环形电抗器及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种环形电抗器及装置，涉及电抗器的技术领域，包括磁芯和线圈，磁芯为环形磁芯，该环形磁芯包括第一磁芯柱和与第一磁芯柱对称的第二磁芯柱，第一磁芯柱设置有第一气隙和第二气隙，第二磁芯柱上设置有第三气隙和第四气隙，第一气隙和第二气隙与第三气隙和第四气隙关于环形磁芯的中心点对称；第一磁芯柱上设置有第一线圈，第二磁芯柱上设置有第二线圈，第一线圈和第二线圈关于环形磁芯的纵轴线对称。本发明专利技术通过对环形磁芯气隙结构的设计，加长了磁力线改变方向时的引导磁路，减小了漏磁情况，消除了气隙与气隙之间的漏磁，优化了磁场分布，减少了绕组上的磁力线，有效的降低了损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电气系统中的电抗器
，尤其是涉及一种环形电抗器及装置。
技术介绍
电感具有抑制电流变化的作用，把具有电感作用的绕线式的静止感应装置称为电抗器。为了满足现代电气化铁路提速的要求，作为电气系统关键部件的储能系统容量越来越大，对储能系统的直流输入降压变换器中电抗器的要求也越来越高。为满足不断增大的储能要求，电抗器的体积与重量也随之增加。然而，为了便于在电气系统中的应用，满足直流输入降压变换器中电抗器的储能要求，需要将电抗器体积与重量控制在可容忍范围内，同时增大电抗器的储能容量。现有技术中，在电气系统中应用的电抗器按有/无铁心可分为2种：空心式电抗器即线圈中无铁心，其磁通全部经空气闭合；为了使空芯式电抗器具有更大的电感，增大储能容量，在线圈中插入铁心或者磁芯，称铁心/磁芯电抗器，其磁通全部或大部分经铁心/磁芯闭合。当铁心/磁芯式电抗器工作在铁心/磁芯饱和状态时，其电感值大大减少。为了防止铁芯/磁芯饱和，更好的控制电感量，现有技术中在线圈内的铁芯/磁芯上增加气隙，并通过调整气隙大小改变阻抗值。然而，虽然气隙可以避免在交流大信号或直流偏置下的磁饱和现象，更好地控制电感量。但是，铁芯/磁芯增加气隙的同时也加大了漏磁，而且在气隙降低磁导率的情况下要求线圈圈数较多，相应的损耗也随之增加。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种环形电抗器及装置，以缓解或者降低上述现有技术中由于在铁芯/磁芯增加气隙引起的漏磁与损耗增加的技术问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种环形电抗器，包括磁芯和线圈：所述磁芯为环形磁芯，所述环形磁芯包括第一磁芯柱和与所述第一磁芯柱对称的第二磁芯柱，所述第一磁芯柱设置有第一气隙和第二气隙，所述第二磁芯柱上设置有第三气隙和第四气隙，所述第一气隙和第二气隙与第三气隙和第四气隙关于所述环形磁芯的中心点对称；所述第一磁芯柱上设置有第一线圈，所述第二磁芯柱上设置有第二线圈，所述第一线圈和所述第二线圈关于所述环形磁芯的纵轴线对称。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述第一气隙与所述第三气隙位于所述环形磁芯的横轴线上，所述第二气隙位于所述第一气隙上方，所述第四气隙位于所述第三气隙下方。结合第一方面或者结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述第一气隙、所述第二气隙、所述第三气隙和所述第四气隙的大小相同。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第一磁芯柱与所述第二磁芯柱的形状相同，所述第一磁芯柱和所述第二磁芯柱的距离为40mm。结合第一方面或者结合第一方面的第三种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述第一线圈和所述第二线圈通过串联方式连接。结合第一方面的第四种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述第一线圈和所述第二线圈都通过导线环绕而成，所述第一线圈和所述第二线圈中导线的环绕方向相同。结合第一方面的第五种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述导线的材质为铜。结合第一方面的第六种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述第一线圈和所述第二线圈中相邻导线之间设置有绝缘层。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述环形磁芯的材质为铁基非晶。第二方面，本专利技术实施例还提供一种电抗器装置，包括壳体和如第一方面提供的任一种实施方式所述的环形电抗器，所述环形电抗器设置在所述壳体内部。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术通过对环形磁芯气隙结构的设计，加长了磁力线改变方向时的引导磁路，减小了漏磁情况，消除了气隙与气隙之间的漏磁，优化了磁场分布，减少了绕组上的磁力线，有效的降低了损耗。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的环形电抗器的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的环形电抗器中磁芯的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的电抗器装置中的壳体的正面剖视图；图4为本专利技术实施例提供的电抗器装置中的壳体的左视图。图标：100-环形磁芯；101-第一磁芯柱；102-第二磁芯柱；201-第一线圈；202-第二线圈；301-第一气隙；302-第二气隙；303-第三气隙；304-第四气隙；400-通风孔；500-第一侧壁；600-第二侧壁；700-安装层；800-减震元件；900-壳体。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。目前，在铁芯柱或磁芯柱中增加气隙的同时也加大了漏磁，在磁导率降低后相应的损耗也随之增加，基于此，本专利技术实施例提供的一种环形电抗器及装置，可以通过对环形磁芯气隙结构的设计，加长了磁力线改变方向时的引导磁路，减小了漏磁情况，消除了气隙与气隙之间的漏磁，优化了磁场分布，减少了绕组上的磁力线，有效的降低了损耗。为便于对本实施例进行理解，首先对本专利技术实施例所公开的一种环形电抗器进行详细介绍，实施例一：图1为本专利技术实施例提供的环形电抗器的结构示意图，图2为图1所示的环形电抗器中磁芯的结构示意图，如图1和图2所示，本实施例提供的环形电抗器，包括磁芯和线圈。磁芯为环形磁芯100，该环形磁芯100包括第一磁芯柱101和与第一磁芯柱101对称的第二磁芯柱102。其中，环形磁芯100的材质为铁基非晶，优选的，在本专利技术提供的实施例中，环形磁芯100采用C型铁剂非晶磁芯。应当理解，所有可以形成环形磁芯的材质都在本专利技术的保护范围内。第一磁芯柱101与第二磁芯柱102的形状相同，且第一磁芯柱101和第二磁芯柱102的距离为40mm。优选的，在本专利技术提供的实施例中，环形磁芯100采用的尺寸：长为94mm、宽为85mm、高为166mm，环形磁芯100的窗口尺寸：长为40mm，宽为85mm、高为112mm。第一磁芯柱101设置有第一气隙301和第二气隙302，第二磁芯柱102上设置有第三气隙303和第四气隙304，第一气隙301和第二气隙302与第三气隙303和第四气隙304关于环形磁芯100的中心点对称。其中，如图2所示，第一磁芯柱101表示环形磁芯100的左侧部分，第二磁芯柱102表示环形磁芯100的右侧部分。第一气隙301与第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环形电抗器，包括磁芯和线圈，其特征在于：所述磁芯为环形磁芯，所述环形磁芯包括第一磁芯柱和与所述第一磁芯柱对称的第二磁芯柱，所述第一磁芯柱设置有第一气隙和第二气隙，所述第二磁芯柱上设置有第三气隙和第四气隙，所述第一气隙和第二气隙与第三气隙和第四气隙关于所述环形磁芯的中心点对称；所述第一磁芯柱上设置有第一线圈，所述第二磁芯柱上设置有第二线圈，所述第一线圈和所述第二线圈关于所述环形磁芯的纵轴线对称。

【技术特征摘要】
1.一种环形电抗器，包括磁芯和线圈，其特征在于：所述磁芯为环形磁芯，所述环形磁芯包括第一磁芯柱和与所述第一磁芯柱对称的第二磁芯柱，所述第一磁芯柱设置有第一气隙和第二气隙，所述第二磁芯柱上设置有第三气隙和第四气隙，所述第一气隙和第二气隙与第三气隙和第四气隙关于所述环形磁芯的中心点对称；所述第一磁芯柱上设置有第一线圈，所述第二磁芯柱上设置有第二线圈，所述第一线圈和所述第二线圈关于所述环形磁芯的纵轴线对称。2.根据权利要求1所述的环形电抗器，其特征在于，所述第一气隙与所述第三气隙位于所述环形磁芯的横轴线上，所述第二气隙位于所述第一气隙上方，所述第四气隙位于所述第三气隙下方。3.根据权利要求1或2所述的环形电抗器，其特征在于，所述第一气隙、所述第二气隙、所述第三气隙和所述第四气隙的大小相同。4.根据权利要求1所述的环...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学生，白东浩，张尊扬，盛洪江，张新闻，师洪涛，吴国强，刘凡齐，梁硕，
申请(专利权)人：北方民族大学，
类型：发明
国别省市：宁夏;64