CN108389705A - 一种限流电抗器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种限流电抗器，包括线圈，以及与所述线圈同轴的，用于包覆所述线圈的浇注体，所述线圈由空心铜管绕制而成；所述浇注体包括同轴设置的内浇注体和外浇注体，所述内浇注体的外径大于所述线圈的外径，所述内浇注体的内径小于所述线圈的内径，所述内浇注体的顶面高于所述线圈的顶面，所述内浇注体的底面低于所述线圈的底面；所述内浇注体是由增磁丸粘结而成的，所述外浇注体由PU胶浇注成型。其技术效果是：在保证限流电抗器电感量的同时，减少线圈匝数，产品体积减小，电阻减少，能耗减少。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子领域的一种限流电抗器。
背景技术
限流电抗器是电力电子线路中重要的电气元器件。其主要作用有两个：降低延迟系统受电或系统故障时的电流浪涌，使异常电流在达到损坏半导体元器件数值前断开电路；单独作用或和电容器滤波器共同作用，限制电网中的高次谐波。目前的限流电抗器主要经历了三代：
第一代限流电抗器仅有由空心铜管绕制成的若干层螺线管线圈组成的线圈，如图1所示。
第二代限流电抗器在线圈外部浇注包裹环氧树脂的浇注体，增加产品参数稳定性、绝缘性能并固定保护线圈。
第三代限流电抗器采用PU胶的浇注体代替环氧树脂的浇注体，除具有第二代限流电抗器的所有优点外，还解决了第二代限流电抗器低温开裂问题。
第二代限流电抗器和第三代限流电抗器如图2所示。
目前的限流电抗器的制造方法，包括下列步骤：根据设计要求，选择相应规格的空心铜管；空心铜管表面包扎绝缘胶带，进行绝缘处理；根据设计要求，选择绕制模具绕制线圈；完成线圈绕制后，将线圈从绕制模具上脱模，安装连接铜排进行参数测试；根据设计要求，选择浇注模具，进行浇注体的浇注；待浇注体固化成型后，将产品从浇注模具中脱模；根据设计要求，进行参数测试；记录参数、包装、入库。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种限流电抗器，其在保证限流电抗器电感量的同时，减少线圈匝数，产品体积减小，电阻减少，能耗减少。
实现上述目的的一种技术方案是：一种限流电抗器，包括线圈，以及与所述线圈同轴的，用于包覆所述线圈的浇注体，所述线圈由空心铜管绕制而成；
所述浇注体包括同轴设置的内浇注体和外浇注体，所述内浇注体的外径大于所述线圈的外径，所述内浇注体的内径小于所述线圈的内径，所述内浇注体的顶面高于所述线圈的顶面，所述内浇注体的底面低于所述线圈的底面；
所述内浇注体是由增磁丸粘结而成的，所述外浇注体由PU胶浇注成型。
进一步的，所述内浇注体中粘结增磁丸的粘结剂为PU胶。
进一步的，所述外浇注体的顶面高于所述内浇注体的顶面，所述外浇注体的底面低于所述内浇注体的底面，所述外浇注体的外径大于所述内浇注体的外径。
再进一步的，所述外浇注体的内径等于所述内浇注体的内径。
更进一步的，所述限流电抗器的中心设有贯穿所述内浇注体和所述外浇注体的玻璃纤维管。
进一步的，所述空心铜管的外圆周壁缠绕有绝缘胶带。
进一步的，围绕所述线圈的圆周缠绕有绝缘薄膜层。
更进一步的，所述绝缘薄膜层的外表面涂有绝缘漆。
进一步的，所述线圈包括若干层从上至下依次设置的螺旋管线圈，其中最顶层的螺旋管线圈连接跨接铜排。
采用了本发明的一种限流电抗器，包括线圈的技术方案，以及与所述线圈同轴的，用于包覆所述线圈的浇注体，所述线圈由空心铜管绕制而成；所述浇注体包括同轴设置的内浇注体和外浇注体，所述内浇注体的外径大于所述线圈的外径，所述内浇注体的内径小于所述线圈的内径，所述内浇注体的顶面高于所述线圈的顶面，所述内浇注体的底面低于所述线圈的底面；所述内浇注体是由增磁丸粘结而成的，所述外浇注体由PU胶浇注成型。其技术效果是：在保证限流电抗器电感量的同时，减少线圈匝数，产品体积减小，电阻减少，能耗减少。
附图说明
图1为本发明的流电抗器的线圈的结构示意图。
图2为现有技术的限流电抗器的结构示意图。
图3为本发明的一种限流电抗器的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图3，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体的实施例，并结合附图进行详细地说明：
请参阅图3，本发明的一种限流电抗器，包括线圈1，以及与线圈1同轴的，用于包覆线圈1的浇注体2。
线圈1由空心铜管绕制而成，线圈1在产生电感的同时，冷却介质从空心铜管内部流过，对线圈1进行冷却。
本实施例中的线圈1为6×4匝线圈，即线圈1由四层螺旋管线圈组成，每层螺旋管线圈的匝数均为六匝，其中顶层的螺旋管线圈连接跨接铜排4，使限流电抗器1与外部供电线路导通。当然线圈1也可为6×6匝等其他形式。
为了保证线圈1与浇注体2之间的绝缘，绕制线圈1空心铜管的外圆周壁缠绕有绝缘胶带。
为了对线圈1进行定型并进一步对线圈1进行绝缘，线圈1通过围绕线圈1圆周设置的绝缘包扎带捆扎定型，并通过围绕线圈1的圆周缠绕的绝缘薄膜，在线圈1为形成包覆整个线圈1的绝缘薄膜层，绝缘薄膜层的外表面涂有绝缘漆。
本发明的一种限流电抗器的浇注体2，包括同轴设置的内浇注体21和外浇注体22。
内浇注体21用于包覆线圈1，内浇注体21的外径大于线圈1的外径，内浇注体21的内径小于线圈1的内径，内浇注体21的顶面高于线圈1的顶面，内浇注体21的底面低于线圈1的底面，形成对线圈1的整体包覆。
内浇注体21是由增磁丸粘结而成的。内浇注体21采用增磁丸的原因在于增磁丸的粒径一般为1000～2500μm，有着比磁性粉末的更大粒径，而且粒径的分布窄，因此增磁丸可在内浇注体21中的均匀分布而不团聚，形成连续的基体，从而保证内浇注体21电磁性能的均一性，因此限流电抗器的参数稳定性提高。同时由增磁丸粘结而成的内浇注体21的刚性高，从而有效保护了线圈1。
外浇注体22的顶面高于内浇注体21的顶面，外浇注体22的底面低于内浇注体21的底面，外浇注体22的外径大于内浇注体21的外径，从而将内浇注体21整体包覆在外浇注体22内。外浇注体22是由PU胶浇注而成的。外浇注体22采用PU胶，具备和环氧树脂一样的绝缘性能，同时又保证了限流电抗器的安全性。
同时，内浇注体21中将用来粘结增磁丸的粘结剂也为PU胶。采用PU胶的原因在于：一方面可以增强内浇注体21和外浇注体22之间的界面结合力，保证内浇注体21和外浇注体22成为一个整体，保证内浇注体21和外浇注体22均不开裂。外浇注体22的顶面高于内浇注体21的顶面，外浇注体22的底面低于内浇注体21的底面，外浇注体22的外径大于内浇注体21的外径的设计可以在外浇注体22浇注成型过程中，使部分PU胶渗入内浇注体21，从而进一步使内浇注体21和外浇注体22固化为一个整体。内部的内浇注体21用于增加限流电抗器的电感量，而外浇注体22用于保证限流电抗器的绝缘性能。由此实现了限流电抗器使用性能和安全性的完美统一。
本实施例中，外浇注体22的内径等于内浇注体21的内径。限流电抗器的中心设有贯穿外浇注体22和内浇注体21的玻璃纤维管3，进一步保证本发明的一种限流电抗器的安全性。
本发明的一种限流电抗器，通过增加由增磁丸粘结而成的内浇注体21，在限流电抗器的内部增加磁场，来提升限流电抗器的电感量，弥补了减少空心螺旋管线圈层数和每层空心螺旋管线圈匝数所造成的影响，因此限流电抗器的在空心螺旋管线圈层数和每层空心螺旋管线圈匝数减少的前提下，产品的电感量不降反升，而且体积更小而易于安装。同时由于线圈1中空心螺旋管线圈层数和每层空心螺旋管线圈匝数减少，绕制线圈用的铜管的长度减少，产品的制造成本降低，产品效率提高，节约资源；产品电阻小，发热少，损耗小，降低了能耗。同时本发明的一种限流电抗器的限流、滤波功能更好，产品性能可以更稳定。
