一种用于高压冲击电路中电流形成的电感器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于高压冲击电路中电流形成的电感器，包括：金属线圈、环氧绝缘层、非闭合感应线圈、拆卸式闭合器、多级引出片、线圈支架及底座；环氧绝缘层裹附金属线圈构成电感器外壳，金属线圈第一端连接一个引出片，第二端连接多级引出片，环氧绝缘层做成的圆柱状外壳置于底座正中心，底座上的线圈支架固接有多个非闭合感应线圈，拆卸式闭合器根据测试电流情况选择性的安装在非闭合感应线圈上。本发明专利技术的电感器有多种电感值选择，实现高压冲击电路中电流波形微调，得到特定工作回路最佳电感值选取，采用改变金属线圈接入长度和线圈建立磁场的大小两种方式实现电感值变化，使用安全可靠，适用于大电流工况。

An Inductor for Current Formation in High Voltage Impulse Circuits

The invention discloses an inductor for current formation in high voltage impulse circuit, which includes: metal coil, epoxy insulation layer, unclosed induction coil, disassembly closer, multi-stage lead-out sheet, coil bracket and base; epoxy insulation layer is wrapped with metal coil to form an inductor shell, the first end of the metal coil is connected with an lead-out sheet, the second end is connected with multi-stage lead-out sheet, and epoxy. The cylindrical shell made of insulating layer is positioned in the center of the base, and the coil bracket on the base is fixed with several unclosed induction coils. The disassembly closer is selectively installed on the unclosed induction coil according to the test current. The inductor of the invention has a variety of inductance value selection, realizes fine tuning of current waveform in high voltage impulse circuit, obtains the optimal inductance value selection of specific working circuit, realizes inductance value change by changing the length of metal coil access and the size of magnetic field established by coil, and is safe and reliable to use, and is suitable for high current working condition.

【技术实现步骤摘要】
一种用于高压冲击电路中电流形成的电感器
本专利技术属于高压电器领域，更具体地，涉及一种用于高压冲击电路中电流形成的电感器。
技术介绍
冲击大电流在高压电器中有着广泛的应用。例如，脉冲电流烧结、脉冲电流电解加工的应用，以及一些特殊测试场合的应用。脉冲电感器在冲击大电流放电回路中起电感阻尼作用，可以在通流瞬间将电能转换为磁场能，起到调节电流波形的作用。电感器、电容器、开关是冲击大电流形成过程中的主要组成部分，通过元件参数的调整可以改变冲击大电流的输出参数。例如，在高功率脉冲电源中，电感器是回路中唯一能够实现电、磁能量相互转换的器件，考虑到电源既能够满足输出波形的需求，又能够在电源内部发生短路故障时控制电流峰值，消除未故障器件的“二次损坏”，通常将电感器分为两部分，保护电感和调波电感，两种电感的主要作用均是调整电流波形，保护电感除了调波作用外还可以吸收电容器故障情况下释放的能量。