本发明专利技术属于充磁线圈技术领域，具体公开了一种用于高重复频率分段式充磁的线圈装置，包括线圈本体和绝缘支撑板；所述线圈本体包括两条互相平行的直线段和位于所述直线段两端的半圆形弧线段，所述弧线段的两端分别与两条所述直线段连接而形成封闭的环形，所述弧线段所在平面与两条所述直线段所在平面形成的二面角的平面角为钝角，且各所述弧线段位于两条所述直线段所在平面的同一侧；所述绝缘支撑板设置于所述线圈本体中央，且所述绝缘支撑板的外沿与所述线圈本体的内沿紧密配合。本发明专利技术提供的线圈装置端部翘起，有效减弱了线圈端部的反向磁场，从而避免反向磁场造成已充磁区域的退磁，同时线圈体积小，电感低，尤其适用于高重复频率分段式充磁。频率分段式充磁。频率分段式充磁。
【技术实现步骤摘要】
一种用于高重复频率分段式充磁的线圈装置
[0001]本专利技术属于充磁线圈
，更具体地，涉及一种用于高重复频率分段式充磁的线圈装置。
技术介绍
[0002]随着永磁电机的大规模使用，如何简单、高效地对其内部的钕铁硼永磁体进行充、退磁也成为了工业界和相关专家学者关注和研究的重点。尤其对于大型机组中的永磁体磁极，由于其体积很大，普通充、退磁装置难以一次就将其完全充、退磁。目前工业上的普遍做法是将磁极拆分成小的磁钢进行充、退磁，而后再在转子表面进行装配，即装配前充磁。这种方法的不足之处在于：一是由于稀土永磁块充磁完成后具备很强的磁力，装配过程中永磁体相互排斥或吸引，很难达到预期的安装位置，甚至会导致安装人员受伤；二是装配过程中一旦发生永磁体的碰撞导致不可逆退磁，需要将其余磁块卸下重新安装，装配效率极低；三是永磁体在装配过程中极易吸附铁磁杂质，会对永磁电机的运行状况产生影响。
[0003]装配后充磁可以很好地解决上述问题。永磁块在未充磁状态下完成电机磁极组装，再利用整体充磁线圈产生脉冲磁场对永磁磁极充磁。若要一次完成一整个磁极的充磁，整体充磁线圈需覆盖整个磁极，线圈体积较大，所需的电源容量高，而且由于线圈电感较大，脉冲磁场宽度长，导致线圈发热严重，冷却时间长，生产效率低。然而，采用体积较小的充磁线圈对单个磁极进行分段式充磁，由于传统的线圈为平面跑道型，线圈端部所产生的反向磁场会使得已充磁磁极区域发生不可逆退磁，充磁效果差。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种用于高重复频率分段式充磁的线圈装置，在进行分段式充磁时有效防止了已充磁磁极区域发生不可逆退磁，充磁效果好。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于高重复频率分段式充磁的线圈装置，其包括线圈本体和绝缘支撑板；
[0006]所述线圈本体包括两条互相平行的直线段和位于所述直线段两端的半圆形弧线段，所述弧线段的两端分别与两条所述直线段连接而形成封闭的环形，所述弧线段所在平面与两条所述直线段所在平面形成的二面角的平面角为钝角，且各所述弧线段位于两条所述直线段所在平面的同一侧；
[0007]所述绝缘支撑板设置于所述线圈本体中央，且所述绝缘支撑板的外沿与所述线圈本体的内沿紧密配合。
[0008]优选地，所述线圈装置还包括设置于线圈本体外围的第一加固结构，所述第一加固结构的形状与所述线圈本体的形状相同，且所述第一加固结构的内沿与所述线圈本体的外沿紧密配合。
[0009]进一步优选地，所述第一加固结构由纤维复合材料制成。
[0010]进一步优选地，所述第一加固结构由纤维增强环氧树脂基复合材料制成。
[0011]优选地，所述线圈装置还包括第二加固结构，所述第二加固结构呈筒状且紧固套设在所述直线段上。
[0012]进一步优选地，所述第二加固结构的长度与所述直线段的长度相等。
[0013]进一步优选地，所述第二加固结构由纤维复合材料制成。
[0014]进一步优选地，所述第二加固结构由纤维增强环氧树脂基复合材料制成。
[0015]优选地，所述线圈本体由中空管状导线绕制而成。
[0016]进一步优选地，所述线圈本体上设置有进水口和出水口。
[0017]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，具有以下有益效果：
[0018](1)本专利技术提供的充磁线圈两端端部为翘起结构，能减弱充磁线圈端部的反向磁场，在对磁极进行分段充磁时，能有效防止已充磁磁极区域发生不可逆退磁；该充磁线圈为分段式充磁线圈，相比覆盖整个磁极的整体充磁线圈，其体积减小，电感降低，产生的磁场脉宽缩短，线圈发热降低，缩短了线圈的冷却时间，从而实现高重复频率充磁。
[0019](2)本专利技术通过在充磁线圈的外围设置不同方向的加固结构，相比于传统线圈的环向加固结构，增加的横向加固结构能有效降低充磁线圈的环向变形，增强充磁线圈的力学稳定性，保证了脉冲放电过程中线圈结构的稳定。
[0020](3)本专利技术的线圈加固结构采用纤维复合材料，电绝缘性能好，比重小、比强度大，提升加固结构的力学性能；进一步选择纤维与环氧树脂复合的材料，比强度更大，有效防止了充磁线圈的变形。
[0021](4)本专利技术的充磁线圈绕制导线为中空管状结构，且在导线上设置进水口和出水口，实际放电时在管状导线内部通入循环冷却水，提高充磁线圈的冷却效率，极大地缩短了充磁线圈的放电时间间隔，有利于进行高重复频率充磁。
附图说明
[0022]图1为本专利技术一个实施例提供的线圈装置的立体结构示意图；
[0023]图2为本专利技术实施例1提供的线圈装置的立体结构示意图；
[0024]图3为本专利技术实施例1提供的线圈装置的剖面结构图；
[0025]图4为本专利技术实施例1提供的线圈装置对永磁电机的转子磁极进行分段充磁的结构示意图；
[0026]图5为本专利技术实施例1提供的线圈装置和对比例1提供的平面充磁线圈的充磁效果对比图；
[0027]图6为本专利技术实施例1提供的线圈装置和对比例1提供的平面充磁线圈在放电后的冷却时间对比图；
[0028]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：
[0029]1‑
线圈本体，11
‑
直线段，12
‑
弧线段；2
‑
绝缘支撑板；3
‑
第一加固结构；4
‑
第二加固结构；5
‑
转子；6
‑
转子磁极。
具体实施方式
[0030]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用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0031]如图1所示，本专利技术提供的一种用于高重复频率分段式充磁的线圈装置，其包括线圈本体1和绝缘支撑板2，线圈本体1用于通电产生充磁磁场，绝缘支撑板2用于对线圈本体1提供力学支撑，支撑线圈本体1不向内部挤压变形。线圈本体1包括两条互相平行的直线段11和位于直线段11两端的半圆形弧线段12，弧线段12的两端分别与两条直线段11连接而形成封闭的环形，弧线段12所在平面与两条直线段11所在平面形成的二面角的平面角为钝角，且各弧线段12位于两条直线段11所在平面的同一侧，即将传统的平面线圈两端向同一侧翘起，各翘起的角度均为锐角。绝缘支撑板2设置于线圈本体1中央，且绝缘支撑板2的外沿与线圈本体1的内沿紧密配合。绝缘支撑板2为绕制线圈本体1时使用的具有一定机械强度的固体板材模具，其绝缘性良好，不具有导磁性，例如环氧树脂模具。
[0032]本专利技术提出的分段式整体充磁线圈结构，整体充磁线圈一次只完成一段磁极的充磁，所需电源能量降低；将线圈两端翘起，减弱线圈端部的反向磁场，从而避免反向磁场造成已充磁磁极区域的退磁。另外，由于线圈体积减小，电感降低，产生的磁场脉宽缩短，线本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于高重复频率分段式充磁的线圈装置，其特征在于：包括线圈本体(1)和绝缘支撑板(2)；所述线圈本体(1)包括两条互相平行的直线段(11)和位于所述直线段(11)两端的半圆形弧线段(12)，所述弧线段(12)的两端分别与两条所述直线段(11)连接而形成封闭的环形，所述弧线段(12)所在平面与两条所述直线段(11)所在平面形成的二面角的平面角为钝角，且各所述弧线段(12)位于两条所述直线段(11)所在平面的同一侧；所述绝缘支撑板(2)设置于所述线圈本体(1)中央，且所述绝缘支撑板(2)的外沿与所述线圈本体(1)的内沿紧密配合。2.根据权利要求1所述的线圈装置，其特征在于：还包括设置于所述线圈本体(1)外围的第一加固结构(3)，所述第一加固结构(3)的形状与所述线圈本体(1)的形状相同，且所述第一加固结构(3)的内沿与所述线圈本体(1)的外沿紧密配合。3.根据权利要求2所述的线圈装置，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：王爽，吕以亮，彭涛，李亮，杨宇平，徐巍，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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