[go: up one dir, main page]

WO2007099931A1 - 配電用アモルファス変圧器 - Google Patents

配電用アモルファス変圧器 Download PDF

Info

Publication number
WO2007099931A1
WO2007099931A1 PCT/JP2007/053581 JP2007053581W WO2007099931A1 WO 2007099931 A1 WO2007099931 A1 WO 2007099931A1 JP 2007053581 W JP2007053581 W JP 2007053581W WO 2007099931 A1 WO2007099931 A1 WO 2007099931A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
amorphous
iron core
annealing
power distribution
transformer
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/053581
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kazuyuki Fukui
Koji Yamashita
Yuichi Ogawa
Masamu Naoe
Yoshihito Yoshizawa
Original Assignee
Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. filed Critical Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd.
Priority to CA2644521A priority Critical patent/CA2644521C/en
Priority to US12/280,810 priority patent/US20090189728A1/en
Priority to CN2007800070977A priority patent/CN101395682B/zh
Priority to EP07714974.8A priority patent/EP1990812B1/en
Priority to MX2008011091A priority patent/MX2008011091A/es
Priority to BRPI0708317A priority patent/BRPI0708317B8/pt
Publication of WO2007099931A1 publication Critical patent/WO2007099931A1/ja
Priority to US13/101,364 priority patent/US9177706B2/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C45/00—Amorphous alloys
    • C22C45/02—Amorphous alloys with iron as the major constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F1/15308—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals based on Fe/Ni
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2201/00—Treatment for obtaining particular effects
    • C21D2201/03—Amorphous or microcrystalline structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
    • H01F41/0213—Manufacturing of magnetic circuits made from strip(s) or ribbon(s)
    • H01F41/0226—Manufacturing of magnetic circuits made from strip(s) or ribbon(s) from amorphous ribbons

