DE3414056C2 - Verfahren zur Herstellung eines Bandkerns - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines BandkernsInfo
- Publication number
- DE3414056C2 DE3414056C2 DE19843414056 DE3414056A DE3414056C2 DE 3414056 C2 DE3414056 C2 DE 3414056C2 DE 19843414056 DE19843414056 DE 19843414056 DE 3414056 A DE3414056 A DE 3414056A DE 3414056 C2 DE3414056 C2 DE 3414056C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- core
- amorphous
- gap
- wound core
- wound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
- H01F3/04—Cores, Yokes, or armatures made from strips or ribbons
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
- H01F3/10—Composite arrangements of magnetic circuits
- H01F3/14—Constrictions; Gaps, e.g. air-gaps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines amorphen gewickelten
Kerns mit einem Spalt, der für das Ausfiltern von symmetrischen
Störspannungen ("normal mode noise") und zum Glätten
des Ausgangs einer Spannungsversorgung geeignet ist.
Aufgrund der jüngsten Entwicklung von elektronischen
Geräten werden Schaltnetzteile mehr und
mehr eingesetzt. Demzufolge sind Drosseln zum Glätten des
Ausgangs und Filter für symmetrische Störspannungen in
weitem Umfang eingesetzt worden.
Magnetische Drosselspulenkerne bestehen gewöhnlich aus
gesinterten Ferriten, aus Silizium-Stahlbändern, Pulverkernen
(Massekernen) aus Permalloy usw. In letzter Zeit ist der Einsatz
von amorphen Magnetkernen für Drosseln vorgeschlagen worden.
Pulverkerne bieten kein Rauschproblem, da sie keinen Spalt
enthalten, und sie haben relativ gute Frequenzeigenschaften.
Dagegen haben sie eine niedrige Permeabilität, so daß sie
aufgrund ihrer niedrigen Impedanz nicht notwendigerweise
zufriedenstellend sind, wenn sie für Drosseln verwendet
werden. Ferritkerne haben eine niedrige Sättigungsmagnetflußdichte
Bs von ungefähr 5000 G, (0,5 T) so daß Spalten notwendig
sind, um ein ausreichendes Sättigungsmagnetfeld zu liefern.
Dies erniedrigt jedoch die wirksame Permeabilität der Kerne,
was zu Drosseln mit schlechten Magneteigenschaften führt.
Weiterhin sind in Bezug auf die Frequenzeigenschaften die
Ferritkerne den Staubkernen unterlegen. Siliziumstähle haben
den Nachteil großer Kernverluste ("Eisenverluste"). Amorphe
Kerne haben höhere Sättigungsmagnetflußdichten Bs als Ferritkerne.
Amorphe Kerne sind gegenüber Siliziumstahlkernen in
Bezug auf die Kernverluste vorteilhaft, obwohl sie eine
niedrigere Sättigungsmagnetflußdichte Bs als letztere haben.
Die japanischen Offenlegungsschriften 57-82 454 und
57-83 005 offenbaren gewickelten Kerne aus einer amorphen
Fe-Ni-T-Si-B-Legierung mit T = Be, Mg, Ca, Ba und/oder Ti
bzw. aus einer amorphen Fe-Co-T-Si-B-Legierung mit T = Be, Mg, Ca, Sr Ba, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Ru, Ni, Pd,
Cu, Zn, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb und/oder Dy.
Diese amorphen gewickelten Kerne haben jedoch keinen Spalt,
so daß ihre Permeabilitäten schnell mit steigendem Magnetfeld
abfallen. Diese Tendenz ist ungünstig, wenn sie für
Filter zur Beseitigung von symmetrischen Störspannungen
(Normalmode-Rauschfilter) und für Ausgangsglättvorrichtungen
eingesetzt werden.
Ein Magnetkern aus einer weichmagnetischen amorphen
Legierung, bei dem ein Spalt nachgebildet wird, indem eine
Stelle des Kerns in den kristallinen Zustand übergeführt
wird, ist in EP-A-00 07 994 offenbart. Dies geschieht, indem
die entsprechende Stelle des Kerns erhitzt wird. Die Größe
des kristallinen Bereichs, der den Spalt nachbildet, läßt
sich auf diese Weise jedoch schlecht steuern.
Ein weiterer amorpher Magnetkern ist in DE-A-29 13 741
beschrieben. Dieser Magnetkern wird durch Wickeln eines amorphen
Bandes und anschließendes Eintauchen in Kunstharz hergestellt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung
eines Bandkerns anzugeben, der eine hohe differentielle
Permeabilität über einen weiten Bereich des Magnetfelds aufweist.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit dem in Anspruch 1
angegebenen Verfahren.
Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
Der amorphe gewickelte Kern der nach dem Verfahren der vorliegenden
Erfindung hergestellt ist, besitzt wenigstens einen Spalt.
Der amorphe gewickelte Kern ist mit einem Harz so
imprägniert, daß er, nachdem er mit einem Spalt versehen
worden ist, seine Gestalt und Abmessungen beibehält.
Der harzimprägnierte gewickelte Kern kann weiterhin
mit einem nicht-leitenden Harz beschichtet sein, um ihn
von einem auf den Kern gewickelten Leitungsdraht zu isolieren.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines
amorphen gewickelten Kernes der nach einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;
Fig. 2 zeigt in einem Diagramm die Beziehung zwischen
der Schneidgeschwindigkeit mit einem Schneidwerkzeug
und der Dickenänderung des amorphen
gewickelten Kernes, nachdem er mit einem Spalt
versehen worden ist;
Fig. 3 zeigt in einem Diagramm die Beziehungen zwischen
der Schneidgeschwindigkeit mit einem Schneidwerkzeug
und der Spaltbreite des amorphen gewickelten
Kernes;
Fig. 4 zeigt in einem Diagramm die Beziehungen zwischen
der Schichtdicke und der Induktanz des mit einem
Spalt versehenen amorphen gewickelten Kernes;
Fig. 5 zeigt in einem Diagramm die komplexen Permeabilitäten
der Magnetkerne in ihrer Abhängigkeit von
der Frequenz;
Fig. 6 zeigt in einem Diagramm die Absolutwerte der
komplexen Permeabilitäten der Magnetkerne in ihrer
Abhängigkeit von der Frequenz;
Fig. 7 zeigt in einem Diagramm die Absolutwerte der komplexen
Impedanz von Drosselspulen in ihrer Abhängigkeit
von der Frequenz;
Fig. 8 zeigt in einem Diagramm die Beziehungen zwischen
einem Gleichstrom-Vormagnetisierungsfeld, das mit
einem Wechselstrom-Magnetfeld kombiniert ist, und
den inkrementellen (differentiellen) Permeabilitäten
von Magnetkernen;
Fig. 9 zeigt in einem Diagramm die Frequenzabhängigkeit der
Kernverluste ("Eisenverluste") von Magnetkernen.
Die Fig. 1 zeigt einen amorphen gewickelten Kern 1,
der aus einem amorphen Legierungsband 2 besteht und einen
Spalt 3 aufweist.
Amorphe Legierungen auf Eisenbasis sind
besonders wünschenswert, weil sie eine hohe Sättigungs-
Magnetflußdichte Bs zeigen. Amorphe Legierungen auf Eisenbasis,
die bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können,
umfassen diejenigen Legierungen, die durch die allgemeine
Formel: FedNieTfSigBh dargestellt werden, wobei T
eines oder mehrere Elemente aus der Gruppe bezeichnet,
die Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo,
W, Mn, Ru, Co, Pd, Cu, Zn, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd,
Tb, und Dy umfaßt; weiterhin gilt
d+e+f+g+h = 100;
72 ≦ d+e ≦ 85;
0,05 ≦ e/(d+e) ≦ 0,40;
0 ≦ f ≦ 3;
7 < g < 16;
7 < h < 10;
15 ≦ g+h ≦ 25.
72 ≦ d+e ≦ 85;
0,05 ≦ e/(d+e) ≦ 0,40;
0 ≦ f ≦ 3;
7 < g < 16;
7 < h < 10;
15 ≦ g+h ≦ 25.
Einzelne Beispiele dieser amorphen Legierungen
auf Eisenbasis sind:
Fe₇₀Ni₈Si₁₃B₉,
Fe₆₃Ni₁₅Si₁₃B₉,
Fe₅₄Ni₂₄Si₁₃B₉,
Fe₇₈Ni₅Si₈B₉,
Fe₇₀Ni₈Ti₃Si₁₁B₈,
Fe₆₈Ni₇Cr₂Sr₁Si₁₄B₈ usw.,
Fe₆₃Ni₁₅Si₁₃B₉,
Fe₅₄Ni₂₄Si₁₃B₉,
Fe₇₈Ni₅Si₈B₉,
Fe₇₀Ni₈Ti₃Si₁₁B₈,
Fe₆₈Ni₇Cr₂Sr₁Si₁₄B₈ usw.,
vgl. die japanischen Offenlegungsschrift 57-82 454.
