CN106971834A - 包括线性磁芯构造的多脉冲电磁装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及包括线性磁芯构造的多脉冲电磁装置。具体地提供了一种电磁装置，该电磁装置可以包括伸长芯，在该伸长芯中能够生成磁通量。所述电磁装置还可以包括贯穿所述伸长芯形的第一通道，和贯穿所述伸长芯形成的第二通道。将内芯部件设置在所述第一通道与所述第二通道之间。所述电磁装置还可以包括缠绕所述内芯部件的初级绕组，和缠绕所述内芯部件的多个次级绕组。贯穿所述初级绕组流动的电流生成围绕所述初级绕组的磁场，并且所述磁场被所述伸长芯吸收，以在所述伸长芯中生成所述磁通量。在所述伸长芯中流动的所述磁通量使电流在所述多个次级绕组中的每一个次级绕组中流动。

Description

包括线性磁芯构造的多脉冲电磁装置
技术领域
本公开涉及诸如电力变压器这样的电磁装置，并且更具体地说，涉及包括线性磁芯构造的多脉冲电磁装置。
背景技术
变压器整流器单元(TRU)和自耦变压器单元(ATRU)是可以被用于飞行器上的电力变压器，其将400赫兹的115伏特交变电流(VAC)转换成28伏特直流电流(VDC)飞行器电力，来向飞行器上的电气系统和组件供电。该115VAC可以通过一个或更多个发电机装置生成，所述一个或更多个发电机装置通过驱动轴和齿轮传动装置而以机械方式、可操作地联接至飞行器的发动机，以将机械能转换成电能。目光TRU/ATRU中的最大、最重以及最高的热发射部件是变压器芯。TRU/ATRU的重量和它们的热发射可以影响飞行器的性能。TRU/ATRU的重量被从飞行器的净荷重量中减去，并因此缩减了飞行器可以被设计成运送的重量的量。另外，冷却需求可以影响发动机舱设计和热管理。
发明内容
根据示例，提供了一种电磁装置，该电磁装置可以包括伸长芯，在该伸长芯中能够生成磁通量。所述电磁装置还可以包括贯穿所述伸长芯形的第一通道，和贯穿所述伸长芯形成的第二通道。将内芯部件设置在所述第一通道与所述第二通道之间。所述电磁装置还可以包括缠绕所述内芯部件的初级绕组，和缠绕所述内芯部件的多个次级绕组。流过所述初级绕组的电流信号生成围绕所述初级绕组的磁场。所述磁场被所述伸长芯吸收，以在所述伸长芯中生成磁通量。在所述伸长芯中流动的所述磁通量使电流在所述多个次级绕组中的每一个次级绕组中流动。
根据另一示例，提供了一种电磁装置，该电磁装置可以包括第一相伸长芯，该第一相伸长芯包括第一通道、第二通道以及设置在所述第一通道与所述第二通道之间的第一相内芯部件。所述电磁装置还可以包括缠绕所述第一相内芯部件的第一相初级绕组，和缠绕所述第一相内芯部件的多个第一相次级绕组。所述电磁装置还可以附加地包括第二相伸长芯，该第二相伸长芯包括第一通道、第二通道以及设置在所述第一通道与所述第二通道之间的第二相内芯部件。第二相初级绕组可以缠绕所述第二相内芯部件，并且多个第二相次级绕组可以缠绕所述第二相内芯部件。所述电磁装置还可以包括第三相伸长芯，该第三相伸长芯包括第一通道、第二通道以及设置在所述第一通道与所述第二通道之间的第三相内芯部件。第三相初级绕组可以缠绕所述第三相内芯部件，并且多个第三相次级绕组可以缠绕所述第三相内芯部件。
根据另一示例，提供了一种用于变换电力的方法，该方法包括以下步骤：设置伸长芯，在该伸长芯中可生成磁通量。所述伸长芯可以包括贯穿所述伸长芯形成的第一通道、贯穿所述伸长芯形成的第二通道、以及设置在所述第一通道与所述第二通道之间的内芯部件。所述方法还可以包括以下步骤：围绕所述内芯部件缠绕初级绕组，并且围绕所述内芯部件缠绕多个次级绕组。流过所述初级绕组的电流信号生成围绕所述初级绕组的磁场。所述磁场被所述伸长芯吸收，以在所述伸长芯中生成磁通量。在所述伸长芯中流动的所述磁通量使电流在所述多个次级绕组中的每一个次级绕组中流动。
根据另一示例或任何先前示例，所述伸长芯还可以包括与所述内芯部件的一侧相对的第一外芯部件，和与所述内芯部件的另一侧相对的第二外芯部件。所述伸长芯还可以包括第一侧芯部件，该第一侧芯部件将所述第一外芯部件的第一端部连接至所述内芯部件的第一端部，并且将所述内芯部件的所述第一端部连接至所述第二外芯部件的第一端部。所述伸长芯可以附加包括第二侧芯部件，该第二侧芯部件将所述第一外芯部件的第二端部连接至所述内芯部件的第二端部，并且将所述内芯部件的所述第二端部连接至所述第二外芯部件的第二端部。第一磁路由所述第一外芯部件、所述第一侧芯部件的第一部分、所述内芯部件以及所述第二侧芯部件的第一部分围绕所述第一通道形成。第二磁路由所述内芯部件、所述第一侧芯部件的第二部分、所述第二外芯部件以及所述第二侧芯部件的第二部分围绕所述第二通道形成。在所述第一磁路和所述第二磁路中流动的所述磁通量响应于流过所述初级绕组的所述电流。
根据另一示例或任何先前示例，所述第一通道和所述第二通道均包括对应于所述伸长芯的最长尺寸的深度尺寸。
根据另一示例或任何先前示例，所述第一通道和第二通道均包括：形成与所述伸长芯的所述最长尺寸横切的伸长开口的高度尺寸和宽度尺寸。
根据另一示例或任何先前示例，所述初级绕组和所述多个次级绕组的每一匝围绕所述内芯部件彼此相邻。
根据另一示例或任何先前示例，所述初级绕组和所述多个次级绕组中的每一个次级绕组均围绕所述内芯部件分离地缠绕。
根据另一示例或任何先前示例，所述电磁装置包括电绝缘材料层，该电绝缘材料层处于所述初级绕组与所述多个次级绕组中的每一个次级绕组之间，并且处于所述多个次级绕组中的每一个次级绕组之间。
根据另一示例或任何先前示例，所述伸长芯包括如下各项中的一种：单体结构；和包括彼此堆叠的多个板的层压结构。
附图说明
示例的下列详细描述参照例示了本公开的具体示例的附图。具有不同结构和操作的其它示例不脱离本公开的范围。
图1A是根据本公开的示例的、包括示例性电磁装置的电力分配系统的例示图。
图1B是图1A的示例性电磁装置的、沿图1A中的线1B-1B截取的立体图。
图1C是图1A和1B的示例性电磁装置的、沿图1B中的线1C-1C截取的截面图。
图2是图1A-1C的示例性电子装置的示意图。
图3A是根据本公开的示例的、包括处于初级绕组与每一个次级绕组之间和每一个次级绕组之间的电绝缘材料层的示例性电磁装置的端视图。
图3B是图3A的示例性电磁装置的、沿线3B-3B截取的截面图。
图4是根据本公开的示例的、包括三相电磁装置或设备的三相电力分配系统的示例。
图5是根据本公开另一示例的示例性三相电磁装置的端视图。
图6是根据本公开的示例的、用于将电信号变换成多个输出脉冲的方法的示例的流程图。
具体实施方式
示例的下列详细描述参照例示了本公开的具体示例的附图。具有不同结构和操作的其它示例不脱离本公开的范围。相同标号可以指不同图中的相同部件或组件。
在此使用特定术语仅仅为了方便，而不应视为针对所述示例的限制。例如，诸如“近端”、“远端”、“顶部”、“底部”、“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“垂直”、“向上”以及“向下”等的词语仅描述图中所示的构造或者参照所描述的图的取向而使用的相对位置。因为示例的组件可以按许多不同取向来定位，所以出于例示的目的来使用方向性术语，而绝非进行限制。要明白的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以利用其它示例，并且可以进行结构或逻辑改变。因此，下面的详细描述不按限制性含义来进行，并且本发明的范围根据附属权利要求书来限定。
图1A是根据本公开的示例的、包括示例性电磁装置102的电力分配系统100的示例。该示例性电磁装置102被配置为多脉冲电力变压器，其包括可以如在此所述生成磁通量的伸长芯104。该伸长芯104包括线性磁芯构造。还参照图1B和1C，图1B是图1A的示例性电磁装置102的、沿图1A中的线1B-1B截取的立体图。图1C是图1A和1B的示例性电磁装置102的、沿图1B中的线1C-1C截取的截面图。该电磁装置102可以包括：贯穿伸长芯104形成的第一通道106，和贯穿伸长芯104形成的第二通道108，两者在图1A中用虚线或短划线指示。可以将内芯部件110设置或限定在第一通道106与第二通道108之间。如图1A所示，第一通道106和第二通道108皆可以包括：对应于伸长芯104的最长尺寸“L”的深度尺寸“D”。因此，第一通道106和第二通道108均可以在长度上延伸通过伸长芯104。如图1B中最佳地示出，第一通道106和第二通道108皆可以包括这样的高度尺寸“H”和宽度尺寸“W”，即，其分别在伸长芯104的每一个端部处形成或限定第一伸长开口112或槽，和第二伸长开口114或槽。第一伸长开口112和第二伸长开口114与伸长芯104的最长尺寸“L”横切。在另一示例中，第一通道106和第二通道108的高度和宽度尺寸可以彼此不同。
该电磁装置102还可以包括围绕内芯部件110缠绕的初级绕组116。该初级导体绕组可以包括导电线，其围绕内芯部件110缠绕或盘绕预定匝数或圈数。该导电线可以被绝缘材料层覆盖。初级绕组116可以连接至电源118。例如，电源118可以是以机械方式可操作地联接至飞行器或其它交通工具的发动机的发电机装置，或者某一其它电力生成系统。
该电磁装置102还可以包括：也皆可以围绕内芯部件110缠绕的多个次级绕组120a-120。因为初级绕组116和次级绕组120a-120n中的每一个围绕内芯部件110缠绕，所以可以将该电磁装置102称为包括线性磁芯构造121。次级绕组120a-120n中的每一个可以是导电线，其围绕内芯部件110缠绕或盘绕预定匝数或圈数。用于每一个次级绕组120a-120n的导电线可以被电绝缘材料覆盖。如果用于初级绕组116和次级绕组120a-120n中的每一个的导电线未被电绝缘材料覆盖，那么，每一个绕组均需要如参照图3A和3B所述的，用电绝缘层分隔。
每一个次级绕组120a-120n都可以分别电连接至负载122a-122n。每一个负载122a-122n都可以是安装了电力分配系统的飞行器或其它交通工具的电气组件或系统。每一个次级绕组120a-120n和关联负载122a-122n都是独立电路。如本领域所已知的，每一个相应次级绕组120a-120n处的输出电压与如下项成比例：每一个相应次级绕组120a-120n的匝数与初级绕组116的匝数之比，乘以横跨初级绕组116的输入电压或由电源118供应的电压。