Definitions

  • the present invention relates to a transformer having an iron core and a stranded wire that are amorphous alloy ribbons, and more particularly to a power distribution amorphous transformer characterized by the material of the iron core and the annealing treatment of the iron core.
  • an amorphous transformer using an amorphous alloy as an iron core material is known.
  • amorphous alloy foil strips are stacked and bent into a U-shape.
  • both ends are abutted or overlapped to form a pig iron core, and iron loss can be reduced compared to conventional transformers using electrical steel sheets.
  • Patent Document 1 JP-A-58-34162
  • the optimum annealing conditions for the new material are selected and the conventional amorphous
  • the aim is to provide an amorphous transformer for power distribution that has lower losses than transformers that use alloys.
  • the present invention relates to an amorphous transformer for power distribution comprising an iron core and a winding wire made of an amorphous alloy ribbon, wherein the iron core has a core center temperature of 300 to 340 ° during annealing after the iron core is formed.
  • C An amorphous transformer for power distribution that has been annealed for a holding time of 0.5 h or longer.
  • the iron core of the present invention is an amorphous transformer for power distribution having a magnetic field strength of 800 AZm or more during annealing after forming the iron core.
  • the amorphous alloy is Fe Si B C (F
  • amorphous alloy ribbon of this composition is excellent in high Bs (saturation magnetic flux density) and square formation, and even if the annealing temperature is low, Magnetic cores with better characteristics than materials can be obtained.
  • concentration distribution of c is measured from the surface to the inside of the free surface and roll surface of the amorphous alloy ribbon, the amorphous concentration transformer for distribution has a peak value of C concentration distribution in the depth range of 2 to 20 nm. Preferred as a thin amorphous alloy ribbon
  • the a representing Fe content is less than 80%, sufficient saturation magnetic flux density cannot be obtained as an iron core material, and when it exceeds 83%, the thermal stability decreases and a stable amorphous alloy ribbon can be produced. 80 ⁇ & ⁇ 83%. Furthermore, in order to obtain a high saturation magnetic flux density that can replace 50% or less of the Fe content with one or two of Co and Ni, the substitution amount is 40% or less for Co and 10% or less for Ni. Is preferable.
  • B representing the amount of Si is an element that contributes to the amorphous forming ability, and is preferably 5% or less in order to improve the saturation magnetic flux density.
  • C which represents the amount of B, contributes most to the amorphous forming ability, and if it is less than 8%, the thermal stability decreases. Therefore, even if added more than 18%, there is no improvement effect such as amorphous forming ability. Further, in order to maintain the thermal stability of amorphous having a high saturation magnetic flux density, it is preferably 12% or more.
  • C is effective in improving squareness and saturation magnetic flux density, and d representing C content is almost ineffective at less than 0.01%. If it exceeds 3%, embrittlement and thermal stability decrease.
  • At least one element selected from Mn, S, P, Sn, Cu, Al, and Ti is an inevitable impurity that may contain 0.01 to 5% of one or more elements of Cr, Mo, Zr, Hf, and Nb. These elements may be contained in an amount of 0.50% or less.
  • the amorphous alloy ribbon of the present invention has a power distribution satisfying d force b ⁇ (0.5 X a- 36) X d 1/3 representing b and C representing the amount of Si in atomic%.
  • the amorphous alloy ribbon has a saturation magnetic flux density of 1. after annealing.
  • the iron core has a magnetic flux density of 1 AZm of the external magnetic field after annealing.
  • the iron core has a post-anneal magnetic flux density of 1.4T, and the iron loss W of the toroidal sample at a frequency of 50Hz is 0.28WZKg or less.
  • the present invention provides the amorphous transformer for power distribution, wherein the iron core has a fracture strain ⁇ after annealing of not less than 0.020.
  • the composition of FeSiBC Fe: iron, Si: silicon, B: boron, C: carbon
  • FeSiBC Fe: iron, Si: silicon, B: boron, C: carbon
  • Example 1 Embodiments of an amorphous transformer for power distribution according to the present invention will be described with reference to the drawings.
  • Example 1 Example 1 will be described.
  • the amorphous transformer for power distribution according to the present embodiment includes an iron core in which amorphous alloy foil strips are stacked and bent into a U shape, and both ends are attached or overlapped with each other, and a wire.
  • the amorphous alloy ribbon used for the iron core of the present embodiment has an amorphous alloy strength SFe Si B a b
  • the concentration distribution of C is measured from the free surface of the amorphous surface ribbon and the roll surface to the inside.
  • the peak value of C concentration distribution exists in the range of 2 to 20 nm depth.
