提高ac相導磁率的三相金屬磁粉芯電抗器的制造方法
【專利說明】提高AC相導磁率的三相金屬磁粉芯電抗器
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及電抗器領域，尤其涉及的是一種提高AC相導磁率的三相金屬磁粉芯電抗器。
[0003]
【背景技術】
[0004]金屬磁粉芯通常將相應的磁性材料粉末與粘結劑混合，通過模壓，固化，一般制成環(huán)形、條形等形狀，適用于各種電感，尤其適用于某些EMI/RFI濾波電感、某些高頻率低損耗要求的電感器等。由于大量摻入非磁性物質(zhì)，相當于把氣隙分布到磁芯中，磁場能量就分布儲存于整個磁芯中，避免了由于集中氣隙所產(chǎn)生的強烈的電磁輻射與高頻損耗。金屬磁粉芯還具有溫度高、高低溫特性穩(wěn)定、導磁率穩(wěn)定等顯著優(yōu)點，具有優(yōu)良的抗飽和特性和高頻特性，導磁率在很寬頻率范圍內(nèi)具有良好的恒定特性。
[0005]單相電感采用金屬磁粉芯，在業(yè)內(nèi)早已大批量使用。但對于三相電感，常使用的鐵芯結構形式為三相三芯柱，由于金屬磁粉芯把氣隙基本均勻的分布到磁芯中去了，其有效導磁率比硅鋼低很多。例如，常使用的鐵硅有效導磁率在10y?100y之間。若使用金屬磁粉芯，由三相三芯柱的結構可知，A、C相的磁路長度大于B相，由電感公式L=(4* 31 * y *N*N*A)/Lc可知，磁路長度Lc越長則電感量L越小，成反比例變化。這就意味著，當三相三芯柱電抗器其鐵芯若采用金屬磁粉芯，那么，三相電感量就會不相等，視三相的磁路長度偏差比例而相應超差。其三相電感量平衡率有時甚至會超出30%以上。所以，這就是目前行業(yè)內(nèi)沒有采用金屬磁粉芯制作三相電感的原因。
[0006]目前本領域有效的通用做法為，若需要使用到三相的金屬磁粉芯電感，就將其分解成三個單相電感，使用環(huán)形或口字型金屬磁粉芯制作，再用三個單相連接成三相電感使用。將三相分解成三個單相電感制作時，產(chǎn)品成本、體積、損耗、生產(chǎn)工時等均會相應增加較多，不利于產(chǎn)品的小型化、低成本、低損耗和國家提倡的節(jié)能降耗的理念。
[0007]因此，現(xiàn)有技術存在缺陷，亟需改進。
[0008]
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明要解決的技術問題在于針對現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種提高AC相導磁率的三相金屬磁粉芯電抗器。
[0010]本發(fā)明解決技術問題采用的技術手段是:提供一種提高AC相導磁率的三相金屬磁粉芯電抗器，包括A相鐵芯柱、B相鐵芯柱、C相鐵芯柱、兩個橫軛鐵芯以及分別套至于所述A相鐵芯柱、B相鐵芯柱、C相鐵芯柱上的線圈，所述A相鐵芯柱、B相鐵芯柱、C相鐵芯柱依次間隔地連接于所述兩個橫軛鐵芯之間，該兩個橫軛鐵平行間隔設置；所述A相鐵芯柱、所述B相鐵芯柱以及所述C相鐵芯柱的橫截面積相等，所述A相鐵芯柱和所述C相鐵芯柱的磁路長度均分別為Lcl，且其導磁率為ul ;所述B相鐵芯柱的磁路長度為Lc2，且其導磁率為u2 ;其中，ul/Lcl=u2/Lc2，且Lcl>Lc2。
[0011 ] 在本發(fā)明提供的一種提高AC相導磁率的三相金屬磁粉芯電抗器中，所述A相鐵芯柱、B相鐵芯柱、C相鐵芯柱均分別包括一條磁粉芯或多條磁粉芯。
[0012]在本發(fā)明提供的一種提高AC相導磁率的三相金屬磁粉芯電抗器中，所述A相鐵芯柱、B相鐵芯柱、C相鐵芯柱均分別包括多條同軸設置的磁粉芯，該多條磁粉芯采用環(huán)氧膠固定。
[0013]在本發(fā)明提供的一種提高AC相導磁率的三相金屬磁粉芯電抗器中，所述磁粉芯為鐵硅鋁磁粉芯、硅鐵磁粉芯、鐵硅鎳磁粉芯、高磁通鐵鎳磁粉芯以及鐵鎳鉬磁粉芯中的一種。
[0014]在本發(fā)明提供的一種提高AC相導磁率的三相金屬磁粉芯電抗器中，所述橫軛鐵呈長方體狀實施本發(fā)明中的提高AC相導磁率的三相金屬磁粉芯電抗器具有以下有益效果:本發(fā)明采用讓AC兩相鐵芯柱的導磁率高于B相鐵芯柱，去修正因B相鐵芯柱因磁路長度短致使B相電感量高的現(xiàn)象，使得相同匝數(shù)的每一相的輸出電感量基本相等，使其能應用于三相電抗器系統(tǒng)并滿足三相電抗器的電感量不平衡率< 4%的要求。
[0015]
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明一優(yōu)選實施例中的提高AC相導磁率的三相金屬磁粉芯電抗器的結構示意圖。
[0017]本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
[0018]
【具體實施方式】
[0019]上面結合附圖對本發(fā)明的實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。
[0020]需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。
[0021]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0022]圖1不出了本發(fā)明一優(yōu)選實施例中的一種提高AC相導磁率的三相金屬磁粉芯電抗器，包括A相鐵芯柱200a、B相鐵芯柱200b、C相鐵芯柱200c、兩個橫軛鐵100以及分別套至于所述A相鐵芯柱200a、B相鐵芯柱200b、C相鐵芯柱200c上的線圈300，所述A相鐵芯200a、B相鐵芯柱200b、C相鐵芯柱200c依次間隔地連接于所述兩個橫軛鐵100之間，該兩個橫軛鐵100平行間隔設置。
[0023]所述A相鐵芯柱200a、所述B相鐵芯柱200b以及所述C相鐵芯柱200c的橫截面積相等，所述A相鐵芯柱200a和所述C相鐵芯柱200c的磁路長度均分別為Lcl，且其導磁率為ul ;所述B相鐵芯柱200b的磁路長度為Lc2，且其導磁率為u2 ;其中，ul/Lcl=u2/Lc2，且 Lcl>Lc20
[0024]具體地，所述A相鐵芯柱200a、B相鐵芯柱200b、C相鐵芯柱200c均可以分別采用一條磁粉芯制成。當然，所述A相鐵芯柱200a、B相鐵芯柱200b、C相鐵芯柱200c也可以均分別包括多條同軸設置的磁粉芯，該多條磁粉芯采用環(huán)氧膠固定。該兩個橫軛鐵100均呈長方體狀。
[0025]在本實施例中，所述磁粉芯可以為鐵硅鋁磁粉芯、硅鐵磁粉芯、鐵硅鎳磁粉芯、高磁通鐵鎳磁粉芯以及鐵鎳鉬磁粉芯中的一種，當然其并不限于此。
[0026]實施例:
某三相鐵硅電抗器，采用三芯柱結構，其A相鐵芯柱200a、C相鐵芯柱200c的磁路長度Lcl=120cm, B相鐵芯柱200b的磁路長度Lc2=90cm,若A相鐵芯柱200a、C相鐵芯柱200c采用的鐵硅導磁率y 1=120，根據(jù)ul/Lcl=u2/Lc2可得B相鐵芯柱200b需要使用導磁率^2=90的鐵硅材料，則可使三相電感量基本相等，滿足三相電抗器的電感量不平衡率< 4%的要求。備注，本發(fā)明的鐵芯導磁率y是指各磁路長度內(nèi)的平均導磁率。
[0027]本發(fā)明采用讓A相鐵芯柱200a和C相鐵芯柱200c的導磁率高于B相鐵芯柱200b，去修正因B相鐵芯柱200b因磁路長度短致使B相電感量高的現(xiàn)象，使得相同匝數(shù)的每一相的輸出電感量基本相等，使其能應用于三相電抗器系統(tǒng)并滿足三相電抗器的電感量平衡率(4%的要求。
[0028]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種提高AC相導磁率的三相金屬磁粉芯電抗器，包括A相鐵芯柱、B相鐵芯柱、C相鐵芯柱、兩個橫軛鐵芯以及分別套至于所述A相鐵芯柱、B相鐵芯柱、C相鐵芯柱上的線圈，所述A相鐵芯柱、B相鐵芯柱、C相鐵芯柱依次間隔地連接于所述兩個橫軛鐵芯之間，該兩個橫軛鐵芯平行間隔設置；其特征在于，所述A相鐵芯柱、所述B相鐵芯柱以及所述C相鐵芯柱的橫截面積相等，所述A相鐵芯柱和所述C相鐵芯柱的磁路長度均分別為Lcl，且其導磁率為Ul ;所述B相鐵芯柱的磁路長度為Lc2，且其導磁率為u2 ;其中，ul/Lcl=u2/Lc2，且Lcl>Lc2。2.根據(jù)權利要求1所述的提高AC相導磁率的三相金屬磁粉芯電抗器，其特征在于，所述A相鐵芯柱、B相鐵芯柱、C相鐵芯柱均分別包括一條磁粉芯或多條磁粉芯。3.根據(jù)權利要求1所述的提高AC相導磁率的三相金屬磁粉芯電抗器，其特征在于，所述A相鐵芯柱、B相鐵芯柱、C相鐵芯柱均分別包括多條同軸設置的磁粉芯，該多條磁粉芯采用環(huán)氧膠固定。4.根據(jù)權利要求2或3所述的提高AC相導磁率的三相金屬磁粉芯電抗器，其特征在于，所述磁粉芯為鐵硅鋁磁粉芯、硅鐵磁粉芯、鐵硅鎳磁粉芯、高磁通鐵鎳磁粉芯以及鐵鎳鉬磁粉芯中的一種。5.根據(jù)權利要求2或3所述的提高AC相導磁率的三相金屬磁粉芯電抗器，其特征在于，所述橫軛鐵呈長方體狀。
【專利摘要】本發(fā)明一種提高AC相導磁率的三相金屬磁粉芯電抗器，包括A相鐵芯柱、B相鐵芯柱、C相鐵芯柱、兩個橫軛鐵芯以及分別套至于A相鐵芯柱、B相鐵芯柱、C相鐵芯柱上的線圈，各相鐵芯柱依次間隔地連接于所述兩個橫軛鐵芯之間，該兩個橫軛鐵平行間隔設置；各相鐵芯柱的橫截面積相等，A相鐵芯柱和所述C相鐵芯柱的磁路長度均分別為Lc1，且其導磁率為u1；所述B相鐵芯柱的磁路長度為Lc2，且其導磁率為u2；其中，u1/Lc1=u2/Lc2，且Lc1>Lc2。本發(fā)明采用讓AC兩相鐵芯柱的導磁率高于B相鐵芯柱，去修正因B相鐵芯柱因磁路長度短致使B相電感量高的現(xiàn)象，使得相同匝數(shù)的每一相的輸出電感量基本相等，使其能應用于三相電抗器系統(tǒng)并滿足三相電抗器的電感量不平衡率≤4%的要求。
【IPC分類】H01F30/12, H01F27/255, H01F1/147
【公開號】CN105140004
【申請?zhí)枴緾N201510581035
【發(fā)明人】冉瑞剛, 李裕寶
【申請人】廣東新昇電業(yè)科技股份有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月14日