Ein anderes Beispiel einer verwendbaren amorphen Legierung
auf Fe-Basis wird durch die allgemeine Formel
FedCoeTfSigBh dargestellt, wobei T eines oder mehrere Elemente
der Gruppe darstellt, die Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Cr, Hf,
V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Ru, Ni, Pd, Cu, Zn, Y, Ce, Pr,
Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy umfaßt, wobei
d+e+f+g+h = 100
sowie
72 ≦ d+e ≦ 85;
0,05 ≦ e/(d+e) ≦ 0,70;
0 ≦ f ≦ 3;
7 ≦ g ≦ 16;
7 ≦ h ≦ 10;
15 ≦ g+h ≦ 25
72 ≦ d+e ≦ 85;
0,05 ≦ e/(d+e) ≦ 0,70;
0 ≦ f ≦ 3;
7 ≦ g ≦ 16;
7 ≦ h ≦ 10;
15 ≦ g+h ≦ 25
ist. Einzelne Beispiele sind
Fe₇₈Co₅Si₈B₉,
Fe₇₀Co₈Si₁₃B₉,
Fe₆₃Co₁₅Si₁₃B₉,
Fe₅₄Co₂₄Si₁₃B₉,
Fe₃₉Co₃₉Si₁₃B₉ usw.,
vgl. japanische Offenlegungsschriften Nr. 57-83 005. Diese Legierungen auf Fe-Basis liefern gewickelte Magnetkerne mit exzellenten Gleichspannungsüberlagerungseigenschaften aufgrund ihrer hohen Sättigungsmagnetflußdichte. Amorphe Legierungen werden in der Form eines Bandes 2 verwendet. Das Band 2 wird aufgewickelt bis die Kerndicke den gewünschten Grad erreicht. Das amorphe Legierungsband 2 kann mit irgendeiner der bekannten Verfahren hergestellt werden.
Fe₇₀Co₈Si₁₃B₉,
Fe₆₃Co₁₅Si₁₃B₉,
Fe₅₄Co₂₄Si₁₃B₉,
Fe₃₉Co₃₉Si₁₃B₉ usw.,
vgl. japanische Offenlegungsschriften Nr. 57-83 005. Diese Legierungen auf Fe-Basis liefern gewickelte Magnetkerne mit exzellenten Gleichspannungsüberlagerungseigenschaften aufgrund ihrer hohen Sättigungsmagnetflußdichte. Amorphe Legierungen werden in der Form eines Bandes 2 verwendet. Das Band 2 wird aufgewickelt bis die Kerndicke den gewünschten Grad erreicht. Das amorphe Legierungsband 2 kann mit irgendeiner der bekannten Verfahren hergestellt werden.
Der amorphe gewickelte Kern 1 wird zur Verbesserung
seiner magnetischen Eigenschaften einer Wärmebehandlung
unterzogen. Die Wärmebehandlung wird durch Tempern
des gewickelten Kernes bei Temperaturen von 250°C bis 450°C
und nachfolgender Kühlung mit einer Geschwindigkeit von
weniger als 300°C/Stunde ausgeführt. Sofern es notwendig
ist, kann bei der Wärmebehandlung ein Magnetfeld angelegt
werden. Der gewickelte Magnetkern 1 wird mit einem Spalt 3
versehen. Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
erstreckt sich der Spalt 3 über einen vertikalen
Querschnitt des gewickelten Kernes 1. Der Spalt 3 kann
allgemein jedoch von beliebiger Form und Abmessung sein.
Er kann eine gleichförmige Breite haben oder auch verjüngt sein.
Der Spalt 3 kann durch einen Schleifvorgang mit einem
Schleifer hergestellt werden. Die Breite des resultierenden
Spaltes muß nicht notwendigerweise gleich der Dicke des
verwendeten Schleifers sein, sondern kann aufgrund geringer
Deformation des gewickelten Kernes nach dem Schneiden
kleiner als letzterer sein. Die Spaltbreite kann entsprechend
der Schneidgeschwindigkeit variieren. Die radiale Dicke
des gewickelten Kernes kann ebenfalls von der Geschwindigkeit
des Schneidvorganges abhängen, mit dem der Kern mit
einem Spalt versehen wird.
Der Spalt 3 wrd mit einem nicht-magnetischen Abstandshalter
gefüllt um die Stabilität seiner Abmessungen
sicherzustellen. Der nicht-magnetische Abstandshalter kann
aus Plastik, Aluminium usw. hergestellt werden.
