CN103680856B - 心柱与铁轭硅钢片切口垂直式电感器铁芯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涉及电感器及其铁芯的制造，具体是一种心柱与铁轭硅钢片切口垂直式电感器铁芯，包括上铁轭、下铁轭和心柱，其特点是：心柱的硅钢片切口与上铁轭、下铁轭的硅钢片切口相互垂直。突破传统的认为组成心柱与铁轭的硅钢片切口只能平行的固有思想束缚，提供了一种全新的铁芯制造方法和电感器制造方法，推动了电力电子领域电感器成本降低及制造效率的提高。

Description

心柱与铁轭硅钢片切口垂直式电感器铁芯
技术领域
本发明涉及电力电子领域，涉及电感器及其铁芯的制造，特别是一种心柱与铁轭硅钢片切口垂直式电感器铁芯。
背景技术
在传统电力电子电感器制造领域中，由于受传统思想的束缚，技术人员通常认为对于硅钢片类铁芯，构成铁轭和心柱的硅钢片切口只能是平行的(参见图1)，人们在探索和改进铁芯制造技术时，思路被局限在构成铁轭和心柱的硅钢片切口平行布置的方向上，这一传统思维制约了创新思路和技术进步。
本发明在于突破传统的认为组成心柱与铁轭的硅钢片切口只能平行的固有思想束缚，提供了一种新的铁芯制造方法，旨在推动电力电子领域电感器成本降低及制造效率的提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种心柱与铁轭硅钢片切口垂直式电感器铁芯。本发明打破传统电力电子电感器制造领域中，认为构成铁轭和心柱的硅钢片切口只能是平行布置这一思想束缚，通过创新思维和实验验证，证明了对于硅钢片类铁芯，构成铁轭和心柱的硅钢片切口可以垂直布置(参见图2)，为电力电子领域的电感器铁芯制造提供一种开拓性方法，产生了显著的使用效果。
本发明的目的是这样实现的：一种心柱与铁轭硅钢片切口垂直式电感器铁芯，包括上铁轭、下铁轭和心柱，其特征在于：心柱的硅钢片切口与上铁轭、下铁轭的硅钢片切口相互垂直。所述的心柱为多段式心柱，段与段之间由绝缘板隔开形成心柱气隙。
本发明的目的还在于提供一种由所述的电感器铁芯制作的电感器，它包括电感器铁芯、线圈和上下夹件，其特征在于：所述的电感器铁芯由上铁轭、下铁轭和心柱组成，心柱的硅钢片切口与上铁轭、下铁轭的硅钢片切口相互垂直；上下夹件分别由铁轭紧固件将上下铁轭夹紧；上下夹件由吊螺杆连接；在铁芯的心柱上绕有线圈，线圈两端头由接线柱引出。所述的心柱为多段式心柱，段与段之间由绝缘板隔开形成心柱气隙。
本发明具有如下有益效果：突破传统的认为组成心柱与铁轭的硅钢片切口只能平行的固有思想束缚，提供了一种全新的铁芯制造方法和电感器制造方法，推动了电力电子领域电感器成本降低及制造效率的提高。
附图说明
图1现有技术制造的三相硅钢片铁芯，其心柱为整体式。
图2本发明方法制造的三相硅钢片铁芯，其心柱为整体式。
图3现有技术制造的三相硅钢片铁芯，其心柱为多段式。
图4本发明方法制造的三相硅钢片铁芯，其心柱为多段式。
图5现有技术制造的三相硅钢片铁芯与线圈装配成的电感器，其铁芯心柱为整体式。
图6本发明方法制造的三相硅钢片铁芯与线圈装配成电感器，其铁芯心柱为多段式。
具体实施方式
参见图2，图4，一种心柱与铁轭硅钢片切口垂直式电感器铁芯，包括上铁轭1、下铁轭2和心柱3，其特征在于：心柱3的硅钢片切口与上铁轭1、下铁轭2的硅钢片切口相互垂直。所述的心柱3为多段式心柱，段与段之间由绝缘板4隔开形成心柱气隙。
参见图6，由本发明制作的电感器铁芯制作的电感器，它包括电感器铁芯、线圈5和上下夹件8、9。所述的电感器铁芯由上铁轭1、下铁轭2和心柱3组成，心柱3的硅钢片切口与上铁轭1、下铁轭2的硅钢片切口相互垂直；上下夹件8、9分别由铁轭紧固件7将上下铁轭1、2夹紧；上下夹件8、9由吊螺杆11连接；在铁芯的心柱上绕有线圈5，线圈5两端头由接线柱6引出。
所述的心柱3为多段式心柱，段与段之间由绝缘板4隔开形成心柱气隙。
上夹件8为L型。一条边打孔后由铁轭紧固件穿过铁轭与对面的上夹件紧固在一起；另一条边也打孔，由吊螺杆11将其与下夹件9连接(通过下夹件9上的吊耳10连接)，将上铁轭1和下铁轭2及心柱连接固定为一整体。下夹件9一条边用来夹紧下铁轭2，另一条边打孔用做底座安装电感器。
在心柱的角棱与线圈之间夹装有撑条12，目的是防止线圈硬折线损坏绝缘漆。
本发明制作实施步骤：按传统方法计算铁轭导磁截面积→按传统方法确定硅钢片牌号→按铁轭截面积计算硅钢片宽度和片数(即硅钢片叠厚)→按本发明，以铁轭叠厚为心柱硅钢片长度、以铁轭截面积与心柱截面积计算心柱硅钢片叠厚→按传统方法完成后续步骤(即后续步骤和方法与传统步骤和方法完全相同)。
本发明(图2、图4)与同规格传统铁芯(图1、图3)相比，磁路长度相同，磁阻相同，本发明未降低铁芯的导磁性能。
见表1－1：以长*宽*高＝500*200*400mm的三相整体心柱硅钢片铁芯和三相五段心柱硅钢片铁芯进行实验结果对比数据。
本发明整体心柱(图2)与同规格三相整体心柱硅钢片铁芯(图1)相比，心柱片数减少70％；制造成本降低50.3％，生产效率提高46.6％。与同规格三相五段心柱硅钢片铁芯(图3、图4)相比，心柱片数减少70％；制造成本降低53.2％，生产效率提高83.3％。本发明对于越复杂的多段心柱硅钢片铁芯来说，成本和生产效率优势更加明显。
本发明不改变传统制造方法中的铁轭及铁芯心柱与线圈的制造和装配方法，适用于整体心柱硅钢片铁芯和多段心柱硅钢片铁芯电感器的制造，对于铁芯叠厚尺寸远远大于硅钢片宽度尺寸时，效果更为明显(图5、图6)。
表1－1同规格铁芯的传统制造方法与本发明方法的效果对比
本发明对于硅钢片类电感器铁芯，提供了一种创新思维，促进了该领域的技术进步。

Claims (4)

1.一种心柱与铁轭硅钢片切口垂直式电感器铁芯的制作方法，包括上铁轭(1)、下铁轭(2)和心柱(3)，其特征在于：铁芯叠厚尺寸大于硅钢片宽度尺寸；心柱(3)的硅钢片切口与上铁轭(1)、下铁轭(2)的硅钢片切口相互垂直；
制作方法按照如下步骤：
1)计算铁轭导磁截面积并确定硅钢片牌号；
2)按铁轭截面积计算铁轭硅钢片宽度和铁轭硅钢片叠厚；
3)以铁轭叠厚为心柱硅钢片长度、以铁轭截面积与心柱截面积计算心柱硅钢片叠厚；
4)完成后续制作步骤。
2.根据权利要求1所述的心柱与铁轭硅钢片切口垂直式电感器铁芯的制作方法，其特征在于：所述的心柱(3)为多段式心柱，段与段之间由绝缘板(4)隔开形成心柱气隙。
3.一种由权利要求1所述的方法制作的电感器，包括电感器铁芯、线圈(5)和上下夹件(8、9)，其特征在于：所述的电感器铁芯由上铁轭(1)、下铁轭(2)和心柱(3)组成，心柱(3)的硅钢片切口与上铁轭(1)、下铁轭(2)的硅钢片切口相互垂直；上下夹件(8、9)分别由铁轭紧固件(7)将上下铁轭(1、2)夹紧；上下夹件(8、9)由吊螺杆(11)连接；在铁芯的心柱上绕有线圈(5)，线圈(5)两端头由接线柱(6)引出。
4.根据权利要求3所述的电感器，其特征在于：所述的心柱(3)为多段式心柱，段与段之间由绝缘板(4)隔开形成心柱气隙。
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