一种应用于电网的电磁能量收集器制造技术

一种应用于电网的电磁能量收集器，包括条状的磁芯，磁芯的两端各固定连接有一个集磁板，所述磁芯的周侧壁上开设有若干个第一凹槽，并且第一凹槽沿磁芯的轴向延伸。本实用新型专利技术提供一种应用于电网的电磁能量收集器，能够减小磁芯的涡流损耗，同时使磁芯的磁化曲线更加接近线性，防止出现磁饱和的情况，以增大饱和电流和收集器的储能能力。和电流和收集器的储能能力。和电流和收集器的储能能力。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于电网的电磁能量收集器


[0001]本技术涉及电网设备领域，具体的说是一种应用于电网的电磁能量收集器。

技术介绍

[0002]输电线输送交变电流会激发出交变的电磁场环境，并且相比于普通的空间环境来说，输电线附近的电磁场强度更高，并且稳定性高。中国专利“202110282245.8”公开了一种用于智能电网的电磁能量收集装置，该装置包括条状的磁芯，磁芯的两端均固定连接有集磁板，集磁板的截面积大于磁芯的截面积，磁芯上绕设有线圈。该装置能够实现高效地收集输电线路附近的电磁能量的效果。但是该装置在实际应用过程中，很容易出现磁饱和的情况，导致发电效率受限。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中的不足，本技术提供一种应用于电网的电磁能量收集器，能够减小磁芯的涡流损耗，同时使磁芯的磁化曲线更加接近线性，防止出现磁饱和的情况，以增大饱和电流和收集器的储能能力。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用的具体方案为：一种应用于电网的电磁能量收集器，包括条状的磁芯，磁芯的两端各固定连接有一个集磁板，所述磁芯的周侧壁上开设有若干个第一凹槽，并且第一凹槽沿磁芯的轴向延伸。
[0005]作为上述应用于电网的电磁能量收集器的进一步优化：所述磁芯的周侧壁上开设有多个所述第一凹槽，并且多个第一凹槽沿磁芯的圆周方向均匀分布。
[0006]作为上述应用于电网的电磁能量收集器的进一步优化：所述集磁板包括呈圆台状的第一部分和呈圆盘状的第二部分，第一部分的小端与所述磁芯固定连接，第一部分的大端与第二部分固定连接。
[0007]作为上述应用于电网的电磁能量收集器的进一步优化：所述第一部分的周侧壁上开设有若干个第二凹槽，第二凹槽与所述第一凹槽对应连通。
[0008]作为上述应用于电网的电磁能量收集器的进一步优化：所述第一凹槽的宽度与所述第二凹槽的宽度相等。
[0009]作为上述应用于电网的电磁能量收集器的进一步优化：所述第一凹槽与所述第二凹槽对应连通。
[0010]作为上述应用于电网的电磁能量收集器的进一步优化：所述集磁板包括呈圆环状的本体，本体的内孔中设置有基板，基板与本体的内壁之间通过多个连接条固定连接。
[0011]作为上述应用于电网的电磁能量收集器的进一步优化：所述基板呈圆形，并且基板与所述本体同轴设置，多个所述连接条沿基板的圆周方向均匀分布。
[0012]作为上述应用于电网的电磁能量收集器的进一步优化：所述集磁板包括呈圆环状的本体，本体的内部固定连接有多个纬向筋条和多个经向筋条，多个纬向筋条和多个经向筋条围合出多个通孔。
[0013]有益效果：本技术在磁芯上开设第一凹槽，第一凹槽内的空气的磁导率远小于磁芯的磁导率，因此第一凹槽减小了磁芯整体的磁导率，从而减小磁芯的涡流损耗，同时使磁芯的磁化曲线更加接近线性，防止出现磁饱和的情况，以增大饱和电流和收集器的储能能力。
附图说明
[0014]图1是磁芯与第一种集磁板的组合结构示意图；
[0015]图2是第二种集磁板的结构示意图；
[0016]图3是第三种集磁板的结构示意图；
[0017]图4是第二组仿真实验中第一部分的仿真结果示意图；
[0018]图5是第三组仿真实验中第二部分的仿真结果示意图。
[0019]附图说明：1
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磁芯，2
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第一气隙，3
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集磁板，4
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第二气隙，5
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本体，6
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基板，7
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连接条，8
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纬向筋条，9
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经向筋条，10
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通孔。
具体实施方式
[0020]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0021]请参阅图1，一种应用于电网的电磁能量收集器，包括条状的磁芯1，磁芯1的两端各固定连接有一个集磁板3，磁芯1的周侧壁上开设有若干个第一凹槽2，并且第一凹槽2沿磁芯1的轴向延伸。
[0022]在使用时，将收集器设置在输电线路附近，输电线路附近产生的磁场作用在收集器上使线圈上形成感应电流，从而实现电磁能量收集的效果。本技术在磁芯1上开设第一凹槽2，第一凹槽2内的空气的磁导率远小于磁芯1的磁导率，因此第一凹槽2减小了磁芯1整体的磁导率，从而减小磁芯1的涡流损耗，同时使磁芯1的磁化曲线更加接近线性，防止出现磁饱和的情况，以增大饱和电流和收集器的储能能力。第一凹槽2的宽度和深度可以根据磁芯1的实际尺寸确定。
[0023]为了保证磁芯1周围磁场各向均衡，本技术中磁芯1的周侧壁上开设有多个第一凹槽2，并且多个第一凹槽2沿磁芯1的圆周方向均匀分布。
[0024]由磁场的高斯定律可知，从一端进入磁芯1的磁通量在数值上等于从另一端穿出磁芯1的磁通量，因此集磁板3的表面积越大就可以引导更多的磁通量进入磁芯1，从而增强磁芯1的磁化强度，并且两端较大的集磁板3可以分离南北两级的磁荷，减少磁芯1中间的退磁场，进而加强线圈中产生的感应电流。因此，需要尽量加大集磁板3的表面积，为此，本技术提供三种集磁板3的结构，具体如下。
[0025]请参阅图1，第一种集磁板3包括呈圆台状的第一部分和呈圆盘状的第二部分，第一部分的小端与磁芯1固定连接，第一部分的大端与第二部分固定连接。第一种集磁板3在圆盘状的第二部分的基础上，增加了圆台状的第一部分，从而增大了集磁板3的表面积，进而增强磁芯1的磁化强度，同时不会大幅提升集磁板3整体的重量，更加便于安装。
[0026]为了进一步避免出现磁饱和的情况，第一部分的周侧壁上开设有若干个第二凹槽4，第二凹槽4与第一凹槽2对应连通。相应的，第一凹槽2贯通磁芯1的两端，第二凹槽4贯通第一部分的两端，以使第一凹槽2和第二凹槽4能够连通。
[0027]为了提升磁芯1和集磁板3的一致性，第一凹槽2的宽度与第二凹槽4的宽度相等。
[0028]请参阅图2，第二种集磁板3包括呈圆环状的本体5，本体5的内孔中设置有基板6，基板6与本体5的内壁之间通过多个连接条7固定连接。
[0029]基板6呈圆形，并且基板6与本体5同轴设置，多个连接条7沿基板6的圆周方向均匀分布。
[0030]请参阅图3，第三种集磁板3包括呈圆环状的本体5，本体5的内部固定连接有多个纬向筋条8和多个经向筋条9，多个纬向筋条8和多个经向筋条9围合出多个通孔10。
[0031]第二种集磁板3和第三种集磁板3在现有的圆盘状集磁板的基础上，在保证收集器整体性能的前提下，缩小了整体体积和重量，更加便于安装。
[0032]以下通过两组仿真实验对本技术进行验证本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于电网的电磁能量收集器，包括条状的磁芯(1)，磁芯(1)的两端各固定连接有一个集磁板(3)，其特征在于：所述磁芯(1)的周侧壁上开设有若干个第一凹槽(2)，并且第一凹槽(2)沿磁芯(1)的轴向延伸。2.如权利要求1所述的一种应用于电网的电磁能量收集器，其特征在于：所述磁芯(1)的周侧壁上开设有多个所述第一凹槽(2)，并且多个第一凹槽(2)沿磁芯(1)的圆周方向均匀分布。3.如权利要求1所述的一种应用于电网的电磁能量收集器，其特征在于：所述集磁板(3)包括呈圆台状的第一部分和呈圆盘状的第二部分，第一部分的小端与所述磁芯(1)固定连接，第一部分的大端与第二部分固定连接。4.如权利要求3所述的一种应用于电网的电磁能量收集器，其特征在于：所述第一部分的周侧壁上开设有若干个第二凹槽(4)，第二凹槽(4)与所述第一凹槽(2)对应连通。5.如权利要求4所述的一种应用于电网的电磁能量收集器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩瑽琤，安国微，王奂之，邹容士，
申请(专利权)人：中国科学院大气物理研究所，
类型：新型
国别省市：