магнитный порошок. Для его приготовления можно использовать известные способы, например помол магнитного материала в шаровой мельнице. Магнитным материалом является термообработанная лента из быстрозакаленного магнитомягкого сплава, которую изготавливают методом быстрой закалки расплава. В качестве связующего материала можно использовать органические или неорганические клеи, пластические массы и другие вещества, обладающие связующими свойствами. Требуемую магнитную проницаемость получают подбором магнитного материала, фракции порошка, состава и количества связующего.

После смешивания магнитного порошка и связующего производят заливку смеси в формы с последующим отвердеванием отливки. После операции формования получают магнитопровод или его составные части. Операция заливки в формы позволяет получить магнитопровод или его составные части произвольной формы и массы.

При необходимости магнитопровод или его составные части подвергают термической обработке. На последней стадии производят сборку магнитопровода из составных частей.

В отличие от прототипа в предлагаемом способе формование магнитопровода проводят заливкой смеси магнитного порошка и связующего в формы. Кроме того, важно, что магнитный порошок получают помолом термообработанной ленты из быстрозакаленного магнитомягкого сплава.

Таким образом, предлагается способ производства магнитопровода, включающий изготовление магнитного порошка, смешивание его со связующим, формование магнитопровода или его составных частей, термическую обработку и сборку магнитопровода, отличающийся тем, что магнитный порошок получают помолом термообработанной ленты из быстрозакаленного магнитомягкого сплава, а формование магнитопровода или его составных частей проводят заливкой смеси в формы.

Чертеж. Электрический реактор: а - вертикальный разрез, б - горизонтальный разрез, где 1 - центральный стержень магнитопровода, 2 - верхнее и нижнее ярма, 3 - боковые ярма, 4 - обмотка реактора.

Пример. Порошок получали помолом в шаровой мельнице ленты быстрозакаленного магнитомягкого сплава Fe_72,5Ni₁Cu₁Mo_1,5Nb_1,5Si_13,5B₉, имеющего нанокристаллическую структуру, после термической обработки. Затем проводили отсев фракции порошка с размером не более 0,28 мм. Смесь порошка и клея на основе эпоксидной смолы ЭД-20 заливали в заранее подготовленные формы. После полимеризации получали магнитный материал с относительной магнитной проницаемостью 20.

Из полученных отливок собирали реактор, состоящий из магнитопровода и обмотки. Катушку с обмоткой, рассчитанной на номинальный ток 300 А, надевали на центральный стержень круглого сечения (см. чертеж). Затем собирали боковые, верхнее и нижнее ярма. При габаритных размерах 400х320х320 мм реактор имел номинальную индуктивность 0,7 мГн.

Источники информации
1. Справочник по электротехническим материалам, т.3 / Под ред. Ю.В.Корицкого, В.В.Пасынкова, Б.М.Тареева. Л.: Энергатомиздат, 1988, с.74.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к производству магнитопроводов реакторов и трансформаторов, работающих преимущественно в сильноточных электрических цепях. Способ включает изготовление магнитного порошка, смешивание его со связующим, формование магнитопровода или его составных частей, термическую обработку и сборку магнитопровода, при этом магнитный порошок получают помолом термообработанной ленты из быстрозакаленного магнитомягкого сплава, а формование магнитопровода или его составных частей проводят заливкой смеси в формы. Изобретение позволяет упростить изготовление порошковых магнитопроводов за счет отказа от прессового оборудования, снять ограничения на размер магнитопроводов и улучшить магнитные параметры за счет применения быстрозакаленных магнитомягких сплавов. 1 ил.

Способ производства магнитопровода, включающий изготовление магнитного порошка, смешивание его со связующим, формование магнитопровода или его составных частей, термическую обработку и сборку магнитопровода, отличающийся тем, что магнитный порошок получают помолом термообработанной ленты из быстрозакаленного магнитомягкого сплава, а формование магнитопровода или его составных частей проводят заливкой смеси в формы.