流过初级绕组116的电流(例如，电流信号)生成围绕初级绕组116的磁场。该磁场被伸长芯104吸收，以在该伸长芯104中生成磁通量，如图1B中的箭头124所示。在伸长芯104中流动的磁通量124使电流在所述多个次级绕组120a-120n中的每一个次级绕组中流动。磁通量124在伸长芯104中流动的方向基于电流在初级绕组116中流动的方向和利用已知为右手定则的约定。例如，假定流过初级绕组116的电流在图1B中沿第一通道106离开页面(图1B中的初级导体上的+号)并且沿第二通道108经由初级绕组116进入该页面(-号)，利用右手定则规定，磁通量124将沿箭头所示的第一方向流动，该第一方向与初级绕组116和每一个次级绕组120a-120n的取向横切。对于交变电流来说，磁通量124将沿图1B中的箭头所示的第一方向流动达该交变电流的半个周期，例如，正半周期，而沿与第一方向相反的第二方向流动达该交变电流的另一半周期，或负半周期。随着磁通量124达到每半周期最大幅度，并且与流过初级绕组116的交变电流对应地衰减(collapse)，在次级绕组120a-120n中感应交变电流。
初级绕组116和每一个次级绕组120a-120n的导电线在伸长芯104内的线性长度对应于该电磁装置102的效率。初级绕组116的导电线在伸长芯104内的线性长度越长，更大量的围绕该导线的磁场被伸长芯104耦合或吸收，以生成响应于流过该导线的电流而流动的磁通量124。类似的是，每一个次级绕组120a-120n的导电线在伸长芯104内的线性长度越长，用于根据该磁通量124在次级绕组120a-120n中生成电流的耦合就越大。因此，对于该电磁装置102在转换电力方面的最大效率来说，初级绕组116和每一个次级绕组120a-120n皆可以围绕内芯部件110缠绕，以最大化每一个绕组的导电线在伸长芯104内的线性长度。类似的是，在将输入电力转换成输出电力方面，伸长芯104越长，电磁装置102就越有效。
在图1B所示的示例中，初级绕组116和次级绕组120a-120n被示出为分别围绕内芯部件110分隔地缠绕，并且首先缠绕初级绕组，跟随是每一个次级绕组120a-120n。在其它示例中，初级绕组116和次级绕组120a-120n可以围绕内芯部件110彼此相邻缠绕。可以使用任何绕组布置，其在初级绕组116与每一个次级绕组120a-120n之间提供电力的有效变换，而不会增加电磁装置102的重量或者增加电磁装置102的热发射。
该伸长芯104还可以包括：与内芯部件110的一侧相对的第一外芯部件126，和与内芯部件110的另一侧相对的第二外芯部件128。第一侧芯部件130将第一外芯部件126的第一端部132连接至内芯部件110的第一端部134，并且将内芯部件110的第一端部134连接至第二外芯部件128的第一端部136。第二侧芯部件138将第一外芯部件126的第二端部140连接至内芯部件110的第二端部142。第二侧芯部件138还将内芯部件110的第二端部142连接至第二外芯部件128的第二端部144。
第一磁路146由第一外芯部件126、第一侧芯部件130的第一部分148、内芯部件110以及第二侧芯部件138的第一部分150围绕第一通道106形成。第二磁路152由内芯部件110、第一侧芯部件130的第二部分154、第二外芯部件128以及第二侧芯部件138的第二部分156围绕第二通道108形成。如前所述，在第一磁路146和第二磁路152中流动的磁通量124响应于流过初级绕组116的电流。
根据示例，该伸长芯104可以包括类似于图1A中所示的单体结构的单体结构158，并且可以由单体材料形成，或者由多个单体材料整体形成。例如，该伸长芯104可以是由铁氧体材料形成的固体伸长芯，或者固体伸长芯可以限定每一个通道106和108，并且可以将这两个伸长芯接合在一起。
根据另一示例，该伸长芯104可以包括由彼此堆叠或彼此相邻的多个板162形成的层压结构160，如图1B和1C所示。每一个板162都可以由硅钢合金、镍铁合金或能够生成与在此描述的磁通量类似的磁通量的其它金属性材料制成。例如，伸长芯104可以是镍铁合金，包括重量占大约20％的铁和重量占大约80％的镍。板162可以大致正方形或矩形，或者可以具有取决于电磁装置102的应用和可以定位该电磁装置102的环境的某一其它几何形状。例如，大致正方形或矩形板162可以被限定为任何类型的多边形以配合某一应用，或者可以具有圆角，与图1B所示类似，以使板162不是精确的正方形或矩形。
第一伸长开口112和第二伸长开口114贯穿每一个板162形成。每一个板162中的该开口112和114分别彼此对准，以在将这些板162彼此堆叠或彼此相邻时，形成贯穿伸长芯104的第一通道106和第二通道108。第一通道106和第二通道108大致垂直于由堆叠的板162或层板中的每一个板所限定的平面。
图2是图1A-1C的示例性电磁装置102的示意图。图2所示的示例性电磁装置102被配置为多脉冲电力变压器200。图2所示的多脉冲电力变压器200的示例包括：初级绕组202和五个次级绕组204a-204e。电磁装置102或多脉冲电力变压器的其它示例可以包括：两个次级绕组和五个次级绕组之间。其它示例可以保护附加次级绕组。与围绕外芯部件208和210的一些绕组相对比，该初级绕组202和次级绕组204a-204e被例示为，与内芯部件206相关联或者缠绕该内芯部件。如前所述，因为初级绕组202和次级绕组204a-204e都围绕内芯部件206缠绕，所以可以将该多脉冲电力变压器200称为线性磁芯构造212。可以将电源218电连接至初级绕组202，并且可以每一个次级绕组204a-204e电连接至相应负载222a-222e。每一个次级绕组204a-204e和关联负载222a-222e限定一独立电路。
图3A是根据本公开的示例的、包括处于初级绕组304与每一个次级绕组306a-306n之间和每一个次级绕组306a-306n之间的电绝缘材料层302的示例性电磁装置300的端视图。图3B是图3A的示例性电磁装置的、沿线3B-3B截取的截面图。因此，初级绕组304和每一个次级绕组306a-306n通过电绝缘材料层302彼此分隔。该电磁装置300可以包括与图1A-1C中的伸长芯104类似的伸长芯308。因此，该电磁装置300可以包括贯穿伸长芯308的第一通道310和第二通道312。可以将内芯部件314设置或限定在第一通道310与第二通道312之间。该电磁装置300可以被用于图1A-1C中的电磁装置102。
图4是根据本公开的示例的、包括三相电磁装置402或设备的三相电力分配系统400的示例。该三相电磁装置402可以包括：针对三相电力分配系统400的每一相的单相电磁装置404a-404c。每一个单相电磁装置404a-404c均可以和参照图1A-1C所述的电磁装置102相同或相似。每一个电磁装置404a-404c均可以被配置为，包括如上所述的线性磁芯的多相变压器。
该电磁装置404a-404c可以彼此直接抵靠，或者可以将类似于图4的示例中所示的间隔体405设置在相邻电磁装置404a-404c之间。该间隔体405可以由绝缘材料、非铁材料或不会不利地影响该三相电磁装置402的有效运转的其它材料制成。另外，虽然该电磁装置404a-404c在图4中的示例中被示出为并排放置，但根据可以部署该三相电磁装置402的应用或环境，还可以利用该电磁装置404a-404c的其它布置。例如，在另一示例中，该电磁装置404a-404可以彼此垂直堆叠，或者在另一示例中，可以将一个电磁装置404a堆叠在与图4所示类似地彼此相邻定位的两个其它电磁装置404b-404c上。
该三相电磁装置402的第一相410a或A相电磁装置404a可以包括：第一相伸长芯104a，其包括第一通道106a、第二通道108a；以及设置在第一通道106a与第二通道108a之间的第一相内芯部件110a。第一相初级绕组406a可以缠绕第一相内芯部件110a。还可以将多个第一相次级绕组408a-408n缠绕第一相内芯部件110a。
该三相电磁装置402的第二相410b或B相电磁装置404b可以包括：第二相伸长芯104b，其包括第一通道106b、第二通道108b；以及设置在第一通道106b与第二通道108b之间的第二相内芯部件110b。第二相初级绕组406b可以缠绕第二相内芯部件110b。还可以将多个第二相次级绕组409a-409n缠绕第二相内芯部件110b。
第三相410c或C相电磁装置404c可以包括：第三相伸长芯104c，其包括第一通道106c、第二通道108c；以及设置在第一通道106c与第二通道108c之间的第三相内芯部件110c。第三相初级绕组406c可以缠绕第三相内芯部件110c。还可以将多个第三相次级绕组411a-411n缠绕第三相内芯部件110c。
每一个电磁装置404a-404c均提供或限定该三相电力分配系统400的一相，A相410a、B相410b以及C相410c。每一个电磁装置404a-404c的初级绕组406a-406c都可以分别电连接至三相电源414的一个相，A相412a、B相412b或C相412c。每一个电磁装置404a-404c或相的每一个次级绕组408a-408n、409a-409n、411a-411n都可以分别电连接至每一相410a-410c的不同负载416a-416n。每一个电磁装置404a-404c都可以与参照图1A-1C描述的电磁装置102类似地操作，以将来自三相电源414的三相电力变换成向每一相410a-410c的每一个负载416a-416n供应合适的电力。响应于在关联初级绕组406a-406c中流动的交变电流，可以在任何伸长芯104a-104c中生成磁通量。
图5是根据本公开另一示例的示例性三相电磁装置500的端视图。该三相电磁装置500可以在与图4所示系统400相似的三相电力分配系统中使用。该三相电磁装置500可以代替图中4的三相电磁装置402来使用。该三相电磁装置500可以和参照图1A-1C描述的电磁装置102相似，并且除了贯穿伸长芯502的第一通道503和第二通道504以外，还可以包括可以类似于伸长芯104的伸长芯502，该电磁装置500还可以包括贯穿伸长芯502的第三通道505和第四通道506。第一通道503和第二通道504提供与图1A-1C中的电磁装置102的内芯部件110类似的内芯部件507。缠绕内芯部件507的初级绕组508a和多个次级绕组510a-510n可以形成该三相电磁装置500的第一相511a。
可以将第二内芯部件512设置或限定在第二通道504与第三通道505之间，并且可以将第三内芯部件514设置或限定在第三通道505与第四通道506之间。可以将第二相初级绕组508b和多个第二相次级绕组516a-516n缠绕第二内芯部件512。缠绕第二内芯部件512的第二相初级绕组508b和所述多个第二相次级绕组516a-516n形成该三相电磁装置500的第二相511b。第二相初级绕组508b可以电连接至三相电源(如图4中的三相电源414)的第二相或B相。第二相次级绕组516a-516皆可以电连接至相应负载，如图4中的第二相负载416a-416n。
可以将第三相初级绕组508c和多个第三相次级绕组518a-518n缠绕第三内芯部件514。缠绕第三内芯部件514的第三相初级绕组508c和所述多个第三相次级绕组518a-518n可以形成该三相电磁装置500的第三相511c。第三相初级绕组508c可以电连接至三相电源的第三相或C相，如图4中的三相电源414。第三相次级绕组518a-518n皆可以电连接至相应负载，如图4中的第三相负载416a-416n。