  • the core temperature at the time of annealing after forming the core is 320 ⁇ 5 ° C and the holding time is 60 ⁇ 10 minutes.
  • Magnetic field strength during annealing after iron core forming is 800AZm or more.
  • (0.5Xa-36) Xd 1/3 is satisfied.
  • Fig. 4 although there is a place that depends on the amount of C, for a certain amount of C, reducing bZd results in a composition with high stress relaxation and high magnetic flux saturation density. Most suitable as material. In addition, brittleness, surface crystallinity, and degradation of thermal stability that occur when a high carbon content is added are also suppressed.
  • the magnetic flux density of the external magnetic field 80AZm after annealing is 1.55T or more.
  • the magnetic flux density after annealing is 1.4 T, and the iron loss W of the toroidal sample at a frequency of 50 Hz is 0.28 WZkg or less.
  • the mind has a post-anneal fracture strain ⁇ greater than 0.020.
  • iron core Fe Si B C (Fe: iron, Si: silicon, B: boron, C: carbon), 80 ⁇ a ⁇ a b e d in atomic%
  • An amorphous alloy having an alloy composition represented by 83%, 0 ⁇ b ⁇ 5%, 12 ⁇ c ⁇ 18% was used.
  • Fe SiBC Fe: iron, Si: silicon, B: boron, C: carbon
  • a b e d Fe SiBC (Fe: iron, Si: silicon, B: boron, C: carbon)
  • the annealing process was performed under different conditions.
  • the annealing time is 1 hour.
  • the horizontal axis is the annealing temperature
  • the vertical axis is the holding force (He) obtained after the treatment.
  • the horizontal axis is the annealing temperature
  • the vertical axis is the magnetic flux density when the magnetic repulsive force during annealing, called B80, is 80 AZm. It is.
  • the magnetic characteristics obtained by the annealing conditions vary.
  • the amorphous alloy of this example can reduce the holding force (He) even when the annealing temperature is lower than that of the comparative example.
  • the amorphous alloys of the examples have good annealing temperatures of 300 to 340 ° C, and more preferably in the range of 300 to 330 ° C. Further, the amorphous alloy of the example was able to increase B80 as compared with that of the comparative example, and it was possible to obtain good magnetic characteristics even if the force and the annealing temperature were low.
  • the annealing temperature is 310 to 340 ° C. Therefore, in order to improve both magnetic properties, it is preferable that the amorphous alloy of the example has an annealing temperature of 310 to 330 ° C.
  • This annealing temperature is about 20-30 ° C lower than the amorphous alloy in the comparative example. Since lowering the annealing temperature results in lower energy consumption in the annealing process, the amorphous alloys of the examples are excellent in this respect as well. Note that the amorphous alloy of the comparative example cannot obtain good magnetic properties at this annealing temperature.
  • the annealing time is preferably 0.5 hours or longer. 0. Less than 5 hours cannot obtain sufficient characteristics. Also, if it exceeds 150 minutes, the characteristics as much as the consumed energy cannot be obtained. In particular, 40-: L00 component force S is preferable, and 50-70 minutes is preferable.
  • FIG. 3 shows the characteristics (iron loss) of the transformer having the amorphous alloy core of the example, and is a result of changing the five patterns A to E and the annealing conditions.
  • patterns C and D are examples using the same or similar material as the above comparative example, and both have iron losses worse than patterns A and B. In other words, it can be said that the trend is the same as that confirmed in Figure 1.
  • Patterns A and B are examples compared by changing the applied magnetic field strength during annealing. It can be seen that the iron loss is almost the same even when a magnetic field strength of 8 OOAZm or higher is applied. However, since pattern B requires a large amount of current to flow, pattern A was the optimum annealing condition. In addition, it was found that the iron loss increased at an applied magnetic field strength of less than 800 AZm.
  • pattern E is suitable as a force annealing condition where iron loss is slightly inferior to pattern A!
  • Example 2 will be described.
  • the amorphous transformer of Example 2 is the same as that of Example 1. Compared with the material of amorphous alloy ribbon, the amorphous alloy is Fe Si BC abed
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of annealing conditions and magnetic properties 1 of the developed material of Example 1.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of annealing conditions and magnetic properties 2 of the developed material of Example 1.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of annealing conditions and magnetic characteristics of an amorphous transformer equipped with the iron core of the developed material of Example 1.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between b representing Si content and d representing C content, and the relationship between stress relaxation degree and fracture strain.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Abstract

