TW200814100A - Transformer - Google Patents

Description

200814100 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於非晶質鐵芯變壓器的構成，特別是關於 非晶質鐵芯的構造、製法。 - 【先前技術】 本發明相關的習知技術，就高頻用變壓器的鐵芯構造 而言’已知有是在非晶質薄帶相間夾著絕緣薄片以抑制渦 流損耗減少的方法，但該技術，就商用頻率的變壓器而言 ’相較於渦流的改善效果，夾入絕緣薄片造成鐵芯佔空因 數降低的影響是比較大因此未達到實用化程度。此外，於 絕緣性薄膜的形成中，最一般性的變壓器用磁性材料，即 電磁鋼板，雖施有氧化鎂等絕緣鍍層，但厚度較厚，並不 適合使用在如非晶質薄帶般的材料。另外，如非晶質薄帶 般的材料，例如針對毫微結晶合金，於專利文獻1 (日本 0 特開平8-45723號公報），已提案有塗敷液體後加以乾燥 的方法，但還是難以形成均勻厚度薄的絕緣性薄膜。 * 【發明內容】 * 非晶質鐵芯變壓器的鐵芯材即非晶質薄帶，其素材表 面的絕緣性薄膜只是形成在金屬表面的氧化性薄膜，未具 有充分的絕緣性。另一方面，於非晶質鐵芯變壓器製造步 驟中，爲了形成鐵芯是將素材加以層疊，但非晶質薄帶表 面薄膜的絕緣性低，經由層疊就會成爲等價性厚度增加的 -5- 200814100 (2) 狀態’導致素材板厚2次方比例的渦流損耗形成惡化。本 發明是針對鐵芯材料使用非晶質薄帶的變壓器以製造一種 素材低損耗特性不會惡化，此外，不會導致鐵芯佔空因數 降低的變壓器爲目的。 本發明爲達成上述目的，是對非晶質薄帶表面施以矽 院等蒸鍍處理形成絕緣性薄膜。此外，絕緣性薄膜是能夠 以厚度1 // m程度形成，能夠實現不降低鐵芯佔空因數。 ^ 通夠降低鐵心製造步驟中因素材層疊而產生的渦流損 耗惡化，能夠改善變壓器的損耗特性。 【實施方式】 〔發明之最佳實施形態〕 以下，使用圖面說明本發明的最佳實施形態。 第2圖爲本發明第1實施例的變壓器構成圖，第3圖 爲第2圖變壓器所使用的帶捲鐵芯說明圖，第4圖爲帶捲 鐵芯的重疊部份模式圖，第5圖爲習知非晶質鐵芯其1方 塊內的構成圖，第1圖、第6圖、第7圖爲本發明非晶質 薄帶的絕緣性薄膜形成例，第8圖爲本發明帶捲鐵芯的製 造和絕緣性薄膜的形成方法相關說明圖，第1 〇圖爲單相 非晶質鐵芯變壓器各製造步驟的特性變化說明圖。 第2圖中，圖號3爲架杆變壓器，圖號4爲磁路形成 用的帶捲鐵芯，圖號5爲電路形成用的勵磁用線圈，圖號 6爲可機械性保護變壓器的容器。帶捲鐵芯4是如第3圖 至第5圖所示由非晶質薄帶1層疊成複數層，將其稱方塊 -6- 200814100 (3) 8 ’但該方塊8是以一邊錯開捲繞方向一邊層疊來構成帶 捲鐵芯4。該層疊成複數層的非晶質薄帶是於同一方塊中 ’存在著其兩端彼此對接或重疊形成被稱爲重疊.部7的部 份。其存在的理由爲當將帶捲鐵芯4插入線圈5時以開放 ' 重疊部7來形成組合。 • 於此，雖是以架杆變壓器爲例示，但也可應用在油浸 變壓器或模製變壓器所使用的非晶質鐵芯。 本發明中，是以絕緣性薄膜形成在層疊的非晶質薄帶 爲特徵，絕緣性薄膜的形成如第1圖、第6圖或第7圖所 示，可考量有各種的形成模樣。第1圖是於非晶質薄帶1 的每1片兩面形成有絕緣性薄膜2的狀況，其鐵耗特性的 改善大但佔空因數卻若干降低。此外，第6圖是於非晶質 薄帶1的每1片單面形成有絕緣性薄膜2的狀況，第7圖 是於方塊8的最外圍單面形成有絕緣性薄膜2的狀況，其 特性改善效果雖小，但可使佔空因數的降低成爲最小。另 ，在方塊的最內圍或內部的單面形成有絕緣性薄膜2也可 獲得相同效果。 非晶質薄膜，一般而言厚度爲25 /z m程度，本發明 = 的絕緣性薄膜是以厚度1 // Π1程度形成。該絕緣性薄膜的 • 厚度，爲層疊非晶質薄膜著想，以能夠盡量薄爲佳。 第8圖中圖示著鐵芯製造裝置。帶捲鐵芯4是從非晶 質薄帶素材箍9的10個箍拉出，以切斷裝置10切斷成規 定尺寸，以搬運裝置1 1堆疊後，捲繞成型製成。本發明 是於素材從非晶質薄帶素材箍9被拉出至切斷裝置10的 200814100 (4) 步驟中，利用蒸鍍裝置1 2將矽烷蒸鍍在非晶質薄帶表面 。另，也可考慮從另外的素材箍9經由蒸鍍裝置1 2再次 捲往素材，然後輸送至現行的帶捲鐵芯製造裝置，但顧及 製造步驟還是以採用本圖所示的裝置爲佳。 • 第9圖中圖示著蒸鍍裝置12 —實施例。非晶質薄帶 • 1是進入以隔板14和N 2或乾燥空氣等遮蔽層1 5區隔形 成的反應室13內。進入反應室內的非晶質薄帶1是隨著 導件1 8的引導再度經過隔板1 4和遮蔽層1 5，然後被送 ® 出反應室13外。此時，反應室13的下部是充滿著矽烷 1 6，由加熱器1 7使其成爲氣化。該氣化後的矽烷1 6是蒸 鍍在非晶質薄帶1表面形成薄膜。於本實施例的狀況，因 非晶質薄帶箍9是一次1 0個通過反應室1 3，所以是於1 0 片的單端在表面形成薄膜。因此，只要將導件1 8針對任 意片數形成區分時就能夠在任意位置形成薄膜。 另，蒸鍍用的矽烷，如表1所示。其可應用各種成份 ^ 類的材料。 表各種矽烷材料 矽烷材料 代表化學名稱 構造式 單一矽油類 二甲基矽酮 Si(CH3)3-rSiO(CH3)2]N-Si(CH3)3 烷氧基矽烷類 四甲氧基矽烷 Si(CH3)4 其次，針對本發明的鐵耗降低效果進行說明。 -8- 200814100 (5) 如第1 〇圖所示，現狀，非晶質鐵芯變壓器在製造步 驟中的惡化率，即，建構因數從非晶質薄帶成爲帶捲鐵芯 的狀態約爲200%，這是特性惡化的主要原因。主要的原 因可以說是因爲非晶質薄帶加以層疊後會造成外觀厚度變 ^ 大，導致渦流損耗增加。 * 因此，本發明是以非晶質薄帶表面形成絕緣性薄膜， 藉此抑制渦流損耗的增加，能夠降低變壓器的無載損耗。 在地球環境保護推動活躍的現況下，對於配電機材是 β 以提供低損耗機器爲需求，因此本發明於產業上之可利用 性非常高。 【圖式簡單說明】 第1圖爲表示本發明帶捲鐵芯1方塊實施例1的構成 圖。 第2圖爲本發明實施例的變壓器構成圖。 0 第3圖爲帶捲鐵芯4的說明圖。 弟4圖爲帶捲鐵芯4其重疊部7的說明圖。 第5圖爲現行帶捲鐵芯的1方塊構成圖。 第6圖爲表示本發明帶捲鐵芯1方塊實施例2的構成 圖。 第7圖爲表示本發明帶捲鐵芯1方塊實施例3的構成 圖。 第8圖爲本發明製造裝置的全體構成圖。 第9圖爲本發明蒸鍍裝置1 2的說明圖。 -9 - 200814100 (6) 第1 〇圖爲表示單相非晶質鐵芯變壓器各製造步驟的 一般性特性變化說明圖。 【主要元件符號說明】 1 z非晶質薄帶 2 z絕緣性薄膜 3 :架杆變壓器 4 :帶捲鐵心 5 :勵磁用線圈 6 :容器 7 :搭接部 8 :方塊 9:非晶質薄帶箍 I 〇 :切斷裝置 II :搬運裝置 1 2 :蒸鍍裝置 13 :反應室 1 4 :隔板 15 :遮蔽層 1 6 :矽烷 1 7 :加熱器 1 8 :導件 -10-

Claims (1)

1. 200814100 (1) 十、申請專利範圍 1 ·—種變壓器，構成爲具備有非晶質薄帶成型爲複數 層環狀的鐵芯和勵磁用線圈的變壓器，其特徵爲：於該鐵 芯形成用的非晶質薄帶表面形成絕緣性薄膜。 2 ·如申請專利範圍第1項所記載的變壓器，其中，上 • 述絕緣性薄膜至少是形成在非晶質薄帶的單面。 3 .如申請專利範圍第1項或第2項所記載的變壓器’ 其中，上述絕緣性薄膜至少是於鐵芯材非晶質薄帶的複數 ®片中形成在-片。 4·一種變壓器，其特徵爲：上述絕緣性薄膜是在非晶 質薄帶素材加工成變壓器用鐵芯的製造步驟中形成製造。 5 ·如申請專利範圍第1項至第4項任一項所記載的變 壓器，其中，絕緣性薄膜於鐵芯材表面是以厚度1 # m程 度形成。 6·—種變壓器，其特徵爲··申請專利範圍第1 3S 貝戈弟 5項任一項所記載的絕緣性薄膜是以矽烷類材料 _ 付幻蒸鍍處 理形成。 -11 -