电感器一般采用空心线圈设计，用金属材料线圈直接绕制而成，线圈以环氧裹附起到匝间绝缘作用，线圈中通过电流时在空气中形成磁场，由于没有铁芯造成磁饱和，空心线圈的电感值较为稳定，一般采用理论计算的方法确定特定取值的电感器的匝数、外径、高度等设计参数。目前，晶闸管开关在脉冲功率电源中的应用日益广泛，晶闸管具有反向截流特性，即反向电流无法通过晶闸管，要保证晶闸管既能够自然关断，又使回路元件不承受反向电压，所以需要将冲击大电流波形调整为临界阻尼，即单次放电的电流波形只出现一个正向尖峰，无电流振荡现象，也不出现反峰，临界阻尼电流波形是脉冲电源和负载保持最佳工况的最优波形，对回路电阻、电容、电感值选取的精度要求极高。然而，在脉冲电源装置中，回路的接线母排电阻、开关电阻、杂散电容无法准确估量，所以理论计算参数和实际参数有一定误差，导致电流波形无法完全满足临界阻尼条件，一般来说，调波电感中的电感量只有几微亨或者数十微亨，往往一个微亨的变化都会使电流波形有明显差异。确定电感器体积后，线圈匝数的细微调整对电感量会造成大幅影响，很难做出完全精确的电感器来满足理论电流波形的需求。一旦工程设计完成后发现电流不精准的问题，需要将电感器重新加工，且重新加工的电感器取值也没有参考标准，造成不必要的浪费。尽管一次性设计出完全合适的电感器具有一定难度，但脉冲电源装置加工完成后电阻和电容参数可以完全确定，在已知两个参数时，通过对电感值的微调可以使冲击大电流波形满足临界阻尼状态，同时消除理论计算误差，通过实验的方法获得更加合理的电感器参数。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种用于高压冲击电路中电流形成的电感器，由此解决现有成形电感器难以满足理论电流波形需求的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于高压冲击电路中电流形成的电感器，包括：金属线圈、环氧绝缘层、非闭合感应线圈、拆卸式闭合器、多级引出片、线圈支架及底座；所述金属线圈为螺旋形绕制结构，所述环氧绝缘层将所述金属线圈裹附并形成圆柱状外壳，由所述金属线圈和所述环氧绝缘层组成的圆柱状结构放置在所述底座上，所述线圈支架与所述底座固接，在所述线圈支架上装有多个所述非闭合感应线圈，且所述非闭合感应线圈的环形面与所述电感器的水平面平行，所述拆卸式闭合器选择性的安装在所述非闭合感应线圈上；所述多级引出片焊接在所述金属线圈靠近所述底座的一端，所述金属线圈远离所述底座的一端与一个引出片焊接，所述环氧绝缘层覆盖各引出片的部分长度，各引出片的剩余部分裸露在空气中。优选地，所述拆卸式闭合器的两边采用开槽设计，所述非闭合感应线圈采取上方开槽，下方台座的结构，所述拆卸式闭合器的形状与所述非闭合感应线圈配合，以使所述拆卸式闭合器能够简单的从所述非闭合感应线圈上拿取。优选地，所述金属线圈的各匝的匝间距相同，且绕制半径保持一致。优选地，所述多级引出片焊接在所述金属线圈靠近所述底座的多匝线圈上，每个焊接位置至少相距一匝，且所述多级引出片留有连接电缆的安装孔位，进而使得电缆连接不同的引出片即可改变所述金属线圈在高压冲击电路中的接入长度，起到改变电感值的作用。优选地，由所述金属线圈和所述环氧绝缘层构成的圆柱状结构置于所述底座的正中心，所述金属线圈和所述非闭合感应线圈同轴，且所述非闭合感应线圈的内径大于所述圆柱状环氧绝缘层的外径，其中，所述非闭合感应线圈和所述拆卸式闭合器是同种金属材料，所述线圈支架和所述底座是非金属材料。优选地，所述电感器包括若干个所述非闭合感应线圈，距离所述底座最远的一个所述非闭合感应线圈不得超过所述环氧绝缘层的上表面，所述拆卸式闭合器选择性的安装在非闭合感应线圈上，起到闭合线圈的作用，以使所述电感器通过变化的电流时，在所述非闭合感应线圈和所述拆卸式闭合器中感应出电流。优选地，电缆连接靠近所述底座的所述金属线圈能够增加电感值，电缆连接远离所述底座的所述金属线圈或者安装所述拆卸式闭合器能够减小电感值，从而实现对电感值的调节，其中，改变电缆接线位置对电感值的调节称为粗调，安装所述拆卸式闭合器对电感值的调节称为微调。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)改变多级引出片的接线位置相当于改变电感的匝数，可以实现电感值较大幅度的调节，外围的环形金属结构形成的环形电流，可以产生方向相反的磁场，可以实现电感值较小幅度的调节，两种调节方式相结合，实现粗调与微调并用，实现电感值平滑调节；(2)线圈支架上的线圈中感应电流产生的磁场可以抵消掉电感器产生的轴向主磁场，削弱主磁场的磁场强度，继而减小空心线圈的电感量，有效调整回路电流波形。(3)线圈支架上线圈的数量和放置位置可以决定反向磁场的强度，由于回路中存在部分影响较小的未知参数，可以用实验的方法确定电感器的具体电感值，以验证满足电流需求的最佳电感值。(4)支架等部分与高压冲击电路没有电路连接，只有磁路耦合，可以在不影响高压冲击回路绝缘性能的前提下对回路参数进行调整，保证了测试的安全可靠性，同时此种方式工艺简单、结构简洁，避免了复杂电力器件在高压、大电流条件下工作不可靠的问题。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种用于高压冲击电路中电流形成的电感器的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种磁感应调节部分的俯视图；在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1为金属线圈，2为环氧绝缘层，3为非闭合感应线圈，4为拆卸式闭合器，5为多级引出片，6为线圈支架，7为底座。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本专利技术提供了一种用于高压冲击电路中电流形成的电感器，其可以实现输出电流波形微调使波形接近于应用需要，确保输出电流波形与设计波形保持一致，有利于负载以最大效能工作。本专利技术的说明书和权利要求书中的术语“上部”和“下部”等是用于区别电感器的不同位置，而非用于描述特定空间。图1是本专利技术实施例提供的一种用于高压冲击电路中电流形成的电感器的结构示意图，图2是本专利技术实施例提供的一种磁感应调节部分的俯视图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高压冲击电路中电流形成的电感器，其特征在于，包括：金属线圈(1)、环氧绝缘层(2)、非闭合感应线圈(3)、拆卸式闭合器(4)、多级引出片(5)、线圈支架(6)及底座(7)；所述金属线圈(1)为螺旋形绕制结构，所述环氧绝缘层(2)将所述金属线圈(1)裹附并形成圆柱状外壳，由所述金属线圈(1)和所述环氧绝缘层(2)组成的圆柱状结构放置在所述底座(7)上，所述线圈支架(6)与所述底座(7)固接，在所述线圈支架(6)上装有多个所述非闭合感应线圈(3)，且所述非闭合感应线圈(3)的环形面与所述电感器的水平面平行，所述拆卸式闭合器(4)选择性的安装在所述非闭合感应线圈(3)上；所述多级引出片(5)焊接在所述金属线圈(1)靠近所述底座(7)的一端，所述金属线圈(1)远离所述底座(7)的一端与一个引出片焊接，所述环氧绝缘层(2)覆盖各引出片的部分长度，各引出片的剩余部分裸露在空气中。

【技术特征摘要】
1.一种用于高压冲击电路中电流形成的电感器，其特征在于，包括：金属线圈(1)、环氧绝缘层(2)、非闭合感应线圈(3)、拆卸式闭合器(4)、多级引出片(5)、线圈支架(6)及底座(7)；所述金属线圈(1)为螺旋形绕制结构，所述环氧绝缘层(2)将所述金属线圈(1)裹附并形成圆柱状外壳，由所述金属线圈(1)和所述环氧绝缘层(2)组成的圆柱状结构放置在所述底座(7)上，所述线圈支架(6)与所述底座(7)固接，在所述线圈支架(6)上装有多个所述非闭合感应线圈(3)，且所述非闭合感应线圈(3)的环形面与所述电感器的水平面平行，所述拆卸式闭合器(4)选择性的安装在所述非闭合感应线圈(3)上；所述多级引出片(5)焊接在所述金属线圈(1)靠近所述底座(7)的一端，所述金属线圈(1)远离所述底座(7)的一端与一个引出片焊接，所述环氧绝缘层(2)覆盖各引出片的部分长度，各引出片的剩余部分裸露在空气中。2.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述拆卸式闭合器(4)的两边采用开槽设计，所述非闭合感应线圈(3)采取上方开槽，下方台座的结构，所述拆卸式闭合器(4)的形状与所述非闭合感应线圈(3)配合，以使所述拆卸式闭合器(4)能够简单的从所述非闭合感应线圈(3)上拿取。3.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述金属线圈(1)的各匝的匝间距相同，且绕制半径保持一致。4.根据权利要求1至3任意一项所述的电感器，其特征在于，所述多级引出片(5)焊接在所述金属线圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：李黎，熊佳明，戴宏宇，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42