　従来のアモルファス合金材料より焼鈍温度が低く、そして、磁気特性が高いアモルファス合金材料からなる磁心を使用した配電用アモルファス変圧器を提供する。 　アモルファス合金薄帯からなる磁心と巻線を備えた配電用アモルファス変圧器において、鉄心は、鉄心成形後の焼鈍時の鉄心中心部温度が３００～３４０°Cで、０．５時間以上の保持時間となる焼鈍処理がなされている。また、鉄心は、鉄心成形後の焼鈍時の磁界強度が８００Ａ／ｍ以上である。

Description

明 細 書
配電用ァモルファス変圧器
技術分野
[0001] 本発明は、アモルファス合金薄帯力 なる鉄心と卷線を備えた変圧器に関し、特に 鉄心の材質及び鉄心の焼鈍処理に特徴のある配電用アモルファス変圧器に関する 背景技術
[0002] 従来、アモルファス合金を鉄心材として使用したアモルファス変圧器が知られてい る。このアモルファス変圧器によると、アモルファス合金箔帯を積層して U字状に曲げ
、両先端部を突合せまたは重ね合わせて卷鉄心としており、従来の電磁鋼板を使用 した変圧器よりも、鉄損を小さくすることができた。
[0003] し力しながら、卷鉄心構造では材料を曲げると応力が生じ、それが原因で磁気特性 が悪化するため、鉄心に磁場中での焼鈍 (ァニール)処理を施し、応力を開放して特 性を改善する必要があった。これはアモルファス合金だけでなぐ電磁鋼板にも当て はまることであるが、焼鈍処理を行うことで素材内部の再結晶化が始まり、これが脆ィ匕 を招く。このとき、焼鈍条件は合金の組成と関係しており、従来材である MetglaS (R) 2605SA1では 330°Cを超える温度で、 30分以上で焼鈍を行っていた。また、特許 文献 1では独自の式を用いて、その焼鈍条件を決めて!/、る。
特許文献 1 :特開昭 58— 34162号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 本願出願人の一人により、従来の一般材とは異なった組成で、飽和磁束密度が高 ぐかつ、より低損失なアモルファス合金が開発され特許出願中（特願 2005— 6218 7)であるが、この新材料の特許に関しては主に組成について述べられており、詳細 な焼鈍条件については触れられていない。しかし、組成が異なるため、上記ァモルフ ァス合金は、従来の焼鈍処理とは異なる可能性がある。
したがって、本発明では、新材料に最適な焼鈍条件を選定し、従来のアモルファス 合金を採用した変圧器よりも低損失な配電用アモルファス変圧器を提供することを目 的とする。
課題を解決するための手段
[0005] 本発明は、アモルファス合金薄帯カゝらなる鉄心と卷線を備えた配電用アモルファス 変圧器において、前記鉄心は、鉄心成形後の焼鈍時の鉄心中心部温度が 300〜3 40°C、 0. 5h以上の保持時間となる焼鈍処理がなされた配電用アモルファス変圧器 である。
[0006] また、本発明の前記鉄心は、鉄心成形後の焼鈍時の磁界強度が 800AZm以上 である配電用アモルファス変圧器である。
[0007] さらに、本発明の前記アモルファス合金薄帯は、アモルファス合金が Fe Si B C (F
a b e d e :鉄、 Si:珪素、 B :ホウ素、 C :炭素）、原子0 /0で 80≤a≤83%、 0<b≤5%、 12≤c ≤18%、 0. 01≤d≤ 3%で表される合金組成及び不可避不純物力 なるものが好 ましぐこの組成のアモルファス合金薄帯であれば、高い Bs (飽和磁束密度）と角形 成に優れており、焼鈍温度が低くても従来材料よりも特性の優れた磁心とすることが できる。アモルファス合金薄帯のフリー面、ロール面のそれら表面から内部にかけて c の濃度分布を測定すると、 2〜20nmの深さの範囲内に Cの濃度分布のピーク値が 存在するものが配電用アモルファス変圧器用のアモルファス合金薄帯として好ましい
[0008] 組成を限定する理由を以下に示す。以下、単に、％と記載するものは原子％である
Fe量を表す aは 80%よりも少ないと鉄心材料として十分な飽和磁束密度が得られ ず、また、 83%よりも多いと熱安定性が低下し、安定したアモルファス合金薄帯が製 造できなくなるため、 80≤&≤83%カ 子ましぃ。さらに、 Fe量の 50%以下を Co及び Niの 1種または 2種で置換してもよぐ高飽和磁束密度を得るためには置換量を Co に関しては 40%以下、 Niに関しては 10%以下とするのが好ましい。
Si量を表す bは、アモルファス形成能に寄与する元素で、飽和磁束密度を向上させ るためには 5%以下であることが好まし 、。
B量を表す cは、アモルファス形成能に最も寄与し、 8%未満では熱安定性が低下 してしまい、 18%より多く添カ卩してもアモルファス形成能などの改善効果は見られな い。また、高飽和磁束密度のアモルファスの熱安定性を保っためには 12%以上であ ることが好ましい。
Cは、角形性および飽和磁束密度の向上に効果があり、 C量を表す dは 0. 01%未 満ではほとんど効果がなぐ 3%より多くすると脆化と熱安定性が低下する。
また、 Cr、 Mo、 Zr、 Hf、 Nbの 1種以上の元素を 0. 01〜5%含んでもよぐ不可避 な不純物として Mn, S, P, Sn, Cu, Al, Tiから少なくとも 1種以上の元素を 0. 50% 以下で含有してもよい。
[0009] 更に、本発明の前記アモルファス合金薄帯は、原子％で Si量を表す bと C量を表す d力 b≤ (0. 5 X a— 36) X d1/3を満足する配電用アモルファス変圧器である。
[0010] また、本発明は、前記アモルファス合金薄帯は、ァニール後の飽和磁束密度が 1.
60T以上である配電用アモルファス変圧器である。
[0011] そして、本発明は、前記鉄心は、ァニール後の外部磁界 80AZmの磁束密度が 1
. 55T以上である配電用アモルファス変圧器である。
[0012] 更に、本発明は、前記鉄心は、ァニール後の磁束密度が 1. 4Tで、周波数 50Hz でのトロイダル試料の鉄損 W が 0. 28WZKg以下である配電用アモルファス変
14/50
圧器である。
[0013] また、本発明は、前記鉄心は、ァニール後の破壊歪 εが 0. 020以上である配電用 アモルファス変圧器である。
発明の効果
[0014] 本発明によれば、従来の一般材とは異なった FeSiBC (Fe :鉄、 Si:珪素、 B :ホウ素 、 C :炭素）の組成で、飽和磁束密度が高ぐかつ、より低損失なアモルファス合金に っ 、て、焼鈍温度が低くても従来材料よりも特性の優れた磁心から成る配電用ァモ ルファス変圧器を提供することができる。
発明を実施するための最良の形態
[0015] 本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明の配電用アモルファス変圧器の実施例について、図面を用いて説明する。 実施例 1 [0016] 実施例 1を説明する。本実施例の配電用アモルファス変圧器は、アモルファス合金 箔帯を積層して u字状に曲げ、両先端をつき合わせ又は重ね合わせた鉄心と、卷線 とを備えている。
[0017] 本実施例の鉄心に使用するアモルファス合金薄帯は、アモルファス合金力 SFe Si B a b
C (Fe:鉄、 Si:珪素、 B:ホウ素、 C:炭素）、原子％で 80≤a≤83%、 0<b≤5%、 c d
12≤c≤18%, 0.01≤d≤ 3%で表される合金組成及び不可避不純物からなり、ァ モルファス合金薄帯のフリー面、ロール面のそれら表面から内部にかけて Cの濃度分 布を測定すると 2〜20nmの深さの範囲内に Cの濃度分布のピーク値が存在する。そ して、鉄心成形後の焼鈍時の鉄心中心部温度が 320±5°C、保持時間が 60±10分 で焼鈍がなされて 、る。鉄心成形後の焼鈍時の磁界強度が 800AZm以上である。
[0018] 本実施例のアモルファス合金薄帯は、原子％で Si量を表す bと C量を表す dが、 b≤
(0. 5Xa-36) Xd1/3を満足することが好ましい。図 4に示すように、 C量に依存する ところはあるが、一定の C量に対して、 bZdを小さくすることで応力緩和度が高ぐ磁 束飽和密度が高い組成となり、電力用変圧器材料として最も適する。さらに、高 C量 添加時で生じる脆ィ匕ゃ表面結晶ィ匕、そして熱安定性の低下も抑制される。
[0019] 本実施例の鉄心は、ァニール後の外部磁界 80AZmの磁束密度が 1. 55T以上 である。また、本実施例の鉄心は、ァニール後の磁束密度が 1.4Tで、周波数 50Hz でのトロイダル試料の鉄損 W が 0. 28WZkg以下である。そして、本実施例の鉄
14/50
心は、ァニール後の破壊歪 εが 0.020以上である。
[0020] 本実施例のアモルファス変圧器の鉄心の焼鈍条件について、説明する。実施例の 鉄心として、 Fe Si B C (Fe:鉄、 Si:珪素、 B:ホウ素、 C:炭素）、原子％で 80≤a≤ a b e d
83%、 0<b≤5%、 12≤c≤ 18%で表される合金組成からなるアモルファス合金を 使用した。また、比較例として Fe SiBC (Fe:鉄、 Si:珪素、 B:ホウ素、 C:炭素）、 a b e d
原子0 /0で 76≤a≤81%、 5<b≤12%, 8≤c≤12%, 0.01≤d≤3%で表される 合金組成及び不可避不純物からなるアモルファス合金を使用した。
焼鈍処理を異なる条件で実施した。焼鈍時間は、 1時間である。図 1は、横軸が焼 鈍温度であり、縦軸は処理後に得られた保持力（He)である。図 2は、横軸が焼鈍温 度であり、縦軸は B80と呼ばれる焼鈍時の磁ィ匕力を 80AZmとしたときの磁束密度 である。実施例の鉄心及び比較例の鉄心で用いたアモルファス合金の両方とも焼鈍 条件によって得られる磁気特性が変わっている。本実施例のアモルファス合金は、比 較例のものと比較して、焼鈍温度が低くても、保持力（He)を低くすることができる。実 施例のアモルファス合金は、焼鈍温度が 300〜340°Cが良好であり、特に 300〜33 0°Cの範囲でより良好である。また、実施例のアモルファス合金は、比較例のものと比 較して、 B80を高くすることができ、し力も焼鈍温度が低くても良い磁気特性を得るこ とができた。実施例のアモルファス合金は、焼鈍温度を 310〜340°Cとするのが良好 である。したがって、両方の磁気特性を良好とするために、実施例のアモルファス合 金は、焼鈍温度を 310〜330°Cとするのが好ましい。この焼鈍温度は、比較例でのァ モルファス合金より 20〜30°C程度低くなつている。焼鈍温度を低くすることは、焼鈍 処理で使用するエネルギーの消費を低くすることになるため、実施例のアモルファス 合金は、この点でも優れている。なお、比較例のアモルファス合金は、この焼鈍温度 では、良好な磁気特性が得られない。また、焼鈍時間は、 0. 5時間以上が好ましい。 0. 5時間未満では十分な特性を得ることができない。また、 150分を超えると消費し たエネルギーほどの特性を得ることができない。特に、 40〜： L00分力 S好ましく、 50〜 70分が好ましい。
[0021] 図 3は、実施例のアモルファス合金の鉄心を備えた変圧器の特性 (鉄損）を示し、 A 〜Eまでの 5パターンと焼鈍条件を変えて行った結果である。ここでパターン Cと Dが 上記比較例と同じ又はそれに近い材料を使用した例であり、どちらもパターン A及び Bよりも鉄損が悪ィ匕している。すなわち、図 1で確認された傾向と同じであるといえる。 なお、パターン A及び Bは焼鈍中の印加磁界強度を変えて比較した実施例である。 8 OOAZm以上の磁界強度を印加しても鉄損はほとんど変わらな 、ことが分かる。しか しながら、パターン Bは電流を多く流す必要があるため、最適焼鈍条件はパターン A とした。また、 800AZm未満の印加磁界強度では、鉄損が増大することが分力つた 。また、パターン Eにおいて、パターン Aと比較して僅かに鉄損が劣る力 焼鈍条件と しては適して!/ヽることが分力ゝる。
実施例 2
[0022] 次に実施例 2について説明する。本実施例 2のアモルファス変圧器は、実施例 1と 比べ、アモルファス合金薄帯の材料が相違しており、アモルファス合金が Fe Si B C a b e d
(Fe :鉄、 Si:珪素、 B :ホウ素、 C :炭素）、原子0 /0で 80≤a≤83%、 0<b≤5%、 12 ≤c≤18%、 0. 01≤d≤ 3%で表される合金組成及び不可避不純物からなるもので あり、ァニール後の飽和磁束密度が 1. 60T以上である。それ以外の数値は、実施例 1と同様である。また、焼鈍条件に対応した磁気特性なども実施例 1とほぼ同様であ つた o
図面の簡単な説明
[図 1]実施例 1の開発材の焼鈍条件と磁気特性 1の説明図。
[図 2]実施例 1の開発材の焼鈍条件と磁気特性 2の説明図。
[図 3]実施例 1の開発材の鉄心を備えたアモルファス変圧器の焼鈍条件と磁気特性 の説明図。
[図 4]Si量を表す b及び C量を表す dとの関係、並びに、それとの応力緩和度及び破 壊歪の関係を示す説明図。

Claims

請求の範囲
[1] アモルファス合金薄帯力 なる鉄心と卷線を備えた配電用アモルファス変圧器にお いて、前記鉄心は、鉄心成形後の焼鈍時の鉄心中心部温度が 300〜340°Cで、 0. 5時間以上の保持時間となる焼鈍処理がなされて 、ることを含む、上記配電用ァモ ルファス変圧器。
[2] 前記鉄心は、鉄心成形後の焼鈍時の磁界強度が 800AZm以上である請求項 1に 記載の配電用アモルファス変圧器。
[3] 前記アモルファス合金薄帯は、アモルファス合金が Fe Si B C (Fe :鉄、 Si:珪素、 a b e d
B :ホウ素、 C :炭素）、原子0 /0で 80≤a≤83%、 0<b≤5%, 12≤c≤18%, 0. 01
≤d≤ 3%で表される合成組成及び不可避不純物力 なる請求項 1又は請求項 2に 記載の配電用アモルファス変圧器。
[4] 前記アモルファス合金薄帯は、原子％で Si量を表す bと C量を表す dが、 b≤ (0. 5
X a— 36) X d1/3を満足する請求項 3に記載の配電用アモルファス変圧器。
[5] 前記アモルファス合金薄体は、ァニール後の飽和磁束密度が 1. 60T以上である 請求項 1又は請求項 3に記載の配電用アモルファス変圧器。
[6] 前記アモルファス合金薄帯のフリー面、ロール面のそれら表面から内部にかけて C の濃度分布を測定すると、 2〜20nmの深さの範囲内に Cの濃度分布のピーク値が 存在する請求項 1乃至請求項 5のいずれ力 1項に記載の配電用アモルファス変圧器
[7] 前記鉄心は、ァニール後の外部磁界 80AZmの磁束密度が 1. 55T以上である請 求項 1から請求項 5のいずれか 1項に記載の配電用アモルファス変圧器。
[8] 前記鉄心は、ァニール後の磁束密度が 1. 4Tで、周波数が 50Hzでのトロイダル試 料の鉄損 W が 0. 28WZKg以下である請求項 1から請求項 5のいずれ力 1項に
14/50
記載の配電用アモルファス変圧器。
[9] 前記鉄心は、ァニール後の破壊歪 εが 0. 020以上である請求項 1乃至請求項 5の Vヽずれか 1項に記載の配電用アモルファス変圧器。
PCT/JP2007/053581 2006-02-28 2007-02-27 配電用アモルファス変圧器 WO2007099931A1 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA2644521A CA2644521C (en) 2006-02-28 2007-02-27 Amorphous transformer for electric power supply
US12/280,810 US20090189728A1 (en) 2006-02-28 2007-02-27 Amorphous transformer for electric power supply
CN2007800070977A CN101395682B (zh) 2006-02-28 2007-02-27 配电用非晶态变压器
EP07714974.8A EP1990812B1 (en) 2006-02-28 2007-02-27 Method of producing a transformer for electric power supply
MX2008011091A MX2008011091A (es) 2006-02-28 2007-02-27 Transformador amorfo para el suministro de energia electrica.
BRPI0708317A BRPI0708317B8 (pt) 2006-02-28 2007-02-27 método para produzir um transformador amorfo para fonte de alimentação elétrica
US13/101,364 US9177706B2 (en) 2006-02-28 2011-05-05 Method of producing an amorphous transformer for electric power supply

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006051754A JP4558664B2 (ja) 2006-02-28 2006-02-28 配電用アモルファス変圧器
JP2006-051754 2006-02-28

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US12/280,810 A-371-Of-International US20090189728A1 (en) 2006-02-28 2007-02-27 Amorphous transformer for electric power supply
US13/101,364 Division US9177706B2 (en) 2006-02-28 2011-05-05 Method of producing an amorphous transformer for electric power supply

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007099931A1 true WO2007099931A1 (ja) 2007-09-07

Family

ID=38459036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2007/053581 WO2007099931A1 (ja) 2006-02-28 2007-02-27 配電用アモルファス変圧器

Country Status (10)

Country Link
US (2) US20090189728A1 (ja)
EP (1) EP1990812B1 (ja)
JP (1) JP4558664B2 (ja)
KR (1) KR101079422B1 (ja)
CN (2) CN102208257B (ja)
BR (1) BRPI0708317B8 (ja)
CA (1) CA2644521C (ja)
MX (1) MX2008011091A (ja)
TW (2) TWI446377B (ja)
WO (1) WO2007099931A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105304259A (zh) * 2014-06-06 2016-02-03 阿尔卑斯绿色器件株式会社 压粉磁芯及其制造方法、电子电气部件及电子电气设备

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4558664B2 (ja) * 2006-02-28 2010-10-06 株式会社日立産機システム 配電用アモルファス変圧器
US7830236B2 (en) * 2008-09-09 2010-11-09 Gm Global Technology Operations, Inc. DC-DC converter for fuel cell application using hybrid inductor core material
US7830235B2 (en) * 2008-09-09 2010-11-09 Gm Global Technology Operations, Inc. Inductor array with shared flux return path for a fuel cell boost converter
CN101928812A (zh) * 2010-07-28 2010-12-29 通变电器有限公司 非晶合金变压器铁芯精确退火
CN106716572B (zh) * 2014-09-26 2018-06-19 日立金属株式会社 非晶合金磁芯的制造方法
US10269476B2 (en) 2014-09-26 2019-04-23 Hitachi Metals, Ltd. Method of manufacturing an amorphous alloy magnetic core
CN112582148B (zh) * 2019-09-30 2024-11-29 株式会社博迈立铖 变压器
CN112593052A (zh) * 2020-12-10 2021-04-02 青岛云路先进材料技术股份有限公司 一种铁基非晶合金、铁基非晶合金的退火方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59150415A (ja) * 1983-02-08 1984-08-28 Toshiba Corp チヨ−クコイル
JPH10323742A (ja) * 1997-05-28 1998-12-08 Kawasaki Steel Corp 軟磁性非晶質金属薄帯
JP2003338418A (ja) * 2002-05-21 2003-11-28 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd アモルファス変圧器の製造方法及びアモルファス変圧器
JP2005039143A (ja) * 2003-07-18 2005-02-10 Shintekku:Kk 小型巻線機器および小型巻線機器に使用される磁気コア並びに小型巻線機器の製造方法
JP2005062187A (ja) 2003-08-14 2005-03-10 Agilent Technol Inc 生体分子を多重表面プラズモン共鳴で検出するためのアレイ
JP2006045662A (ja) * 2004-07-05 2006-02-16 Hitachi Metals Ltd 非晶質合金薄帯

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4249969A (en) * 1979-12-10 1981-02-10 Allied Chemical Corporation Method of enhancing the magnetic properties of an Fea Bb Sic d amorphous alloy
US4409041A (en) * 1980-09-26 1983-10-11 Allied Corporation Amorphous alloys for electromagnetic devices
JPS5834162A (ja) 1981-08-21 1983-02-28 Nippon Steel Corp 良好な耐磁気時効性を有する非晶質合金及びその薄帯の製造法
JPS5842751A (ja) * 1981-09-08 1983-03-12 Nippon Steel Corp 磁気特性の経時変化の極めて小さい低鉄損鉄系非晶質合金
US4763030A (en) * 1982-11-01 1988-08-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Magnetomechanical energy conversion
JPH07122097B2 (ja) * 1986-08-12 1995-12-25 株式会社ダイヘン 非晶質合金の部分断熱焼鈍方法
JP2975142B2 (ja) * 1991-03-29 1999-11-10 株式会社日立製作所 アモルファス鉄心製造方法及びその装置
JPH04306816A (ja) * 1991-04-03 1992-10-29 Hitachi Ltd アモルファス鉄心
JP2584163B2 (ja) * 1991-10-22 1997-02-19 松下電器産業株式会社 アモルファス鉄心の製造方法
US5252144A (en) * 1991-11-04 1993-10-12 Allied Signal Inc. Heat treatment process and soft magnetic alloys produced thereby
JPH05251252A (ja) * 1992-03-06 1993-09-28 Hitachi Ltd アモルファス変圧器の製造方法
JPH07122097A (ja) 1993-10-27 1995-05-12 Nec Corp 半導体記憶装置
US6359563B1 (en) * 1999-02-10 2002-03-19 Vacuumschmelze Gmbh ‘Magneto-acoustic marker for electronic article surveillance having reduced size and high signal amplitude’
JP3709149B2 (ja) * 2001-03-22 2005-10-19 新日本製鐵株式会社 高磁束密度を有するＦｅ基非晶質合金薄帯
US6416879B1 (en) * 2000-11-27 2002-07-09 Nippon Steel Corporation Fe-based amorphous alloy thin strip and core produced using the same
US6668444B2 (en) * 2001-04-25 2003-12-30 Metglas, Inc. Method for manufacturing a wound, multi-cored amorphous metal transformer core
JP4636365B2 (ja) 2004-07-05 2011-02-23 日立金属株式会社 Ｆｅ基非晶質合金薄帯および磁心体
US20060180248A1 (en) * 2005-02-17 2006-08-17 Metglas, Inc. Iron-based high saturation induction amorphous alloy
JP4547671B2 (ja) 2005-03-07 2010-09-22 日立金属株式会社 高飽和磁束密度低損失磁性合金ならびにそれを用いた磁性部品
JP4558664B2 (ja) * 2006-02-28 2010-10-06 株式会社日立産機システム 配電用アモルファス変圧器
CN101611158B (zh) * 2007-04-20 2011-08-17 株式会社日立产机系统 铁心退火炉

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59150415A (ja) * 1983-02-08 1984-08-28 Toshiba Corp チヨ−クコイル
JPH10323742A (ja) * 1997-05-28 1998-12-08 Kawasaki Steel Corp 軟磁性非晶質金属薄帯
JP2003338418A (ja) * 2002-05-21 2003-11-28 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd アモルファス変圧器の製造方法及びアモルファス変圧器
JP2005039143A (ja) * 2003-07-18 2005-02-10 Shintekku:Kk 小型巻線機器および小型巻線機器に使用される磁気コア並びに小型巻線機器の製造方法
JP2005062187A (ja) 2003-08-14 2005-03-10 Agilent Technol Inc 生体分子を多重表面プラズモン共鳴で検出するためのアレイ
JP2006045662A (ja) * 2004-07-05 2006-02-16 Hitachi Metals Ltd 非晶質合金薄帯

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1990812A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105304259A (zh) * 2014-06-06 2016-02-03 阿尔卑斯绿色器件株式会社 压粉磁芯及其制造方法、电子电气部件及电子电气设备

Also Published As

Publication number Publication date
TWI446377B (zh) 2014-07-21
KR101079422B1 (ko) 2011-11-02
CN102208257B (zh) 2013-05-08
JP2007234714A (ja) 2007-09-13
JP4558664B2 (ja) 2010-10-06
CN101395682B (zh) 2012-06-20
BRPI0708317B1 (pt) 2018-09-11
TW200746190A (en) 2007-12-16
EP1990812A4 (en) 2010-02-24
CA2644521C (en) 2013-05-14
TW201207870A (en) 2012-02-16
CA2644521A1 (en) 2007-09-07
KR20080091825A (ko) 2008-10-14
MX2008011091A (es) 2008-12-16
EP1990812A1 (en) 2008-11-12
CN101395682A (zh) 2009-03-25
EP1990812B1 (en) 2016-02-03
US20090189728A1 (en) 2009-07-30
CN102208257A (zh) 2011-10-05
BRPI0708317A2 (pt) 2011-05-24
TWI359428B (en) 2012-03-01
US9177706B2 (en) 2015-11-03
BRPI0708317B8 (pt) 2018-12-11
US20110203705A1 (en) 2011-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2007099931A1 (ja) 配電用アモルファス変圧器
JP5327074B2 (ja) 軟磁性合金薄帯及びその製造方法、並びに軟磁性合金薄帯を有する磁性部品
JP6046357B2 (ja) 合金組成物、Ｆｅ基ナノ結晶合金及びその製造方法、並びに磁性部品
US11264156B2 (en) Magnetic core based on a nanocrystalline magnetic alloy
JP6080094B2 (ja) 巻磁心およびこれを用いた磁性部品
JP2011149045A (ja) 軟磁性合金薄帯及びその製造方法、並びに軟磁性合金薄帯を有する磁性部品
JP2573606B2 (ja) 磁心およびその製造方法
JP4636365B2 (ja) Ｆｅ基非晶質合金薄帯および磁心体
JP2000328206A (ja) 軟磁性合金薄帯ならびにそれを用いた磁心、装置およびその製造方法
JP4257629B2 (ja) ナノ結晶軟磁性合金用Ｆｅ基アモルファス合金薄帯及び磁性部品
JP4217038B2 (ja) 軟磁性合金
JP2000119821A (ja) 恒透磁率性に優れた高飽和磁束密度低損失磁性合金ならびにそれを用いた磁性部品
JP4310738B2 (ja) 軟磁性合金並びに磁性部品
JPH08153614A (ja) 磁 心
JPH1046301A (ja) Ｆｅ基磁性合金薄帯ならびに磁心
JPH0610105A (ja) Ｆｅ基軟磁性合金
JPH03249151A (ja) 超微結晶磁性合金およびその製法
JPH0610104A (ja) Ｆｅ基軟磁性合金

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2644521

Country of ref document: CA

Ref document number: 2007714974

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 7309/DELNP/2008

Country of ref document: IN

Ref document number: 1020087020942

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: MX/a/2008/011091

Country of ref document: MX

Ref document number: 200780007097.7

Country of ref document: CN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12280810

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: PI0708317

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20080828