图6是根据本公开的示例的、用于将电信号变换成多个输出脉冲的方法600的示例的流程图。在框602中，可以设置可以生成磁通量的至少一个伸长芯或伸长磁芯。该伸长芯可以包括贯穿该伸长芯形成的第一通道和第二通道。可以将内芯部件设置或限定在第一通道与第二通道之间。该第一通道和第二通道皆可以包括对应于该伸长芯的最长尺寸的深度尺寸。
该伸长芯还可以包括：与该内芯部件的一侧相对的第一外芯部件，和与该内芯部件的另一侧相对的第二外芯部件。第一侧芯部件可以将第一外芯部件的第一端部连接至内芯部件的第一端部，并且将内芯部件的第一端部连接至第二外芯部件的第一端部。
第二侧芯部件可以将第一外芯部件的第二端部连接至内芯部件的第二端部，并且可以将内芯部件的第二端部连接至第二外芯部件的第二端部。由第一外芯部件、第一侧芯部件的第一部分、内芯部件以及第二侧芯部件的第一部分围绕第一通道形成第一磁路。由内芯部件、第一侧芯部件的第二部分、第二外芯部件以及第二侧芯部件的第二部分围绕第二通道形成第二磁路。该磁通量响应于流过初级绕组的电流而在第一磁路和第二磁路中流动。
在框604中，可以将第一电导体围绕内芯部件缠绕预定匝数以限定初级绕组。在框606中，可以将多个第二电导体皆围绕内芯部件缠绕选定匝数以限定多个次级绕组。贯穿所述初级绕组流动的电流生成围绕所述初级绕组的磁场，并且所述磁场被所述伸长芯吸收，以在所述伸长芯中生成所述磁通量。在所述伸长芯中流动的所述磁通量使电流在所述多个次级绕组中的每一个次级绕组中流动。
在框608中，可以将初级绕组连接至电源，并且可以将每一个次级绕组连接至负载。在框610中，可以使电流信号经过初级绕组，以生成围绕该初级绕组的磁场。该磁场被伸长芯吸收，以生成在该伸长芯中流动的电磁通量。
在框612中，在伸长芯中流动的磁通量可以使次级电流信号在每一个次级绕组中流动。在框614中，可以将该次级电流信号供应给与每一个次级绕组相关联的相应负载。
而且，本公开包括根据下列条款的示例：
条款1、一种电磁装置(102)，该电磁装置包括：伸长芯(104)，在该伸长芯中能够生成磁通量(124)；第一通道(106)，该第一通道贯穿所述伸长芯形成；第二通道(108)，该第二通道贯穿所述伸长芯形成；内芯部件(110)，该内芯部件设置在所述第一通道与所述第二通道之间；初级绕组(116)，该初级绕组缠绕所述内芯部件；以及多个次级绕组(120a-120n)，所述多个次级绕组缠绕所述内芯部件，其中，贯穿所述初级绕组流动的电流生成在所述初级绕组周围的磁场，并且所述磁场被所述伸长芯吸收，以在所述伸长芯中生成所述磁通量，在所述伸长芯中流动的所述磁通量使电流在所述多个次级绕组中的每一个次级绕组中流动。
条款2、根据条款1所述的电磁装置，其中，所述伸长芯还包括：第一外芯部件(126)，该第一外芯部件与所述内芯部件的一侧相对；第二外芯部件(128)，该第二外芯部件与所述内芯部件的另一侧相对；第一侧芯部件(130)，该第一侧芯部件将所述第一外芯部件的第一端部(132)连接至所述内芯部件的第一端部(134)，并且将所述内芯部件的所述第一端部连接至所述第二外芯部件的第一端部(136)；以及第二侧芯部件(138)，该第二侧芯部件将所述第一外芯部件的第二端部(140)连接至所述内芯部件的第二端部(142)，并且将所述内芯部件的所述第二端部连接至所述第二外芯部件的第二端部(144)，其中，第一磁路(146)由所述第一外芯部件、所述第一侧芯部件的第一部分(148)、所述内芯部件以及所述第二侧芯部件的第一部分(150)做所述第一通道周围形成，并且其中，第二磁路(152)由所述内芯部件、所述第一侧芯部件的第二部分(154)、所述第二外芯部件以及所述第二侧芯部件的第二部分(156)围绕所述第二通道形成，在所述第一磁路和所述第二磁路中流动的所述磁通量响应于流过所述初级绕组的所述电流。
条款3、根据条款1所述的电磁装置，其中，所述第一通道和所述第二通道均包括对应于所述伸长芯的最长尺寸(L)的深度尺寸(D)。
条款4、根据条款3所述的电磁装置，其中，所述第一通道和所述第二通道均包括：形成与所述伸长芯的所述最长尺寸横切的伸长开口的高度尺寸和宽度尺寸(W)。
条款5、根据条款1所述的电磁装置，其中，所述初级绕组和所述多个次级绕组的每一匝都围绕所述内芯部件彼此相邻。
条款6、根据条款1所述的电磁装置，其中，所述初级绕组和所述多个次级绕组中的每一个次级绕组围绕所述内芯部件分离地缠绕。
条款7、根据条款1所述的电磁装置，其中，所述初级绕组和所述多个次级绕组中的每一个次级绕组均围绕所述内芯部件缠绕，以最大化每一个绕组在所述伸长芯内的线性长度。
条款8、根据条款1所述的电磁装置，所述电磁装置还包括电绝缘材料层(302)，该电绝缘材料层处于所述初级绕组与所述多个次级绕组中的每一个次级绕组之间，并且处于所述多个次级绕组中的每一个次级绕组之间。
条款9、根据条款1所述的电磁装置，其中，所述伸长芯包括如下各项中的一种：单体结构(158)；和包括彼此堆叠的多个板(162)的层压结构(160)。
条款10、根据条款1所述的电磁装置，其中，通过在所述初级绕组中流动的交变电流生成所述磁通量，在所述交变电流的正半周期期间，所述磁通量在与所述初级绕组和所述多个次级绕组的取向横切的第一方向上流动，而在所述交变电流的负半周期期间，所述磁通量在与所述第一方向相反的第二方向上流动。
条款11、根据条款1所述的电磁装置，其中，所述多个次级绕组包括：在两个次级绕组与五个次级绕组之间。
条款12、根据条款1所述的电磁装置，其中，缠绕所述内芯部件的所述初级绕组和所述多个次级绕组形成三相电磁装置(500)的第一相(410a)，所述三相电磁装置包括：贯穿所述伸长芯形成的第三通道(504)；贯穿所述伸长芯形成的第四通道(506)；处于所述第二通道与所述第三通道之间的第二内芯部件(512)；处于所述第三通道与所述第四通道之间的第三内芯部件(514)；缠绕所述第二内芯部件的第二相初级绕组(508b)；缠绕所述第三内芯部件的第三相初级绕组(508c)；缠绕所述第二内芯部件的多个第二相次级绕组(516a-516b)，缠绕第二内芯部件512的第二相初级绕组和所述多个第二相次级绕组形成所述三相电磁装置的第二相；以及缠绕所述第三内芯部件的多个第三相次级绕组(518a-518b)，缠绕第三内芯部件的第三相初级绕组和所述多个第三相次级绕组形成所述三相电磁装置的第三相。
条款13、根据条款1所述的电磁装置，其中，缠绕所述内芯部件的所述初级绕组和所述多个次级绕组形成三相电磁装置的第一相(511a)，所述三相电磁装置包括：
第二相(410b)，所述第二相包括：能够生成磁通量的第二相伸长芯(104b)；贯穿所述第二相伸长芯形成的第一通道(106b)；贯穿所述第二相伸长芯形成的第二通道(108b)；设置在所述第一通道与所述第二通道之间的第二相内芯部件(110b)；缠绕所述第二相内芯部件的第二相初级绕组(406b)；缠绕所述第二相内芯部件的多个第二相次级绕组(409a-409n)；缠绕第二相内芯部件的第二相初级绕组和所述多个第二相次级绕组形成所述三相电磁装置的第二相(511b)；
第三相(410c)，所述第三相包括：能够生成磁通量的第三相伸长芯(104c)；贯穿所述第三相伸长芯形成的第一通道(106c)；贯穿所述第三相伸长芯形成的第二通道(108c)；设置在所述第一通道与所述第二通道之间的第三相内芯部件(110c)；缠绕所述第三相内芯部件的第三相初级绕组(406c)；以及缠绕所述第三相内芯部件的多个第三相次级绕组(411a-411n)，缠绕第三相内芯部件的第三相初级绕组和所述多个第三相次级绕组形成所述三相电磁装置的第三相(511c)。
条款14、一种电磁装置(402)，该电磁装置包括：
第一相伸长芯(104a)，该第一相伸长芯包括第一通道(106a)、第二通道(108a)以及设置在所述第一通道与所述第二通道之间的第一相内芯部件(110a)；缠绕所述第一相内芯部件的第一相初级绕组(406a)；缠绕所述第一相内芯部件的多个第一相次级绕组(408a-408n)；
第二相伸长芯(104b)，该第二相伸长芯包括第一通道(106b)、第二通道(108b)以及设置在所述第一通道与所述第二通道之间的第二相内芯部件(110b)；缠绕所述第二相内芯部件的第二相初级绕组(406b)；缠绕所述第二相内芯部件的多个第二相次级绕组(409a-409n)；
第三相伸长芯(104c)，该第三相伸长芯包括第一通道(106c)、第二通道(108c)以及设置在所述第一通道与所述第二通道之间的第三相内芯部件(110c)；缠绕所述第三相内芯部件的第三相初级绕组(406c)；以及缠绕所述第三相内芯部件的多个第三相次级绕组(411a-411n)。
条款15、根据条款14所述的电磁装置，其中，每一个伸长芯都包括：
第一外芯部件(126)，该第一外芯部件与所述内芯部件的一侧相对；
第二外芯部件(128)，该第二外芯部件与所述内芯部件的另一侧相对；
第一侧芯部件(130)，该第一侧芯部件将所述第一外芯部件的第一端部(132)连接至所述内芯部件的第一端部(134)，并且将所述内芯部件的所述第一端部连接至所述第二外芯部件的第一端部(136)；以及
第二侧芯部件(138)，该第二侧芯部件将所述第一外芯部件的第二端部(140)连接至所述内芯部件的第二端部(142)，并且将所述内芯部件的所述第二端部连接至所述第二外芯部件的第二端部(144)，
其中，第一磁路(146)由所述第一外芯部件、所述第一侧芯部件的第一部分(148)、所述内芯部件以及所述第二侧芯部件的第一部分(150)在所述第一通道周围形成，并且
其中，第二磁路(152)由所述内芯部件、所述第一侧芯部件的第二部分(154)、所述第二外芯部件以及所述第二侧芯部件的第二部分(156)围绕所述第二通道形成，其中，在所述特定相伸长芯的所述第一磁路和所述第二磁路中流动的所述磁通量响应于流过特定相伸长芯的所述初级绕组的电流。
条款16、根据条款14所述的电磁装置，其中，每一个伸长芯包括如下各项中的一种：单体结构(158)；和包括彼此堆叠的多个板(162)的层压结构(160)。
条款17、根据条款14所述的电磁装置，其中，响应于在关联初级绕组中流动的交变电流，在任何所述伸长芯中生成磁通量，在所述交变电流的正半周期期间，所述磁通量在与所述关联初级绕组和所述多个次级绕组的取向横切的第一方向上流动，而在所述交变电流的负半周期期间，所述磁通量在与所述第一方向相反的第二方向上流动。
条款18、一种用于变换电力的方法(600)，该方法包括以下步骤：
设置伸长芯(602)，在该伸长芯中可生成磁通量，所述伸长芯包括：贯穿所述伸长芯形成的第一通道(106)、贯穿所述伸长芯形成的第二通道(108)、以及设置在所述第一通道与所述第二通道之间的内芯部件(110)；
围绕所述内芯部件缠绕(604)初级绕组(116)；
围绕所述内芯部件缠绕(606)多个次级绕组(120a-120n)，
其中，贯穿所述初级绕组流动的电流生成围绕所述初级绕组的磁场，并且所述磁场被所述伸长芯吸收，以在所述伸长芯中生成所述磁通量，在所述伸长芯中流动的所述磁通量使电流在所述多个次级绕组中的每一个次级绕组中流动。
条款19、根据条款18所述的方法，其中，所述第一通道和所述第二通道均包括对应于所述伸长芯的最长尺寸(L)的深度尺寸(D)。
条款20、根据条款18所述的方法，其中，设置所述伸长芯的步骤还包括以下步骤：
设置与所述内芯部件的一侧相对的第一外芯部件(126)；
设置与所述内芯部件的另一侧相对的第二外芯部件(128)；
设置第一侧芯部件(130)，该第一侧芯部件将所述第一外芯部件的第一端部(132)连接至所述内芯部件的第一端部(134)，并且将所述内芯部件的所述第一端部连接至所述第二外芯部件的第一端部(136)；以及
设置第二侧芯部件(138)，该第二侧芯部件将所述第一外芯部件的第二端部(140)连接至所述内芯部件的第二端部(142)，并且将所述内芯部件的所述第二端部连接至所述第二外芯部件的第二端部(144)，
其中，第一磁路(146)由所述第一外芯部件、所述第一侧芯部件的第一部分(148)、所述内芯部件以及所述第二侧芯部件的第一部分(150)在所述第一通道周围形成，并且
其中，第二磁路(152)由所述内芯部件、所述第一侧芯部件的第二部分(154)、所述第二外芯部件以及所述第二侧芯部件的第二部分(156)围绕所述第二通道形成，在所述第一磁路和所述第二磁路中流动的所述磁通量响应于流过所述初级绕组的所述电流。
条款21、根据条款18所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
将所述初级绕组连接(608)至电源(118)，而将每一个所述次级绕组连接至负载(122a-122n)；
使电流信号传递(610)通过所述初级绕组，以生成围绕所述初级绕组的磁场，所述磁场被所述伸长芯吸收，以生成在所述伸长芯中流动的电磁通量，在所述伸长芯中流动的所述磁通量使(612)次级电流信号在每一个次级绕组中流动；以及
将所述次级电流信号供应(614)给与每一个次级绕组相关联的相应所述负载。
附图中的流程图和框图例示了根据本发明的各个示例的系统、方法以及计算机程序产品的可能实现的架构、功能以及操作。在这点上，该流程图或框图中的每一个框都可以表示模块、区段、或指令的一部分，其包括用于实现所指定逻辑功能的一个或更多个可执行指令。在一些另选实现中，该框中提到的功能可以出现在图中所提到的次序之外。例如，根据所涉及功能，接连示出的两个框事实上可以大致同时执行，或者这些框有时可以按逆序执行。还应注意到，这些框图和/或流程图例示中的每一个框，和这些框图和/或流程图例示中的框的组合，可以通过执行该指定功能或行为或者执行专用硬件与计算机指令的组合的基于专用硬件的系统来实现。
在此使用的术语仅出于描述特定示例的目的，而不是旨在对本发明的示例进行限制。如在此使用的，单数形式“一”、“这”以及“该/所述”同样旨在包括多数形式，除非上下文另外进行了明确指示。还应明白当在本说明书中使用时，，术语“包括”和/或“包含”指定存在规定特征、整数、步骤、操作、部件和/或组件，而非排除存在或增加一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、部件、组件和/或其组合。
所附权利要求书中的所有装置或步骤加功能部件的对应结构、材料、行为以及等同物旨在包括用于结合如具体要求保护的其它要求保护的部件来执行该功能的任何结构、材料或行为。已经出于例示和描述的目的，呈现了本发明的描述，但不是旨在排它或按所公开形式限制成本发明的示例。在不脱离本发明的示例的范围和精神的情况下，本领域普通技术人员应当明白许多修改例和变型例。选择并描述该示例，以便最佳地说明本发明的示例的原理和实践应用，并且使得本领域普通技术人员能够针对具有如适于预期特定用途的各种修改例的各种示例来理解本发明的示例。
尽管在此已经例示并描述了具体示例，但本领域普通技术人员清楚的是，被设想以实现同一目的的任何布置都可以用所示具体示例来替代，并且本发明的示例在其它环境中具有其它应用。本申请旨在覆盖本发明的任何修改或改变。所附权利要求书绝不是旨在将本发明的示例的范围限制成在此描述的具体示例。

Claims (15)

1.一种电磁装置(102)，该电磁装置(102)包括：
伸长芯(104)，在该伸长芯(104)中能够生成磁通量(124)；
第一通道(106)，该第一通道(106)贯穿所述伸长芯形成；
第二通道(108)，该第二通道(108)贯穿所述伸长芯形成；
内芯部件(110)，该内芯部件(110)设置在所述第一通道与所述第二通道之间；
初级绕组(116)，该初级绕组(116)缠绕所述内芯部件；以及
多个次级绕组(120a-120n)，所述多个次级绕组(120a-120n)缠绕所述内芯部件，
其中，贯穿所述初级绕组流动的电流生成在所述初级绕组周围的磁场，并且所述磁场被所述伸长芯吸收，以在所述伸长芯中生成所述磁通量，在所述伸长芯中流动的所述磁通量使电流在所述多个次级绕组中的每一个次级绕组中流动。
2.根据权利要求1所述的电磁装置，其中，所述伸长芯还包括：
第一外芯部件(126)，该第一外芯部件(126)与所述内芯部件的一侧相对；
第二外芯部件(128)，该第二外芯部件(128)与所述内芯部件的另一侧相对；
第一侧芯部件(130)，该第一侧芯部件(130)将所述第一外芯部件的第一端部(132)连接至所述内芯部件的第一端部(134)，并且将所述内芯部件的所述第一端部连接至所述第二外芯部件的第一端部(136)；以及
第二侧芯部件(138)，该第二侧芯部件(138)将所述第一外芯部件的第二端部(140)连接至所述内芯部件的第二端部(142)，并且将所述内芯部件的所述第二端部连接至所述第二外芯部件的第二端部(144)，
其中，第一磁路(146)由所述第一外芯部件、所述第一侧芯部件的第一部分(148)、所述内芯部件以及所述第二侧芯部件的第一部分(150)在所述第一通道周围形成，并且
其中，第二磁路(152)由所述内芯部件、所述第一侧芯部件的第二部分(154)、所述第二外芯部件以及所述第二侧芯部件的第二部分(156)围绕所述第二通道形成，在所述第一磁路和所述第二磁路中流动的所述磁通量响应于流过所述初级绕组的所述电流。
3.根据权利要求1所述的电磁装置，其中，所述第一通道和所述第二通道均包括对应于所述伸长芯的最长尺寸(L)的深度尺寸(D)。
4.根据权利要求3所述的电磁装置，其中，所述第一通道和所述第二通道均包括：形成与所述伸长芯的所述最长尺寸横切的伸长开口的高度尺寸和宽度尺寸(W)。
5.根据权利要求1所述的电磁装置，其中，所述初级绕组和所述多个次级绕组的每一匝围绕所述内芯部件彼此相邻。
6.根据权利要求1所述的电磁装置，其中，所述初级绕组和所述多个次级绕组中的每一个次级绕组围绕所述内芯部件分离地缠绕。
7.根据权利要求1所述的电磁装置，其中，所述初级绕组和所述多个次级绕组中的每一个次级绕组均围绕所述内芯部件缠绕，以最大化每一个绕组在所述伸长芯内的线性长度。
8.根据权利要求1所述的电磁装置，所述电磁装置还包括电绝缘材料层(302)，该电绝缘材料层(302)处于所述初级绕组与所述多个次级绕组中的每一个次级绕组之间，并且处于所述多个次级绕组中的每一个次级绕组之间。
9.根据权利要求1所述的电磁装置，其中，所述伸长芯包括如下各项中的一种：单体结构(158)；和包括彼此堆叠的多个板(162)的层压结构(160)。
10.根据权利要求1所述的电磁装置，其中，通过在所述初级绕组中流动的交变电流生成所述磁通量，在所述交变电流的正半周期期间，所述磁通量在与所述初级绕组和所述多个次级绕组的取向横切的第一方向上流动，而在所述交变电流的负半周期期间，所述磁通量在与所述第一方向相反的第二方向上流动。
11.根据权利要求1所述的电磁装置，其中，所述多个次级绕组包括：在两个次级绕组与五个次级绕组之间。
12.一种用于变换电力的方法(600)，该方法(600)包括以下步骤：
设置伸长芯(602)，在该伸长芯(602)中能够生成磁通量，所述伸长芯包括：贯穿所述伸长芯形成的第一通道(106)、贯穿所述伸长芯形成的第二通道(108)、以及设置在所述第一通道与所述第二通道之间的内芯部件(110)；
围绕所述内芯部件缠绕(604)初级绕组(116)；
围绕所述内芯部件缠绕(606)多个次级绕组(120a-120n)，
其中，贯穿所述初级绕组流动的电流生成在所述初级绕组周围的磁场，并且所述磁场被所述伸长芯吸收，以在所述伸长芯中生成所述磁通量，在所述伸长芯中流动的所述磁通量使电流在所述多个次级绕组中的每一个次级绕组中流动。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一通道和所述第二通道均包括对应于所述伸长芯的最长尺寸(L)的深度尺寸(D)。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，设置所述伸长芯的步骤还包括以下步骤：
设置与所述内芯部件的一侧相对的第一外芯部件(126)；
设置与所述内芯部件的另一侧相对的第二外芯部件(128)；
设置第一侧芯部件(130)，该第一侧芯部件(130)将所述第一外芯部件的第一端部(132)连接至所述内芯部件的第一端部(134)，并且将所述内芯部件的所述第一端部连接至所述第二外芯部件的第一端部(136)；以及
设置第二侧芯部件(138)，该第二侧芯部件(138)将所述第一外芯部件的第二端部(140)连接至所述内芯部件的第二端部(142)，并且将所述内芯部件的所述第二端部连接至所述第二外芯部件的第二端部(144)，
其中，第一磁路(146)由所述第一外芯部件、所述第一侧芯部件的第一部分(148)、所述内芯部件以及所述第二侧芯部件的第一部分(150)在所述第一通道周围形成，并且
其中，第二磁路(152)由所述内芯部件、所述第一侧芯部件的第二部分(154)、所述第二外芯部件以及所述第二侧芯部件的第二部分(156)围绕所述第二通道形成，在所述第一磁路和所述第二磁路中流动的所述磁通量响应于流过所述初级绕组的所述电流。
15.根据权利要求12所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
将所述初级绕组连接(608)至电源(118)，而将所述次级绕组中的每一个连接至负载(122a-122n)；
使电流信号传递(610)通过所述初级绕组，以生成围绕所述初级绕组的磁场，所述磁场被所述伸长芯吸收，以生成在所述伸长芯中流动的电磁通量，在所述伸长芯中流动的所述磁通量使(612)次级电流信号在每一个次级绕组中流动；以及
将所述次级电流信号供应(614)给与每一个次级绕组相关联的相应负载。
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