本发明的一种限流电抗器的生产方法包括下列步骤：
线圈绕制步骤：在线圈绕制模具上将空心铜管绕制限流电抗器的线圈1，本实施例中线圈1的包括四层空心螺旋管线圈，每层空心螺旋管线圈的匝数为六匝。同时在最顶层的空心螺旋管线圈上安装跨接铜排4，用于进行线圈的性能测试，以及用于将最终的限流电抗器与供电线路连通。
为了保证线圈1对外绝缘，在绕制限流电抗器的线圈前，先在空心铜管的外圆周壁缠绕绝缘胶带。
线圈绝缘定型步骤：
将线圈1从线圈绕制模具上脱模，线圈1通过围绕线圈1圆周设置的绝缘包扎带捆扎定型。
围绕捆扎定型后的线圈1的圆周缠绕绝缘薄膜，在线圈1形成包覆整个线圈1的绝缘薄膜层，在绝缘薄膜层的外表面涂覆绝缘漆。
内浇注体浇注步骤：
将经过绝缘定型的线圈1，定位于内浇注体浇注模具的中心。
将PU胶粘结剂与增磁丸混合后，注入内浇注体浇注模具，对线圈1进行包覆。
待内浇注体模具中粘结剂干燥，内浇注体21在内浇注体模具内成型后，将内浇注体21从内浇注体浇注模具中脱模。
本实施例中，内浇注体21的外径大于线圈1的外径，内浇注体21的内径小于线圈1的内径，内浇注体21的顶面高于线圈1的顶面，内浇注体21的底面低于线圈1的底面，形成对线圈1的整体包覆。
外浇注体浇注步骤：
将内浇注体21，定位于外浇注体浇注模具的中心；
将PU胶注入外浇注体浇注模具，对内浇注体21进行包覆。
待PU胶固化成为外浇注体22，并与内浇注体21结合为一体化的浇注体2后，将浇注体2从外浇注体模具中脱模，得到限流电抗器的成品。
通过跨接铜排4对限流电抗器进行性能测试。
最后在限流电抗器的中心插接玻璃纤维管3，保证产品的安全性。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (9)
1.一种限流电抗器，包括线圈，以及与所述线圈同轴的，用于包覆所述线圈的浇注体，所述线圈由空心铜管绕制而成；其特征在于：
所述浇注体包括同轴设置的内浇注体和外浇注体，所述内浇注体的外径大于所述线圈的外径，所述内浇注体的内径小于所述线圈的内径，所述内浇注体的顶面高于所述线圈的顶面，所述内浇注体的底面低于所述线圈的底面；
所述内浇注体是由增磁丸粘结而成的，所述外浇注体由PU胶浇注成型。
2.根据权利要求1所述的一种限流电抗器，其特征在于：所述内浇注体中粘结增磁丸的粘结剂为PU胶。
3.根据权利要求1所述的一种限流电抗器，其特征在于：所述外浇注体的顶面高于所述内浇注体的顶面，所述外浇注体的底面低于所述内浇注体的底面，所述外浇注体的外径大于所述内浇注体的外径。
4.根据权利要求3所述的一种限流电抗器，其特征在于：所述外浇注体的内径等于所述内浇注体的内径。
5.根据权利要求4所述的一种限流电抗器，其特征在于：所述限流电抗器的中心设有贯穿所述内浇注体和所述外浇注体的玻璃纤维管。
6.根据权利要求1所述的一种限流电抗器，其特征在于：所述空心铜管的外圆周壁缠绕有绝缘胶带。
7.根据权利要求1所述的一种限流电抗器，其特征在于：围绕所述线圈的圆周缠绕有绝缘薄膜层。
8.根据权利要求7所述的一种限流电抗器，其特征在于：所述绝缘薄膜层的外表面涂有绝缘漆。
9.根据权利要求1所述的一种限流电抗器，其特征在于：所述线圈包括若干层从上至下依次设置的螺旋管线圈，其中最顶层的螺旋管线圈连接跨接铜排。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180810 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |