本發(fā)明屬于機(jī)電加工領(lǐng)域，特別涉及一種零序互感器磁芯退火晶化工藝。

背景技術(shù)：

互感器廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，如熱水器、電冰箱、漏電插頭、洗衣機(jī)、汽車等等。在歐洲，由于輸電線路的交流電壓中有直流迭加，一般的材料因直流特性而飽和，從而導(dǎo)致漏電插頭中的磁芯本身失真和失效。因而國內(nèi)外的磁芯線圈生產(chǎn)商均采用2個(gè)磁芯的方法來達(dá)到消除失真和失效的目的。這2個(gè)磁芯材料分別采用沖片坡莫合金和錳鋅鐵氧體。但坡莫合金成本昂貴，加工復(fù)雜；而錳鋅鐵氧體雖然原料價(jià)格便宜，但制造成本較高。故線圈中采用2個(gè)不同材料的磁芯雖然能達(dá)到使用效果，但價(jià)格昂貴，不太適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種制造成本低廉且所得產(chǎn)品一致性好的零序互感器磁芯退火晶化工藝。

一種零序互感器磁芯退火晶化工藝，其具體步驟為：采用橫磁爐進(jìn)行退火晶化處理，利用磁場(chǎng)方向改變材料原子結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到抗直流目的；首先將所需規(guī)格的鐵基納米晶磁芯套裝于橫磁爐內(nèi)的鋼條或者鋼管上，沿磁場(chǎng)橫向方向放置，晶化過程中，由于橫向電流的作用，磁疇沿橫向轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)行，經(jīng)過3～5小時(shí)的晶化和加磁處理，鐵基納米晶磁芯內(nèi)部原子結(jié)構(gòu)發(fā)生根本改變，從而達(dá)到軟磁材料在單位面積的極小損耗特性。

本發(fā)明采用鐵基納米晶為材料，通過特殊工藝處理，即能實(shí)現(xiàn)1個(gè)鐵基納米晶磁芯就能替代原1個(gè)坡莫合金磁芯和1個(gè)錳鋅鐵氧體磁芯的效果。本發(fā)明鐵基納米晶磁芯不僅成本低廉而且磁導(dǎo)率非常好。采用本發(fā)明加工工藝所制得的磁芯產(chǎn)品一致性好，而且成本相對(duì)較低，對(duì)市場(chǎng)效應(yīng)好。

附圖說明

圖1為同一軟磁材料未經(jīng)退火的B-H曲線圖；

圖2為同一軟磁材料采用普通退火后的B-H曲線圖；

圖3為同一軟磁材料采用橫磁場(chǎng)退火后的B-H曲線圖。

具體實(shí)施方式

鐵基納米晶合金由鐵、硅、硼和少量的銅、鉬、鈮等組成，其中銅和鈮是獲得納米晶結(jié)構(gòu)必不可少的元素。它們首先被制成非晶帶材，然后經(jīng)過適當(dāng)退火，形成微晶和非晶的混合組織。這種材料雖然便宜，但磁性能極好，幾乎能夠和非晶合金中最好的鈷基非晶合金相媲美，但是卻不含有昂貴的鈷，是工業(yè)和民用中高頻變壓器、互感器、電感的理想材料，也是坡莫合金和鐵氧體的換代產(chǎn)品。本發(fā)明正是利用上述鐵基納米晶的優(yōu)點(diǎn),通過特殊加工工藝,從而獲得一種適用于歐洲漏電插頭專用的互感器磁芯。以軟磁材料MATS-2010S為例。

一種零序互感器磁芯退火晶化工藝，其具體步驟為：采用橫磁爐進(jìn)行退火晶化處理，利用磁場(chǎng)方向改變材料原子結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到抗直流目的，首先將所需規(guī)格的鐵基納米晶磁芯套裝于橫磁爐內(nèi)的鋼條或者鋼管上，沿磁場(chǎng)橫向方向放置，晶化過程中，由于橫向電流的作用，磁疇沿橫向轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)行，經(jīng)過3～5小時(shí)的晶化和加磁處理，鐵基納米晶磁芯內(nèi)部原子結(jié)構(gòu)發(fā)生根本改變，在磁性材料設(shè)備檢測(cè)下，顯示軟磁材料在單位面積的極小損耗特性，通過測(cè)試設(shè)備可測(cè)得磁芯的B-H磁性曲線，因這一特性，正好可有效的對(duì)抗歐洲輸電網(wǎng)中的小直流電流，從而讓磁芯工作在正常和安全的范圍內(nèi)。

軟磁材料的退火分為：普通退火、橫磁場(chǎng)退火、縱磁場(chǎng)退火。退火是非晶/納米晶生產(chǎn)廠家最基本的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，也是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，所以對(duì)晶化的掌握和理解非常重要。縱磁場(chǎng)退火在B-H曲線上體現(xiàn)的矩形比很大，僅適用于大功率的脈沖變壓器類產(chǎn)品使用，不適用于靈敏度高的零序互感器類產(chǎn)品。

軟磁材料退火后的技術(shù)指標(biāo)從B-H曲線能得到最直接的體現(xiàn)。B-H曲線即為磁化曲線，以磁場(chǎng)強(qiáng)度(H)為橫坐標(biāo)，磁通密度(B)為縱坐標(biāo)，將可變電阻(VR)逐漸往下移動(dòng)，則流入線圈之電流將逐漸變大，依H計(jì)算公式鐵心內(nèi)之H將逐漸變大，則鐵心內(nèi)的B亦隨之逐漸變大，將鐵心內(nèi)的 B所對(duì)應(yīng) H的變化所得到之關(guān)系曲線，稱為B-H曲線。以同一款軟磁材料通過不同退火處理后的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，即將圖1～圖3對(duì)比可看出，經(jīng)過橫磁場(chǎng)退火后的軟磁材料各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于未經(jīng)退火和采用普通退火的軟磁材料。

下表為MATS-2010S軟磁材料采用不同退火方式所得技術(shù)指標(biāo)對(duì)比：

由于鐵基納米晶材料具有優(yōu)良的綜合磁性能，集硅鋼、坡莫合金、鐵氧體的優(yōu)點(diǎn)于一身，即高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、高導(dǎo)磁率、低損耗及優(yōu)異的溫度穩(wěn)定性，是制造逆變電源變壓器磁芯、互感器磁芯的最佳材料。本發(fā)明經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，用一個(gè)經(jīng)過特殊工藝處理后的鐵基納米晶磁芯能替代和實(shí)現(xiàn)原來1個(gè)坡莫合金磁芯和1個(gè)錳鋅鐵氧體磁芯所達(dá)到的功能，在直流迭加情況下不改變其特性，本發(fā)明所制得的磁芯適用于歐洲漏電插頭。