Der amorphe gewickelte Kern wird mit Harzen verfestigt,
so daß er seine gewünschten Abmessungen und Gestalt beibehält,
nachdem er mit einem Spalt versehen worden ist. Die
Verfestigung des gewickelten Kernes mit Harzen kann ausgeführt
werden, indem er mit flüssigen Harzen imprägniert
wird, die flüssige monomere oder oligomere, polymere Lösungen
mit organischen Lösungsmitteln, aufgeschmolzene Harze usw.
umfassen können, wobei die verwendeten Harze thermoplastische
Harze und aushärtbare Harze umfassen können. Wenn aushärtbare
Harze verwendet werden, so enthalten sie vorzugsweise
Aushärtmittel. Zum Verfestigen des gewickelten Kernes werden
vorzugsweise Epoxidharze mit einem geeigneten Aushärtmittel
und ein anorganischer Lack oder Firnis verwendet.
Wenn ein flüssiges Epoxidharz, das ein Aushärtemittel
enthält, verwendet wird, so wird der gewickelte Kern
zuerst in das flüssige Harz eingetaucht, in eine Vakuumkammer
gebracht, um das Harz dazu zu bringen, in den
innersten Teil des Kernes einzudringen, wobei Luftblasen
daraus entfernt werden, und er wird dann auf Temperaturen
von etwa 85°C bis etwa 100°C erhitzt, um das Epoxidharz
auszuhärten. Anorganische Lacke sind ebenfalls verwendbar,
weil sie leicht in den gewickelten Kern eindringen. Der
gewickelte Kern wird in einen organischen Lack eingetaucht
und dann auf Temperaturen von etwa 100°C bis 150°C,
vorzugsweise 120°C erhitzt.
Die Verfestigung des gewickelten Kernes 1 mit Harzen
kann auch ausgeführt werden, indem die Oberfläche eines
amorphen Bandes 2 mit Harzen beschichtet wird, das Band
2 sodann für die Bildung eines Kernes aufgewickelt wird, und
dann der gewickelten Kern 1 erhitzt wird. Harze zum Beschichten
können ebenfalls thermoplastische oder aushärtbare Harze
sein. Der amorphe gewickelte Kern kann weiterhin mit nichtleitenden
Harzen beschichtet werden. Die Oberflächenbeschichtung
des Kernes sollte so dick sein, daß eine Isolation des
Kernes von auf ihm aufgewickelten Drähten sichergestellt
ist. Bezüglich des Raumfaktors sollte jedoch die Oberflächenbeschichtung
eine reduzierte Dicke besitzen. Daher sollte
die isolierende Harzbeschichtung allgemein eine Dicke
zwischen etwa 0,5 mm bis etwa 2 mm aufweisen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der
amorphe gewickelte Kern 1 hergestellt, indem ein Band 2 aus
einer amorphen Legierung zu einer toroidischen Gestalt
aufgewickelt wird, der resultierende toroidische gewickelte
Kern einer geeigneten Wärmebehandlung unterzogen wird, mit
Harz imprägniert wird und mit einem Spalt 3 versehen wird,
sodann wird ein nicht-magnetischer Abstandshalter in den
Spalt 3 eingesetzt, und die Kernoberfläche wird mit einem
oder mehreren isolierenden Harzen beschichtet. Als Abstandshalter
kann eine Metallhülse dienen.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand einzelner
Ausführungsbeispiele beschrieben und näher erläutert.
Eine Legierungsschmelze aus FeBa₁Ni7,5Si₁₆B₉ wurde
aus einer dünnen Düse auf eine sich mit hoher Geschwindigkeit
drehende Kupferwalze ausgestoßen, um ein dünnes
amorphes Band von etwa 20 µm Dicke und 6,5 mm Breite zu
bilden. Das amorphe Band wurde zur Bildung eines toroidischen
Kernes mit einem Außendurchmesser von 20 mm, einem
Innendurchmesser von 12 mm und einer Höhe von 6,5 mm aufgewickelt.
Der toroidische Kern wurde in eine ein Aushärtmittel
enthaltenden Lösung eines Epoxidharzes, das unter der
Bezeichnung "EPIKOTE" geführt wird, eingetaucht, zur Entfernung
von Luftblasen in eine Vakuumkammer gestellt und
dann mit Hitze ausgehärtet. Der mit Epoxidharz imprägnierte
gewickelte Kern wurde mit einem Schleifer zur Bildung eines
Spaltes geschnitten, so daß sich ein Fig. 1 dargestellter
gewickelter Kern ergab.
Für den nach dem Beispiel 1 hergestellten gewickelten Kern
1 wurden Messungen ausgeführt, um festzustellen, wie sich
die Dicke des gewickelten Kernes ändert, wenn er zur Bildung
eines Spaltes 3 mit Hilfe eines Schleifers von 0,3 mm Dicke
bei verschiedenen Schneidgeschwindigkeiten geschnitten wird.
Um weiterhin die Auswirkungen der Harzimprägnierung auf die
Dickenänderung des gewickelten Kernes festzustellen, wurden
die gleichen Messungen sowohl bei einem mit EPIKOTE imprägnierten
gewickelten Kern wie bei einem nicht-imprägnierten
Kern ausgeführt. Die Ergebnisse sind in der Fig. 2 dargestellt.
Die Fig. 2 zeigt, daß bei einer Schneidgeschwindigkeit
bis zu etwa 10 mm/min im wesentlichen keine Dickenänderung
des mit dem Harz imprägnierten gewickelten Kernes
auftritt. Andererseits erfährt ein nicht-imprägnierter
Kern bei jeder Schneidgeschwindigkeit eine große Dickenänderung.
Für einen nach dem Beispiel 1 hergestellten gewickelten
Kern wurden Messungen der Breite des Spaltes 3, der mit
einem 0,3 mm dicken Schleifer bei verschiedenen Schneidgeschwindigkeiten
hergestellt wurde ausgeführt. Die Resultate
sind in der Fig. 3 dargestellt. Wie dargestellt ist, ist
der Spalt 3 etwas schmaler als die Dicke des Schleifers oder
Schneidwerkzeuges, und die Spaltbreite wächst allmählich
mit wachsender Schneidgeschwindigkeit.
Der nach dem Beispiel 1 hergestellte amorphe gewickelte
Kern, der bei 100 Oe gesättigt ist, wurde einer Oberflächenbeschichtung
mit einem isolierenden Harz (EPIKOTE) unterzogen,
und auf ihn wurde ein Leitungsdraht mit 10 Wicklungen
aufgewickelt. Die Induktanz des gewickelten Kernes wurden
bei verschiedenen Dicken der Oberflächenbeschichtung gemessen.
Die Ergebnisse sind in Fig. 4 dargestellt. Die Induktanz
wächst allmählich an, wenn die Beschichtung dicker wird.
Um einen guten Raumfaktor zu erzielen, also eine hohe Induktanz,
sollte die Beschichtung kleiner als etwa 2 mm sein.
Es soll bemerkt werden, daß ein amorpher gewickelter Kern
1 mit einer Oberflächenbeschichtung von weniger als 2 mm
eine höhere Induktanz hat als ein Pulverkern ohne Spalt und
als ein Ferritkern mit Spalt.
Ein nach dem Beispiel 1 hergestellter amorpher gewickelter
Kern 1 mit einem Spalt von 0,335 mm Breite wurde in Bezug
auf seine komplexe Permeabilität bei verschiedenen Frequenzen
ausgemessen. Der reelle Teil µ′ und der imaginäre
Teil µ′′ der komplexen Permeabilität sind in Fig. 5 im
Vergleich zu denjenigen eines Pulverkernes aus Mo-Permalloy
dargestellt. Es zeigte sich, daß der amorphe gewickelte
Kern nach der vorliegenden Erfindung einen höheren Imaginärteil
µ′′ der komplexen Permeabilität besitzt, was heißt,
daß er insbesonderre bei Normalmode-Rauschfiltern gut arbeitet.
Fig. 6 zeigt den Absolutwert der komplexen Permeabilität
|µ| für den voranstehenden amorphen gewickelten Kern im
Vergleich zu derjenigen eines Pulverkernes aus Mo-Permalloy.
Man stellt fest, daß der harzimprägnierte amorphe gewickelte
Kern mit einem Spalt von 0,335 mm Breite über einen großen
Frequenzbereich im wesentlichen ein konstantes |µ| zeigt,
die beträchtlich höher als der Wert von |µ| des Pulverkernes
aus Mo-Permalloy ist. Das bedeutet, daß die Permeabilität
des amorphen gewickelten Kernes der vorliegenden Erfindung
sehr gute Frequenzeigenschaften hat.
Fünf Wicklungen eines Drahtes von 0,25 mm Durchmesser wurden
für die Bildung einer Drossel auf den vorerwähnten amorphen
gewickelten Kern aufgewickelt und die resultierende Drossel
wurde bezüglich ihrer Impedanz durchgemessen. Fig. 7
zeigt den Absolutwert der komplexen Impedanz |z| dieses
amorphen gewickelten Kernes über einen weiten Bereich der
Frequenz im Vergleich zu derjenigen eines Pulverkernes aus
Mo-Permalloy. Man stellt fest, daß der amorphe gewickelte
Kern über den gesamten gemessenen Frequenzbereich ein höheres
|z| aufweist als ein Pulverkern aus Mo-Permalloy.
Es wird nun die Auswirkung der Spaltbreite auf die Gleichstromüberlagerungscharakteristik
dargestellt. Die folgenden
fünf amorphen gewickelten Kerne mit verschiedenen Spaltbreiten
wurden zusammen mit einem Pulverkern aus Mo-Permalloy
in Bezug auf die inkrementelle (differentielle) Permeabilität
µΔ ausgemessen.
Die inkrementelle Permeabilität µΔ ist durch die folgende
Gleichung definiert:
wobei ΔB und ΔH jeweils die inkrementelle Magnetflußdichte
bzw. das inkrementelle Magnetfeld in dem Fall bezeichnen,
in dem ein Wechselstrommagnetfeld einem Gleichstromfeld von
gewissem Pegel überlagert wird.
Die Messungen wurden bei einem Gleichstrom-Vormagnetisierungsfeld
im Bereich von 0 bis 100 Oe (0 bis 7957,7 A/m)
und einem Wechselstrommagnetfeld von einer Frequenz von
1 kHz ausgeführt. Die Ergebnisse sind in Fig. 8 dargestellt.
Man sieht, daß der mit einem Spalt versehene amorphe
gewickelte Kern eine inkrementelle Permeabilität µΔ besitzt,
die höher als bei einem Pulverkern aus Mo-Permalloy ist und
die bei Anwachsen des Gleichstrommagnetfeldes HDC nicht
schnell abfällt. Ein amorpher gewickelter Kern ohne Spalt
hat eine sehr hohe inkrementelle Permeabilität µΔ bei
einem niedrigen Gleichstrommagnetfeld HDC (weniger als 10 Oe
bzw. weniger als 795,7 A/m), aber der Wert von µΔ fällt
schnell ab, wenn der Wert von HDC ansteigt. Diese Umstände
zeigen, daß ein mit einem Spalt versehener amorpher gewickelter
Kern nach der vorliegenden Erfindung gute Gleichstrom-
Überlagerungseigenschaften zeigt, die für Normalmode-Rauschfilter,
Drosseln und Ausgangsglättvorrichtungen notwendig
sind.
Zu dem amorphen gewickelten Kern B nach der vorliegenden
Erfindung wie auch für einen Pulverkern aus Mo-Permalloy
wurde der Kernverlust ("Eisenverlust") gemessen. Die Ergebnisse
sind in Fig. 9 dargestellt. Man sieht, daß ein mit einem
Spalt versehener amorpher gewickelter Kern nach der vorliegenden
Erfindung im Hinblick auf den Kernverlust bessere
Frequenzeigenschaften besitzt als der Staubkern. Wie zuvor
erwähnt, hat der mit einem Spalt versehene amorphe gewickelte
Kern nach der vorliegenden Erfindung gute Gleichstromüberlagerungseigenschaften
und eine hohe komplexe Permeabilität.
Er ist daher besonders für Normalmode-Rauschfilter und zum
Ausgangsglätten geeignet.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung eines Bandkerns, insbesondere
zur Verwendung in Hochfrequenz-Drosseln, aus einem Band einer
amorphen Legierung mit einer der folgenden Zusammensetzungen:
FedNieTfSigBh mit d+e+f+g+h = 100,
72 d+e 85,
0,05 e/(d+e) 0,40,
0 f 3,
7 < g < 16,
7 < h < 10,
15 g+h 25wobei T Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Ru, Co, Pd, Cu, Zn, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb und/oder Dy ist oderFedCoeTfSigBh mit d+e+f+g+h = 100,
72 d+e 85,
0,05 e/(d+e) 0,70,
0 f 3,
7 < g < 16,
7 < h < 10,
15 g+h 25wobei T Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Ru, Ni, Pd, Cu, Zn, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb und/oder Dy ist,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- Tempern des gewickelten Kerns bei Temperaturen von 250°C bis etwa 450°C und darauf folgendes Abkühlen mit einer Geschwindigkeit von weniger als etwa 300°C/Stunde,
- Verfestigen des gewickelten Kerns durch Imprägnierung mit Harz,
- Schneiden eines Spaltes in den gewickelten Kern mit einer Schneidgeschwindigkeit von kleiner oder gleich 10 mm/min und
- Einsetzen eines nichtmagnetischen Abstandshalters in den Spalt.
72 d+e 85,
0,05 e/(d+e) 0,40,
0 f 3,
7 < g < 16,
7 < h < 10,
15 g+h 25wobei T Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Ru, Co, Pd, Cu, Zn, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb und/oder Dy ist oderFedCoeTfSigBh mit d+e+f+g+h = 100,
72 d+e 85,
0,05 e/(d+e) 0,70,
0 f 3,
7 < g < 16,
7 < h < 10,
15 g+h 25wobei T Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Ru, Ni, Pd, Cu, Zn, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb und/oder Dy ist,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- Tempern des gewickelten Kerns bei Temperaturen von 250°C bis etwa 450°C und darauf folgendes Abkühlen mit einer Geschwindigkeit von weniger als etwa 300°C/Stunde,
- Verfestigen des gewickelten Kerns durch Imprägnierung mit Harz,
- Schneiden eines Spaltes in den gewickelten Kern mit einer Schneidgeschwindigkeit von kleiner oder gleich 10 mm/min und
- Einsetzen eines nichtmagnetischen Abstandshalters in den Spalt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Tempern in einem magnetischen Gleich- oder Wechselfeld
durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als weiterer Verfahrensschritt der Bandkern mit
einem isolierenden Kunstharz beschichtet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kunstharz-Beschichtung eine Dicke von weniger als 2 mm
aufweist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6493783A JPS59189610A (ja) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | アモルフアス巻磁心 |
JP10561383A JPS59231806A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | ノ−マルモ−ドノイズフイルタ−用磁心 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3414056A1 DE3414056A1 (de) | 1984-10-18 |
DE3414056C2 true DE3414056C2 (de) | 1994-06-01 |
Family
ID=26406079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843414056 Expired - Fee Related DE3414056C2 (de) | 1983-04-13 | 1984-04-13 | Verfahren zur Herstellung eines Bandkerns |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3414056C2 (de) |
GB (1) | GB2138215B (de) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6074412A (ja) | 1983-09-28 | 1985-04-26 | Toshiba Corp | 多出力共用チヨ−クコイル |
DE3526047A1 (de) * | 1985-07-20 | 1987-01-22 | Vacuumschmelze Gmbh | Stromkompensierte funkentstoerdrossel |
DE3603473A1 (de) * | 1986-02-05 | 1987-08-06 | Flowtec Ag | Verfahren und vorrichtung zum herstellen von magnetischen ringkernen |
DE3928223C2 (de) * | 1988-08-25 | 1994-08-18 | Hitachi Metals Ltd | Magnetische Einrichtung für eine Hochspannungsimpulsgeneratorvorrichtung |
JPH02123710A (ja) * | 1988-11-02 | 1990-05-11 | Toshiba Corp | 磁心およびその製造方法 |
US5443664A (en) * | 1988-11-16 | 1995-08-22 | Hitachi Metals, Ltd. | Surge current-suppressing circuit and magnetic device therein |
US5091253A (en) * | 1990-05-18 | 1992-02-25 | Allied-Signal Inc. | Magnetic cores utilizing metallic glass ribbons and mica paper interlaminar insulation |
EP0677856A1 (de) * | 1990-09-28 | 1995-10-18 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Aufbewahrungsbehalter eines magnetischen ringformigen Kernes |
DE9411261U1 (de) * | 1994-07-12 | 1994-09-15 | Schunk Motorensysteme GmbH, 27777 Ganderkesee | Funkentstördrossel |
DE19816485C2 (de) * | 1998-04-14 | 2000-05-25 | Aloys Wobben | Spule für Hochsetzsteller |
DE19833190A1 (de) * | 1998-07-23 | 2000-01-27 | Bayerische Motoren Werke Ag | Zündspule |
WO2001052277A1 (en) * | 2000-01-12 | 2001-07-19 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method of manufacturing a substantially closed core, core, and magnetic coil |
US7541909B2 (en) * | 2002-02-08 | 2009-06-02 | Metglas, Inc. | Filter circuit having an Fe-based core |
US6774758B2 (en) | 2002-09-11 | 2004-08-10 | Kalyan P. Gokhale | Low harmonic rectifier circuit |
US6873239B2 (en) * | 2002-11-01 | 2005-03-29 | Metglas Inc. | Bulk laminated amorphous metal inductive device |
CN104538159A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-04-22 | 杭州凯尔达电焊机有限公司 | 一种逆变焊机的抗偏磁装置以及抗偏磁变压器 |
WO2020070316A1 (en) * | 2018-10-05 | 2020-04-09 | Abb Schweiz Ag | Magnetic core arrangement, inductive device and installation device |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE749247C (de) * | 1939-06-21 | 1944-11-20 | Aus bandfoermigem Material hergestellter Wickelkern fuer magnetische Zwecke, insbesondere fuer auf Kabel aufsetzbare Drosselspulen, mit einem den Kern auftrennenden Luftspalt | |
DE2832731A1 (de) * | 1978-07-26 | 1980-02-07 | Vacuumschmelze Gmbh | Magnetkern aus einer weichmagnetischen amorphen legierung |
DE2913741A1 (de) * | 1979-04-05 | 1980-10-09 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zum herstellen von ringbandkernen fuer transformatoren und nach dem verfahren hergestellter ringbandkern |
JPS5783005A (en) | 1980-11-11 | 1982-05-24 | Hitachi Metals Ltd | Wound core |
JPS5782454A (en) | 1980-11-11 | 1982-05-22 | Hitachi Metals Ltd | Wound iron core |
GB2098403A (en) * | 1981-05-13 | 1982-11-17 | Gen Electric Plc | An inductive device having a ferromagnetic core |
-
1984
- 1984-04-12 GB GB08409566A patent/GB2138215B/en not_active Expired
- 1984-04-13 DE DE19843414056 patent/DE3414056C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB8409566D0 (en) | 1984-05-23 |
GB2138215B (en) | 1987-05-20 |
GB2138215A (en) | 1984-10-17 |
DE3414056A1 (de) | 1984-10-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3414056C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Bandkerns | |
DE68920324T2 (de) | Dünner weichmagnetischer Streifen aus einer Legierung. | |
DE10348808B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von amorphen Metallpulvern auf Fe-Basis sowie Verfahren zur Herstellung eines weichmagnetischen Kerns unter Verwendung solcher Pulver | |
DE3885669T2 (de) | Weichmagnetisches Pulver aus einer auf Eisen basierenden Legierung, Magnetkern daraus und Herstellungsverfahren. | |
DE3884491T2 (de) | Magnetkern und Verfahren zur Herstellung. | |
DE4002999C2 (de) | Gewickelter Magnetkern | |
DE3909747A1 (de) | Niederfrequenz-transformator | |
DE69422862T2 (de) | Nanokristalline Legierung mit Dämpfungskarakteristiken, Herstellungsverfahren desselben, Drosselspule, und Störfilter | |
DE10348810A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Metallpulvern mit Körnern im Nanomaßstab und einer hervorragenden Hochfrequenzcharakteristik sowie Verfahren zur Herstellung eines Hochfrequenz-Weichmagnetkerns unter Verwendung solcher Pulver | |
DE69013227T2 (de) | Magnetkern. | |
DE69813093T2 (de) | Amorphes Magnetmaterial und Magnetkern davon | |
DE3705893C2 (de) | ||
DE3415435C2 (de) | ||
DE69022751T2 (de) | Magnetkerne aus Eisen-Silizium-Legierungspulver und Herstellungsverfahren. | |
DE69013642T2 (de) | Magnetlegierung mit ultrakleinen Kristallkörnern und Herstellungsverfahren. | |
DE4209144A1 (de) | Weichmagnetische legierung, verfahren zu ihrer herstellung und magnetkern | |
DE69100720T2 (de) | Magnetkerne durch verwendung von metallglasbändern und interlaminare isolierung mit mikapapier. | |
DE3033200A1 (de) | Verfahren zur herstellung von stahlblech fuer elektromagnetische anwendung | |
DE69817785T2 (de) | Elektrische drosselspule | |
DE3619659C2 (de) | Verwendung einer glasartigen Legierung auf Fe-Basis | |
DE3435519C2 (de) | ||
DE19849781A1 (de) | Spritzgegossener weichmagnetischer Pulververbundwerkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE68921363T2 (de) | Magnetisches Band und Magnetkern. | |
DE2947802A1 (de) | Ternaere amorphe legierungen aus eisen, bor und silizium | |
DE3043024C2 (de) | Magnetischer Aufzeichnungsträger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: STREHL, P., DIPL.-ING. DIPL.-WIRTSCH.-ING. SCHUEBE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |