混合磁路的三相耦合电感器制造技术

本发明专利技术涉及一种混合磁路的三相耦合电感器，包括：磁芯和三个线圈。磁芯包括：上下相对的两块E型底板，每块E型底板具有朝向电感器内侧的三个凸起部；和三个磁芯柱，每个磁芯柱位于两块E型底板的相对应的两个凸起部之间。每个线圈分别绕在各磁芯柱上。本发明专利技术的混合磁路的三相耦合电感器在维持良好的大电流叠加电感特性的同时，使其绕线部分周围和内部的泄露磁场均被减低到最小，减低了电感线圈的难以避免的涡流损耗。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种混合磁路的三相耦合电感器，包括：磁芯和三个线圈。磁芯包括：上下相对的两块E型底板，每块E型底板具有朝向电感器内侧的三个凸起部；和三个磁芯柱，每个磁芯柱位于两块E型底板的相对应的两个凸起部之间。每个线圈分别绕在各磁芯柱上。本专利技术的混合磁路的三相耦合电感器在维持良好的大电流叠加电感特性的同时，使其绕线部分周围和内部的泄露磁场均被减低到最小，减低了电感线圈的难以避免的涡流损耗。【专利说明】混合磁路的三相耦合电感器
本专利技术涉及电路领域，尤其涉及适合工作于大型光伏逆变器的混合磁路的三相耦合电感器。
技术介绍
对于单机容量在100KW以上的大型光伏逆变器，其逆变器的输出滤波部分一般由LC滤波网络或LCL滤波网络所组成。图1 (a)示出现有技术中的使用三相耦合电感器的LC滤波拓扑电路。图1(b)示出现有技术中的使用三相耦合电感器的LCL滤波拓扑电路。由于其输出功率高，电流大，输出滤波的重要组成部分的电感器，一般均米用三相I禹合方式的三相三柱绕线结构。图2示出现有技术中的三相耦合电感器的绕组结构。如图2所示，三相耦合电感器100包括上下两块硅钢片102，以及位于上下两块硅钢片之间的三个磁芯柱104。这种耦合型滤波电感的磁芯，因逆变器的载波工作频率低于IOKHz较低，其中铁磁芯柱104也为硅钢片构成，为了避免硅钢片的饱和，图2的绕线部分106中的硅钢片104不得不采用多段铁芯，并且各段间插入较厚的气隙垫片。由于硅钢片的磁导率高，磁阻小，因此为了使其在大电流工作状态时不出现饱和，这些气隙厚度大，漏磁严重，在绕组内产生漏磁造成的涡流现象，大大增加了电感绕组的损耗。绕线部分106内包的磁芯柱的气隙处，虽然存在磁通的向磁芯外侧的泄漏，但由于被包在106线包的内部，不会造成线包内部总磁通的流失；而气隙108处于绕线部分106的上下的外侧，108处泄露的磁通，不会流回线包106的内部，从而造成了外部磁芯处的部分磁通，不能够流回到线包106内而产生漏磁，从而增加了线包的涡流损耗。为抵消这部分的损耗带来的温升增加，电感器不得不设计出较大的尺寸来改善散热条件，或同时还有进一步减少直流损耗。为此，大幅提闻了广品的成本。
技术实现思路
针对现有技术中的上述缺陷，本专利技术提供了一种能适合工作于大型光伏逆变器的尺寸较小的混合磁路的三相耦合电感器。根据本专利技术一方面，提供了一种混合磁路的三相耦合电感器，包括:磁芯，磁芯包括:上下相对的两块E型底板，每块E型底板具有朝向电感器内侧的三个凸起部；和三个磁芯柱，每个磁芯柱位于两块E型底板的相对应的两个凸起部之间；以及三个线圈，每个线圈分别绕在各磁芯柱上。根据本专利技术又一方面，每块E型底板由高导磁率材料构成，每个磁芯柱由低导磁率材料构成。根据本专利技术又一方面，高导磁率材料为硅钢片，低导磁率材料由铁硅粉、铁硅铝粉、铁粉、铁基非晶态粉芯、铁镍粉或其他导磁性金属粉末中的一种或多种材料构成。根据本专利技术又一方面，低导磁率材料由单纯的颗粒压机压制而成或通过粉末浇注等其他磁芯生成工艺制成。根据本专利技术又一方面，每个磁芯柱由一段磁芯柱构成。根据本专利技术又一方面，每个磁芯柱由两段或两段以上的磁芯柱构成。根据本专利技术又一方面，相邻的两段磁芯柱之间的间隙厚度为O?3_并且可以相同也可以不同。根据本专利技术又一方面，相邻的两段磁芯柱之间的间隙通过设置由不导磁绝缘材料构成的气隙垫片而形成。根据本专利技术又一方面，不导磁绝缘材料为不导磁板状材料或不导磁粘接剂。根据本专利技术又一方面，相邻的两段磁芯柱之间的间隙通过外部固定件固定各段磁芯柱而使各段磁芯柱之间产生空气距离而形成。应当理解，本专利技术以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本专利技术提供进一步的解释。【专利附图】【附图说明】包括附图是为提供对本专利技术进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本专利技术的实施例，并与本说明书一起起到解释本专利技术原理的作用。附图中:图1 (a)示出现有技术中的使用三相耦合电感器的一种滤波拓扑电路。图1(b)示出现有技术中的使用三相耦合电感器的另一种滤波拓扑电路。图2示出现有技术中的三相耦合电感器的绕组结构。图3示出根据本专利技术的混合磁路的三相耦合电感器的绕组结构。图4示出根据本专利技术的混合磁路的三相耦合电感器的局部放大图。【具体实施方式】 现在将详细参考附图描述本专利技术的实施例。图3示出根据本专利技术的混合磁路的三相耦合电感器的绕组结构。如图3所示，本专利技术的混合磁路的三相耦合电感器200包括:磁芯和三个线圈。磁芯包括:上下相对的两块E型底板202，每块E型底板具有朝向电感器内侧的三个凸起部203 ;和三个磁芯柱，每个磁芯柱位于两块E型底板的相对应的两个凸起部之间。三个线圈，每个线圈分别绕在各磁芯柱204上，形成相应的绕线部分206。S卩，E型形状的底板的三个凸起部203分别插入相应的三个绕线部分206。绕线部分206的上下两端处没有暴露在外的气隙的存在，而内部208处即便有磁通从磁芯内部流出，磁通被线包206包围，线包206的端头处也基本不存在磁场的泄漏。在一个实施例中，每块E型底板202由高导磁率材料构成，每个磁芯柱204由低导磁率材料构成。在一个实施例中，高导磁率材料为硅钢片，低导磁率材料由铁硅粉、铁硅铝粉、铁粉、铁基非晶态粉、铁镍粉或其他导磁性金属粉末中的一种或多种材料构成。即，可以采用单一材料的磁芯叠加成磁芯柱，也可以根据实际应用的需要，通过两种或两种以上材料混合而成的磁芯形成磁芯柱。在一个实施例中，低导磁率材料由单纯的颗粒压机压制而成或通过粉末浇注等其他磁芯生成工艺制成。在一个实施例中，每个磁芯柱204由一段磁芯柱构成。在一个实施例中，每个磁芯柱204由两段或两段以上的磁芯柱构成。在一个具体实施例中，相邻的两段磁芯柱之间的间隙厚度为O?3mm并且可以相同也可以不同。在又一个具体实施例中，相邻的两段磁芯柱之间的间隙通过设置由不导磁绝缘材料构成的气隙垫片而形成。不导磁绝缘材料为不导磁板状材料或不导磁粘接剂。在还有一个具体实施例中，相邻的两段磁芯柱之间的间隙通过外部固定件固定各段磁芯柱而使各段磁芯柱之间产生空气距离而形成。图4示出根据本专利技术的混合磁路的三相耦合电感器的局部放大图。具体而言，图4是图3所示的混合磁路的三相耦合电感器200的绕线部分206的上下两端208位置处的局部放大图。本专利技术的混合磁路的三相耦合电感器根本性地解决绕线部分206上下两端208处的因气隙而产生的磁场外漏。进一步的，通过在绕线部分内部设置有物理气隙间隔的磁芯柱204，一方面保持了电感在大电流时足够好的直流叠加特性，同时绕线部分206内部的磁芯柱204处的磁场泄露也被控制到了最少。这样，这种大型滤波电感器在维持良好的大电流叠加电感特性的同时，绕线部分206周围和内部的泄露磁场均被减低到最小，减低了电感线圈的难以避免的涡流损耗。此外，由于磁芯的上下E型底板202采用了硅钢片，具有很高的磁导率(即低磁阻材料)，绕线部分206内部的磁芯柱204又采用低磁导率的高磁阻特性的磁粉芯材料，使得本专利技术的混合磁路的三相耦合电感器不容易因其磁路形状、长度的不对称，而产生的磁通不平衡的影响很小，电感器的三相不平衡度得以改善。本领域技术人本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合磁路的三相耦合电感器，包括：磁芯，所述磁芯包括：上下相对的两块E型底板，每块所述E型底板具有朝向电感器内侧的三个凸起部；和三个磁芯柱，每个所述磁芯柱位于两块所述E型底板的相对应的两个凸起部之间；以及三个线圈，每个线圈分别绕在各磁芯柱上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邵革良，吴智富，
申请(专利权)人：田村中国企业管理有限公司，深圳市英大科特技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31