專利名稱：電感器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電感器裝置，包含一個(gè)耦合到電器設(shè)備輸入側(cè)的輸入電感器和一個(gè)耦合到電氣設(shè)備輸出側(cè)的輸出電感器。
背景技術(shù)：
輸入和輸出電感器用來減少電器設(shè)備引起的對(duì)電網(wǎng)輸入和輸出側(cè)的干擾。輸入和輸出電感器被用于例如頻率轉(zhuǎn)換器構(gòu)造中。
在頻率轉(zhuǎn)換器中，整流典型地通過一個(gè)六脈沖二極管橋完成，已知六脈沖二極管橋只在一序列電壓峰值周圍處使用線電流，這樣導(dǎo)致大量的使電網(wǎng)緊張的電流脈沖。為了減小這些電流脈沖的幅值，在此領(lǐng)域技術(shù)中已知采用串聯(lián)電感器，例如，輸入電感器，上述電感器設(shè)置在饋電相上。
用來控制基波輸出電壓水平的電能反向和脈寬調(diào)制對(duì)輸出電壓產(chǎn)生極快速的上升和下降沿，它們是一種沖擊波。這些沖擊波對(duì)待被饋電的電機(jī)會(huì)產(chǎn)生兩種類型的問題包含有放電危險(xiǎn)的繞組的高匝電壓和承載電流。為了減弱上述談及的每個(gè)現(xiàn)象，本領(lǐng)域已知采用特定相串聯(lián)電感器，例如，輸出電感器，設(shè)置在頻率轉(zhuǎn)換器輸出側(cè)的電機(jī)電纜始端，以便在電機(jī)末端可觀測(cè)到平滑的電壓邊緣。
一種輸入電感器通常是由柱和軛部裝配成三柱式和兩窗三相的電感器，上述軛部由電樞板和銅或鋁繞組組成。磁路具有一個(gè)或多個(gè)的氣隙，上述氣隙防止磁芯飽和。打算用于電網(wǎng)頻率的元件典型地是整個(gè)轉(zhuǎn)換器最大和最重的部分。
當(dāng)它只影響頻率元件這樣一種幅值以使只有沖擊電壓的的邊緣被光滑時(shí)，用于使在電機(jī)末端可觀測(cè)的沖擊波光滑的輸出電感器電氣上是最優(yōu)的。
根據(jù)先有技術(shù)的輸出電感器的結(jié)構(gòu)類似于輸入電感器。然而，這樣的輸出電感器也減弱基頻分量，因而電機(jī)的末端電壓降低。這種電感器也很大以致它不能作為可選的元件設(shè)置在特定的頻率轉(zhuǎn)換器中，而是被分開安裝。
輸出電感器的結(jié)構(gòu)也已知只在高頻率元件中有效。使用的是例如具有極高特定滲透性由一種材料制成的圍繞輸出母線設(shè)置的環(huán)，上述環(huán)減弱電壓暫態(tài)。這些元件的缺點(diǎn)在于它們很昂貴。結(jié)果它們一般被用作一種‘普通方式’電感器，上述電感器對(duì)所有相都是普通的，因而效果僅限于防止承載電流。這樣的環(huán)另外的問題是尺寸相對(duì)較大。
只在高頻元件有效使用的另外一種結(jié)構(gòu)包括設(shè)置有安置在每個(gè)輸出相上的開放磁路的電感器條，這樣的電感器條結(jié)構(gòu)像圍繞一堆電樞板的繞組。和這種結(jié)構(gòu)相關(guān)的問題包括高成本和需要很大的空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種包含輸入和輸出電感器的電感器裝置用于頻率轉(zhuǎn)換器或者相應(yīng)的電氣裝置，以便解決上述提出的問題。本發(fā)明的目標(biāo)通過一種電感器裝置實(shí)現(xiàn)，其特征在于如獨(dú)立的權(quán)利要求1中所述。電感器的優(yōu)選實(shí)施例在隸屬的權(quán)利要求中公開。
本發(fā)明的又一個(gè)目標(biāo)是提供一種電感器結(jié)構(gòu)，上述結(jié)構(gòu)允許完成本發(fā)明電感器裝置。本發(fā)明的這個(gè)目標(biāo)通過一種電感器結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，其特征在于如權(quán)利要求7中所述。
本發(fā)明基于這個(gè)想法輸入電感器的芯元件也在輸出電感器的結(jié)構(gòu)中使用。根據(jù)本發(fā)明的電感器裝置，將輸出部分的每一相的某一部分放到靠近輸出電感器芯元件的輸出部分以便在輸出電感器周圍產(chǎn)生的磁通至少一部分可以到穿入到芯元件，輸出電感器由此設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明的電感器裝置，輸入和輸出電感器在某個(gè)意義上是組合式的。
根據(jù)本發(fā)明的電感器設(shè)備和先有技術(shù)的解決方法相比優(yōu)點(diǎn)在于不需要很大的空間和重量和更有利的制造成本。


下面將參考附圖通過優(yōu)選實(shí)施例更加詳細(xì)的介紹本發(fā)明。
圖1示出從頂部斜看先有技術(shù)的輸入電感器的側(cè)視圖。
圖2示出從電感器結(jié)構(gòu)端部看的根據(jù)本發(fā)明的電感器設(shè)備。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了頻率轉(zhuǎn)換器的典型三相輸入電感器，其中表明了沿著磁通5傳播及終止的路線。芯元件1這樣由薄電樞板組成以便圍繞頻率轉(zhuǎn)換器輸入電流的繞組匝3形成的磁通5沿著除了氣隙6以外的整個(gè)電樞板傳播，其中氣隙6是有意產(chǎn)生的。磁通5在窗的拐角最密和在軛部7和8的外部拐角及后部最稀疏。
圖2示出了從電感器結(jié)構(gòu)的端部看的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電感器裝置。通過將頻率轉(zhuǎn)換器輸出部分的絕緣電流導(dǎo)線4的一段預(yù)定長(zhǎng)度放到靠近輸入電感器的芯元件1和通過將由電樞板制造的附加軛部9加到靠近上軛部7以便每根導(dǎo)線4保持在上軛部7和附加軛部9之間，圖2中的電感器裝置由此由圖1中輸入電感器組成。
在圖2所示的結(jié)構(gòu)中，附加軛部9象芯元件1由類似的電樞板制成，并且附加軛部9的電樞板平行于芯元件1的電樞板設(shè)置。
在圖2所示的裝置中，頻率轉(zhuǎn)換器的輸出部分的電感器4沿著上軛部7設(shè)置，以便電感器4基本上平行于磁通傳播的主方向穿過靠近電感器的上軛部7，其中上述磁通由頻率轉(zhuǎn)換器的輸入電流產(chǎn)生。然后，由頻率轉(zhuǎn)換器的輸出電流沖擊圍繞每條導(dǎo)線產(chǎn)生的磁通這樣傳入上軛部7以致其傳輸路徑大體上相對(duì)于磁通的主傳播方向垂直，上述主傳播方向的磁通由頻率轉(zhuǎn)換器的輸入電流產(chǎn)生，在這種情況下輸出電感器2的磁通對(duì)輸入電感器的磁通影響幾乎不存在。
在圖2所示的電感器裝置中，附加軛部9具有槽11用于導(dǎo)線4。在圖2的裝置中，槽11幾乎和導(dǎo)線一樣深，以便附加軛部9和上軛部7的距離等于氣隙6的尺寸。這樣每條導(dǎo)線4的磁通5通過軛部7、附加軛部9和兩個(gè)氣隙6所包圍。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的電感器裝置，附加軛部9的槽11被構(gòu)成和導(dǎo)線4的直徑一樣深，因而在導(dǎo)線4中移動(dòng)由電流形成的磁通不穿過單個(gè)實(shí)際的氣隙6，但是穿過由電樞板中表面絕緣體構(gòu)成的幾個(gè)小氣隙。考慮到芯元件1和附加軛部9的飽和及損耗，將氣隙分成幾個(gè)沿著磁通路徑的部分是優(yōu)選的。構(gòu)成電樞板的表面絕緣的多個(gè)小氣隙不為磁路提供足夠大的氣隙，則一個(gè)‘實(shí)際’氣隙6可以根據(jù)圖2在附加軛部9和上軛部7之間形成。
按照本發(fā)明的電感器裝置也可以不用設(shè)置在靠近芯元件1的附加軛部9完成，因而每根導(dǎo)線4的磁通主要通過空氣閉合。因此輸出電感器2的電感基本上小于圖2中所示出的所用結(jié)構(gòu)的電感。
因此附加軛部9被用做增加輸出電感器2的電感。合適地成形附加軛部9可以按照希望的那樣定輸出電感器的尺寸。在磁路上的電樞板越多，電感就越大。
在圖2示出的解決方法中，附加軛部9具有3個(gè)槽11，換句話說，每相有一個(gè)槽11。每個(gè)槽11都和附加軛部9一樣長(zhǎng)。每個(gè)槽11設(shè)置有頻率轉(zhuǎn)換器輸出部分的一條導(dǎo)線4。這樣每條導(dǎo)線4沿著芯元件1并排前進(jìn)一段大致和上軛部7相等的距離。
頻率轉(zhuǎn)換器輸出部分的每條導(dǎo)線4沿著芯元件1并排移動(dòng)的距離可以比圖2示出的解決方法短或長(zhǎng)。靠近芯元件1設(shè)置更長(zhǎng)的一段導(dǎo)線4可以增加輸出電感器2的電感，反之亦然。
同樣的槽11可以設(shè)置有同樣導(dǎo)線4的多個(gè)部分。附加軛部9對(duì)每相也可以包含多個(gè)槽11，在這種情況下每個(gè)槽11具有同樣導(dǎo)線4的一個(gè)或多個(gè)部分。
按照本發(fā)明的電感器裝置可以包含多個(gè)附加軛部。除了附加軛部9靠近上軛部7設(shè)置外，可以提供另一個(gè)附加軛部靠近下軛部8設(shè)置?？拷萝棽?設(shè)置的附加軛部可以和靠近上軛部7設(shè)置的附加軛部9相類似。顯而易見的是所有的附加軛部靠近頻率轉(zhuǎn)換器輸出部分的導(dǎo)線4設(shè)置。如果附加軛部被這樣地靠近下軛部8設(shè)置，則導(dǎo)線4的一部分被置于下軛部8和附加軛部之間。
輸出側(cè)的電感器4設(shè)置于其內(nèi)的槽11可以形成在按照本發(fā)明的電感器裝置的附加軛部?jī)?nèi)或者輸入電感器芯元件1的軛部?jī)?nèi)。也可能提供一種電感器裝置，其中附加軛部和輸入電感器的軛部都包含用于接納導(dǎo)線4的槽11。
導(dǎo)線4的槽置于輸入電感器軛部?jī)?nèi)的電感器裝置可以沒有附加軛部9或者具有附加軛部9實(shí)現(xiàn)。
按照本發(fā)明的電感器裝置可以和這樣的電氣設(shè)備一起使用，上述電氣設(shè)備可為頻率轉(zhuǎn)換器提供上述典型類型的干擾到那里的輸出和輸入電感器。按照本發(fā)明的電感器裝置可作為單相或多相電感器裝置實(shí)現(xiàn)。
已經(jīng)提及到在上述的說明書中電樞板可用來制造芯元件1和附加軛部9。這里，電樞板指的是具有絕緣表面的薄鋼板。電樞板用在磁路中以減小渦流損耗。特別地，當(dāng)變壓器涉及同樣的具有絕緣表面的薄板時(shí)，薄板指的是變壓器片。
對(duì)于此領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的本發(fā)明的基本思想可以用多種途徑實(shí)現(xiàn)。因此本發(fā)明和這里的實(shí)施例并不限于上述例子，可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。
權(quán)利要求
1.一種用于頻率轉(zhuǎn)換器或相應(yīng)的電氣設(shè)備的電感器裝置，上述電感器裝置包含和電氣設(shè)備輸入側(cè)耦合的輸入電感器及和電氣設(shè)備輸出側(cè)耦合的輸出電感器(2)，上述輸入電感器包含一個(gè)具有軛部(7，8)及柱的芯元件(1)，及圍繞芯元件(1)形成的用于各相的多個(gè)繞組匝(3)，其特征在于通過靠近輸入電感器芯元件(1)設(shè)置預(yù)定長(zhǎng)度的所述電氣設(shè)備輸出側(cè)的各相的導(dǎo)線(4)提供輸出電感器(2)。
2.如權(quán)利要求1中所述的電感器裝置，其特征在于它包含至少一個(gè)靠近輸入電感器芯元件(1)的軛部(7，8)以這樣方式設(shè)置的附加軛部(9)，靠近芯元件設(shè)置的導(dǎo)線(4)的預(yù)定長(zhǎng)度介于附加軛部(9)和軛部(7，8)之間。
3.如權(quán)利要求2中所述的電感器裝置，其特征在于附加軛部(9)設(shè)置有用于各導(dǎo)線(4)的槽(11)以接納所述導(dǎo)線。
4.如權(quán)利要求2或3中所述的電感器裝置，其特征在于芯元件(1)和附加軛部(9)由電樞板制成并且芯元件(1)和附加軛部(9)的電樞板彼此平行設(shè)置。
5.如權(quán)利要求2-4任一個(gè)中所述的電感器裝置，其特征在于氣隙(6)在輸入電感器的芯元件(1)的附加軛部(9)和軛部(7，8)之間提供。
6.如權(quán)利要求1中所述的電感器設(shè)備，其特征在于輸入電感器芯元件(1)的軛部(7，8)具有靠近芯元件設(shè)置的用于各導(dǎo)線(4)的槽(11)以接納上述導(dǎo)線。
7.電感器構(gòu)架，包括具有軛部(7，8)和柱的芯元件(1)，和至少其中一個(gè)柱設(shè)置成被多個(gè)繞組匝(3)所圍繞，其特征在于電感器構(gòu)架還包括至少一個(gè)靠近芯元件(1)軛部(7，8)以這樣方式設(shè)置的附加軛部(9)，電感器構(gòu)架被設(shè)置成接納介于附加軛部(9)和軛部(7，8)之間的預(yù)定長(zhǎng)度的至少一條導(dǎo)線。
全文摘要
用于頻率轉(zhuǎn)換器或相應(yīng)電氣設(shè)備的一種電感器裝置，上述電感器裝置包含耦合到電氣設(shè)備輸入側(cè)的輸入電感器和耦合到設(shè)備輸出側(cè)的輸出電感器(2)，上述輸入電感器包括具有軛部(7，8)和柱的芯元件(1)。通過將上述電氣設(shè)備輸出側(cè)每相的導(dǎo)線(4)的一個(gè)預(yù)定的長(zhǎng)度靠近輸入電感器的芯元件(1)設(shè)置，輸出電感器(2)被置于電感器裝置內(nèi)。
文檔編號(hào)H01F27/34GK1601669SQ20041007984
公開日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2004年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月23日
發(fā)明者E·米蒂寧 申請(qǐng)人:Abb有限公司