CN105529144A - 一种同轴电抗器 - Google Patents
一种同轴电抗器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105529144A CN105529144A CN201510584504.7A CN201510584504A CN105529144A CN 105529144 A CN105529144 A CN 105529144A CN 201510584504 A CN201510584504 A CN 201510584504A CN 105529144 A CN105529144 A CN 105529144A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic core
- outer magnetic
- reactor
- coil windings
- length
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Abstract
本发明涉及一种同轴电抗器,本发明组成包括:内磁芯支撑(1),内磁芯(2),圆筒形线圈绕组(3),支撑骨架(4),圆筒形外磁芯(5),外磁芯基筒(6),以上结构共同组成同轴装配体,本发明通过设计内、外磁芯以及线圈绕组的结构参数从而优化了电抗器的磁路,漏磁少,电感值稳定。本发明属于电力电子系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种电抗器,特别是一种同轴电抗器。
背景技术
电抗器是电力电子系统中的重要元件,对系统的效率、损耗、噪声、电磁兼容性能都有影响。空心电抗器虽然具有良好的线性度,但是存在体积大、损耗大、漏磁范围大等缺点。带磁芯的电抗器能减小漏磁、增大电感值,因此获得广泛应用,采用C形铁芯的电抗器具有电感值高等优点,但是其气隙较小,存在局部磁密升高的问题,电感值随气隙长短、铁芯磁导率大小、绕组电流大小的变化而变化,工作时电感值的稳定度较差。
采用开路式磁芯可以简化电抗器的设计加工,文献“申请公布号是CN103794333A的中国发明专利申请”公开了一种磁条式干式电抗器,该方法制备的电抗器具有制作方便、散热良好和磁芯不易饱和等优点,但是该文献未对电抗器结构和磁路进行优化,线圈绕组长度与磁芯长度相当,电抗器的漏磁较大,使得电抗器的损耗增加、电感值下降;另外,外磁芯安装在外磁芯基筒的外表面上,使得外磁芯基筒只能采用绝缘材料,给电抗器外磁芯的安装固定带来了局限。
发明内容
为了克服电抗器局部磁密升高,减小电抗器的漏磁,本发明特提供了一种同轴电抗器,该电抗器主要由同轴装配的内磁芯、外磁芯和线圈绕组组成,内磁芯附着在内磁芯支撑的外部,外磁芯附着在外磁芯基筒的内部,线圈绕组安装在内外磁芯之间,由支撑骨架来连接固定内磁芯、外磁芯以及线圈绕组。对于同轴电抗器,当磁芯长度长度大于外磁芯外径的3倍以上,并且线圈绕组的长度缩短到磁芯长度的一半以下时,线圈绕组产生的磁场被限制在电抗器内部,漏磁很小,线圈绕组的自耦系数较高,电抗器的气隙为线圈绕组端部到磁芯端部的两个圆筒形区域,气隙体积很大,气隙内磁场分布比较均匀,不存在局部磁密升高,因而电抗器的电抗值比较稳定,较少受到磁芯磁导率的影响。
本发明的技术方案是:一种同轴电抗器,包括同轴装配的内磁芯支撑、内磁芯、线圈绕组、支撑骨架、外磁芯与外磁芯基筒,所述的内磁芯、外磁芯长度一致、截面积相同,外磁芯长度与外磁芯外径的比值大于等于3,线圈绕组长度小于等于外磁芯长度的一半。所述的内磁芯附着在内磁芯支撑的外部,所述的外磁芯附着在外磁芯基筒的内部,内磁芯支撑与外磁芯基筒为既可以为绝缘材料,也可以为导电材料和磁性材料,所述的内磁芯和外磁芯为硅钢、铁氧体、非晶材料或其他磁性材料。所述的线圈绕组位于内磁芯与外磁芯之间,线圈绕组附着在支撑骨架上,支撑骨架同时与内磁芯和外磁芯相连接,支撑骨架为无磁绝缘材料。
本发明的有益效果是:通过优化同轴电抗器的结构参数,圆筒形外磁芯长度与其外直径的比值大于等于3,同时线圈绕组的长度小于等于磁芯长度的50%,使用截面积相同的内、外两部分同轴磁芯约束了线圈绕组产生的磁场,磁力线顺着内磁芯-端部气隙-外磁芯-端部气隙-内磁芯的路径构成闭合回路。优化后的结构保证气隙分布在内、外磁芯之间而不超出磁芯端部以外,极少有磁场泄漏到磁芯端部以外,如果线圈绕组长度超过磁芯长度的一半,电感值将减小,内外磁芯端部磁场增强,会有部分磁场泄露出磁芯端部以外。内、外磁芯的共同作用使线圈绕组匝间具有高耦合系数,经数值模拟和实验验证,加入内磁芯和外磁芯的电抗器相比空心线圈绕组,电感值可以提高20倍以上,通过调整线圈绕组的匝数可以方便调节电感值,如果只有内磁芯,或者只有外磁芯,电感值都将大大降低。由于内、外磁芯之间存在较大的气隙,电抗器不易饱和,而且电感值相对磁芯磁导率的变化不敏感,经数值模拟验证,对于相同结构参数的同轴电抗器,选择磁导率分别为5000与500的不同磁芯时,对应的电感值相差仅5%,在工作状态下,同轴电抗器的电感值相对于小气隙的C型铁芯电抗器更加稳定,线性度更好。由于绝大部分磁场被限制在内、外磁芯及其之间的气隙之内,外磁芯基筒处于外磁芯外部而内磁芯支撑处于内磁芯内部,在内、外磁芯支撑部件内没有磁场,内、外磁芯的支撑材料可以为导电、导磁的金属材料,在电抗器的安装固定过程中克服绝缘材料强度不足的问题。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的剖面结构示意图。
图中,1-内磁芯支撑;2-内磁芯;3-支撑骨架;4-线圈绕组;5-外磁芯;6-外磁芯基筒。
具体实施方式
实施例1:
同轴电抗器,组成包括:内磁芯支撑1、内磁芯2、线圈绕组3、支撑骨架4、外磁芯5与外磁芯基筒6,以上部分均为轴对称结构且共同组成同轴装配体,所述内磁芯2、外磁芯5长度相等、截面积相等,所述磁芯长度为外磁芯5外径的4倍,所述线圈绕组3为紫铜带绕制,线圈绕组3的长度为磁芯长度的一半,线圈绕组3与内磁芯2、外磁芯5为同轴、同心安装,线圈绕组3的两端嵌套在两个支撑骨架4上,支撑骨架与内、外磁芯紧密连接。所述内磁芯2、外磁芯5材料为取向硅钢片,其厚度由工作频率决定。所述内磁芯支撑1和外磁芯基筒6为不锈钢材料,附着工艺采用胶粘的方法。所述的支撑骨架4材料为尼龙。
Claims (3)
1.一种同轴电抗器,其组成包括:内磁芯支撑(1)、内磁芯(2)、线圈绕组(3)、支撑骨架(4)、外磁芯(5)与外磁芯基筒(6),以上部分均为轴对称结构且共同组成同轴装配体,其特征在于,所述的内磁芯(2)、外磁芯(5)长度一致、截面积相同,外磁芯(5)长度与外磁芯(5)外径的比值大于等于3,线圈绕组(3)的长度小于等于外磁芯(5)长度的一半。
2.按照权利要求1所述,其特征在于,所述的内磁芯(2)附着在内磁芯支撑(1)的外部,所述的外磁芯(5)附着在外磁芯基筒(6)的内部,内磁芯支撑(1)与外磁芯基筒(6)既可以为绝缘材料,也可以为导电材料和磁性材料,所述的内磁芯(2)和外磁芯(5)的材料为硅钢、铁氧体、非晶材料。
3.按照权利要求1所述,其特征在于,所述的线圈绕组(3)位于内磁芯(2)与外磁芯(5)之间,线圈绕组(3)附着在支撑骨架(4)上,支撑骨架(4)同时与内磁芯(2)和外磁芯(5)相连接,支撑骨架(4)为无磁绝缘材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510584504.7A CN105529144B (zh) | 2015-09-15 | 2015-09-15 | 一种同轴电抗器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510584504.7A CN105529144B (zh) | 2015-09-15 | 2015-09-15 | 一种同轴电抗器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105529144A true CN105529144A (zh) | 2016-04-27 |
CN105529144B CN105529144B (zh) | 2018-05-04 |
Family
ID=55771309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510584504.7A Active CN105529144B (zh) | 2015-09-15 | 2015-09-15 | 一种同轴电抗器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105529144B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106837722A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-06-13 | 上海空间推进研究所 | 一种采用轻质一体化阳极的霍尔推力器 |
CN109521378A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-26 | 北京航空航天大学 | 一种线圈磁传感器 |
CN110660569A (zh) * | 2019-08-29 | 2020-01-07 | 合肥博雷电气有限公司 | 一种同轴结构的脉冲成形电感器及其加工方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2508366Y (zh) * | 2001-11-15 | 2002-08-28 | 吴加林 | 一种全方位闭合磁路式变压器 |
JP2011138938A (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Kobe Steel Ltd | リアクトル |
JP2013077845A (ja) * | 2013-01-28 | 2013-04-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リアクトル、及び昇圧コンバータ |
CN103377799A (zh) * | 2012-04-27 | 2013-10-30 | 北方工业大学 | 垂直双激励可控电抗器 |
CN104347237A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-02-11 | 中航光电科技股份有限公司 | 非接触电连接器的磁芯及非接触电连接器 |
CN204407141U (zh) * | 2015-03-12 | 2015-06-17 | 临沂正能电子有限公司 | 一种高绕线比值节能铁氧体磁芯 |
-
2015
- 2015-09-15 CN CN201510584504.7A patent/CN105529144B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2508366Y (zh) * | 2001-11-15 | 2002-08-28 | 吴加林 | 一种全方位闭合磁路式变压器 |
JP2011138938A (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Kobe Steel Ltd | リアクトル |
CN103377799A (zh) * | 2012-04-27 | 2013-10-30 | 北方工业大学 | 垂直双激励可控电抗器 |
JP2013077845A (ja) * | 2013-01-28 | 2013-04-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リアクトル、及び昇圧コンバータ |
CN104347237A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-02-11 | 中航光电科技股份有限公司 | 非接触电连接器的磁芯及非接触电连接器 |
CN204407141U (zh) * | 2015-03-12 | 2015-06-17 | 临沂正能电子有限公司 | 一种高绕线比值节能铁氧体磁芯 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106837722A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-06-13 | 上海空间推进研究所 | 一种采用轻质一体化阳极的霍尔推力器 |
CN106837722B (zh) * | 2016-11-29 | 2019-01-08 | 上海空间推进研究所 | 一种采用轻质一体化阳极的霍尔推力器 |
CN109521378A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-26 | 北京航空航天大学 | 一种线圈磁传感器 |
CN110660569A (zh) * | 2019-08-29 | 2020-01-07 | 合肥博雷电气有限公司 | 一种同轴结构的脉冲成形电感器及其加工方法 |
CN110660569B (zh) * | 2019-08-29 | 2021-06-04 | 合肥博雷电气有限公司 | 一种同轴结构的脉冲成形电感器及其加工方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105529144B (zh) | 2018-05-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105529144A (zh) | 一种同轴电抗器 | |
CN207409363U (zh) | 一种高频高压变压器 | |
CN201638633U (zh) | 低压大电流高频水冷变压器 | |
CN105957701B (zh) | 一种变线规无线电能传输磁耦合线圈设计方法 | |
CN202003816U (zh) | 逆变变压器 | |
CN208478093U (zh) | 绕组结构的变压器 | |
CN208225662U (zh) | 一种变电站用变压器安装底座 | |
CN203510142U (zh) | 一种电钉枪增强型电磁线圈结构 | |
CN205508590U (zh) | 一种新结构的淬火变压器 | |
CN205542267U (zh) | 变频空调高频pfc电感 | |
CN205451995U (zh) | 一种纳米晶高频单相变压器 | |
CN212434378U (zh) | 一种可调节电流的可变电感器 | |
CN202454418U (zh) | 一种用于撑紧干式变压器线圈的绝缘构件 | |
CN204407141U (zh) | 一种高绕线比值节能铁氧体磁芯 | |
CN104979064A (zh) | 一种epq型磁芯及包含它的电感磁性元件 | |
CN214336508U (zh) | 一种高频逆变器的变压器 | |
CN211181818U (zh) | 一种双磁体贴片电感 | |
CN203950661U (zh) | 立式变压器 | |
CN213519468U (zh) | 一种非晶合金变压器的铁心固定结构 | |
CN215911281U (zh) | 一种可拆卸变压器底框 | |
CN201455497U (zh) | 节能电焊机 | |
CN204834238U (zh) | 一种新型电抗器 | |
CN209000702U (zh) | 带脚针的小型滤波电感器 | |
CN201465738U (zh) | 变压器中高、低压线圈之间的结构 | |
CN101989488A (zh) | 变压器中高、低压线圈之间的结构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |