圆形非晶立体电抗器制造技术

本实用新型专利技术涉及圆形非晶立体电抗器，属于电抗器技术领域。本实用新型专利技术解决了三个单相电感或者三相非晶电抗器存在的成本高、组装复杂、散热差和三相不平衡的问题。本实用新型专利技术包括磁芯和绕组，磁芯包括三个相同圆柱体组成的呈等边三角形排列的立体磁柱、两个相同圆饼组成的位于立体磁柱上下两侧的立体磁饼，立体磁柱和立体磁饼均由非晶带缠绕制成，绕组采用扁线绕于三个立体磁柱。本实用新型专利技术通过将结构改为立体结构，磁芯使用非晶带缠绕制作的立体磁柱和立体磁饼拼接，降低了加工成本且简化了组装工艺；通过采用扁线绕组最大限度增大散热面积，降低温升。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及圆形非晶立体电抗器，属于电抗器

技术介绍
随着开关频率的不断提高，以及产品体积的不断缩小，非晶材料的应用也越来越广泛。目前三相滤波领域多使用的是三个单相电感或者三相非晶电抗器。首先，采用三个单相电感的缺点是：(1)成本非常高；(2)安装组装复杂；(3)散热能力差。其次，采用三相非晶电抗器的缺点是：(1)磁芯加工复杂，成本较高；(2)由于中间相磁路短导致三相磁路不平衡；(3)工艺效率较低；(4)散热能力较差。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有三个单相电感或者三相非晶电抗器存在的上述缺陷，提出了一种圆形非晶立体电抗器，通过将结构改为立体结构，磁芯使用非晶带缠绕制作的立体磁柱和立体磁饼拼接，降低了加工成本且简化了组装工艺；通过采用扁线绕组最大限度增大散热面积，降低温升。本技术是采用以下的技术方案实现的：一种圆形非晶立体电抗器，包括磁芯和绕组，磁芯包括三个相同圆柱体组成的呈等边三角形排列的立体磁柱、两个相同圆饼组成的位于立体磁柱上下两侧的立体磁饼，立体磁柱和立体磁饼均由非晶带缠绕制成，绕组采用扁线绕于三个立体磁柱。进一步地，非晶带自内向外首尾相接缠绕制成叠环片。进一步地，三个立体磁柱的磁路长度相同。进一步地，磁路包括立体磁柱和立体磁饼的叠环片。进一步地，三个立体磁柱的两端分别与上下两个立体磁饼固定连接。进一步地，两个立体磁饼通过位于中心的立柱固定连接。本技术的有益效果是：(1)本技术所述的圆形非晶立体电抗器，通过将结构改为立体结构，磁芯使用非晶带缠绕制作的立体磁柱和立体磁饼拼接，磁芯使用非晶圆饼拼接，不仅省去了磁芯加工过程中的整形和固化环节，而且磁芯的加工成本可以降低25％-30％；在同等设计基础上，可以使综合成本降低15％-20％；(2)本技术所述的圆形非晶立体电抗器，采用立体式结构，将三相磁芯改成了三角形排列，传统三相平衡偏差问题得到解决，平衡度更高；(3)本技术所述的圆形非晶立体电抗器，通过采用立体式结构的磁芯和扁线绕组，最大限度增大散热面积，降低温升。附图说明图1是本技术的立体结构示意图。图2是本技术的俯视图。图3是本技术的立体磁柱和立体磁饼的结构示意图。图4是本技术的磁芯剖视图。图中：1立体磁柱；2立体磁饼；3绕组；4非晶带。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明。实施例一：如图1所示，本技术所述的圆形非晶立体电抗器，包括磁芯和绕组3，磁芯包括三个相同圆柱体组成的呈等边三角形排列的立体磁柱1、两个相同圆饼组成的位于立体磁柱1上下两侧的立体磁饼2，立体磁柱1和立体磁饼2均由非晶带4缠绕制成，绕组3采用扁线绕于三个立体磁柱1。如图4所示，非晶带4自内向外首尾相接缠绕制成叠环片；三个立体磁柱1的磁路长度相同，其上缠绕的绕组3的长度相同；磁路包括立体磁柱1和立体磁饼2的叠环片；三个立体磁柱1的两端分别与上下两个立体磁饼2固定连接；两个立体磁饼2通过位于中心的立柱固定连接。实施例二：本技术的重点之一在于：磁芯采用了非晶材料。首先，介绍一下非晶材料的优点。非晶材料具有光吸收系数高、基片材料限制小、性能易于扩展、制作工艺简单等优点。在目前的三相滤波领域，非晶材料的运用是一种趋势，越来越受到重视。磁芯如果采用了非晶材料，具有高饱和磁感、低损耗，可大大减轻设备重量、缩小体积、提高效率。如图4所示，目前，虽然非晶材料运用于磁芯已经是现有技术，但是通过本技术的方法进行自内向外首尾相接缠绕制成叠环片，然后采用了立体结构的磁芯解决了三相平衡的问题，这不是本领域技术人员常用的解决方式，属于一种非常巧妙的实现方式。实施例三：本技术的重点之二在于：如何解决相位之间的平衡问题。现有技术采用的都是一种平面的结构，而采用了三相的设置本身就不可避免的有位于内部和位于外部的区别。通常B相是位于A相和C相之间，当通电之后，A相和C相通过的电流就少于B相的电流，时间一
长就容易导致B相的热量散不出去。这也就是本技术要解决的最重要的问题之一，就是相位之间的不平衡问题。由于现有技术存在着三相只能设置于平面的技术偏见，导致了本领域的技术发展一直停滞不前。或者本领域技术人员想到了可以采用立体式的结构，但是还存在其他的问题，导致没有人涉足该技术方案。本技术克服了其他技术人员的技术偏见，通过设置立体式的磁芯，通过上下为磁饼，中间为呈三角形布置的形状。之所以采用上述结构，是基于以下考虑。要实现三相之间的平衡，三相之间一定要实现位置一致不能出现内外的区别。而三者一旦要一致，也就是一模一样，只能采用空间立体结构。而采用了立体结构，相互之间是不连通的，只能通过一种结构实现三相的连接。那么问题来了，采用什么结构实现三相的连接呢？本技术考虑到三相采用了非晶结构，那么连接装置最好也采用上述结构，只有这样才是本技术最佳的实现方式。但是本技术仅仅说明磁饼采用非晶材料是最佳实施方式，并不意味着三相的立体磁柱1的连接一定要采用非晶材料，只要是能实现立体磁柱1的连接，都是本技术要保护的内容。本技术采用了圆饼状的立体磁饼2的概念，将上述的立体磁柱1进行连接。通过上述连接之后，实现了意想不到的好效果，那就是磁路的三相平衡度居然比传统的三相参数更为集中和稳定，而且优势非常明显。通过对比本技术与现有技术中的平面的三相设置之间的三相平衡度曲线表，本实施例采用的非晶带4缠绕的立体磁柱1和立体磁饼2构成的立体结构是目前解决三相平衡问题的最佳组合。只要是采用了上述原理制成的解决三相平衡问题的实现方式，都应该是本技术的保护范畴。实施例四：本技术的重点之三在于：如果解决传统电抗器的散热问题。为了解决上述问题，本领域的技术人员往往考虑从散热的角度，通过制冷的方式实现电抗器的降温。本技术则是从源头上解决了散热的问题。如图1-3所示，首先，立体结构角度比传统的平面结构接触到的空间面积大，假设消耗了相同的能量，那么接触到的空间越大，那么散热的速度越快，效果越明显。其次，本技术考虑到能量的来源来自与绕组3，那么除了磁芯本身是发热的来源之一之外，那么绕组3本身也是发热的来源。因此，这也就是本技术之所以采用扁线作为绕组3的形状之一的原因。众所周知，扁线相对于传统的圆线，其相互之间的接触面积更大，当能量流经扁线的过程中，能量的损失非常小，导致散热也少。因此，本技术从源头上的两点分别提出了解决散热问题的方式，通过测试，本技术的散热相对于传统方法温升降低3k-5k。采用上述原理解决电抗器散热问题的实施方式，都应该属于本技术的保护范围，不再一一赘述。实施例五：本技术之所以采用实施例三中的立体磁柱1和立体磁饼2的结构，除了实施例三讲到的原因之外，还有其他考虑，本实施例从另外的角度对于该设置进行充分的说明。众所周知，磁芯采用了非晶结构，其加工和固化过程往往带来的就是成本和时间的增加。现有的单一非晶结构就是最好的说明。而本技术采用了三个非晶磁柱，磁芯加工过程中的整形和固化环节就将呈几何级的难度增加。如何既能实现磁芯采用非晶立体磁柱1，又能实现成本的降低，这是本技术面临的又一个困难的课题。本技术非常巧妙地采用了三个立体磁柱1和两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆形非晶立体电抗器，包括磁芯和绕组(3)，其特征在于：磁芯包括三个相同圆柱体组成的呈等边三角形排列的立体磁柱(1)、两个相同圆饼组成的位于立体磁柱(1)上下两侧的立体磁饼(2)，立体磁柱(1)和立体磁饼(2)均由非晶带(4)缠绕制成，绕组(3)采用扁线绕于三个立体磁柱(1)。

【技术特征摘要】
1.一种圆形非晶立体电抗器，包括磁芯和绕组(3)，其特征在于：磁芯包括三个相同圆柱体组成的呈等边三角形排列的立体磁柱(1)、两个相同圆饼组成的位于立体磁柱(1)上下两侧的立体磁饼(2)，立体磁柱(1)和立体磁饼(2)均由非晶带(4)缠绕制成，绕组(3)采用扁线绕于三个立体磁柱(1)。2.根据权利要求1所述的圆形非晶立体电抗器，其特征在于：非晶带(4)自内向外首尾相接缠绕制成叠环片。3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘龙国，
申请(专利权)人：青岛云路新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37