CN108573797B - 电抗器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电抗器。该电抗器包含：外周部铁芯；以及至少三个铁芯线圈，其与外周部铁芯的内表面接触、或与该内表面相结合。至少三个铁芯线圈分别由铁芯和卷绕于铁芯的线圈构成。电抗器包含安装部，该安装部配置于外周部铁芯的一侧的端面并将外周部铁芯安装于规定的位置。在安装部延长部形成有至少一个通气部。

Description

电抗器
技术领域
本发明涉及一种电抗器。
背景技术
以往，公知有一种将电抗器配置于电抗器壳体、使制冷剂在电抗器壳体的收纳空间的剩余部分进行循环的技术(例如参照日本特开2009-49082号公报)。
发明内容
发明要解决的问题
然而，在日本特开2009-49082号公报中，由于需要使用电抗器壳体，因此，电抗器与其相对应地大型化，而且制造费用也增加。
由此，期望一种不使电抗器大型化、降低制造费用并且使散热性提高的电抗器。
用于解决问题的方案
根据本公开的第一技术方案，提供一种电抗器，该电抗器具备：外周部铁芯；以及至少三个铁芯线圈，其与所述外周部铁芯的内表面接触、或与该内表面相结合，所述至少三个铁芯线圈分别由铁芯和卷绕于该铁芯的线圈构成，该电抗器还具备安装部，该安装部配置于所述外周部铁芯的一侧的端面并将所述外周部铁芯安装于规定的位置，在所述安装部形成有至少一个通气部。
根据第二技术方案，在第一技术方案的基础上，该电抗器(5)还具备中心部铁芯(10)，该中心部铁芯(10)位于所述外周部铁芯的中心的位置。
根据第三技术方案，在第一或第二技术方案的基础上，所述安装部包含端板和相对于该端板沿着垂直方向延伸的延长部，在所述端板的与所述外周部铁芯或所述铁芯的轴向相对应的一部分形成有贯通孔(66)。
根据第四技术方案，在第三技术方案的基础上，该电抗器(5)具备冷却风扇(6)，该冷却风扇(6)安装于所述贯通孔。
根据第五技术方案，在第四技术方案的基础上，所述冷却风扇配置于比所述至少三个铁芯线圈的所述线圈靠半径方向内侧的位置。
根据第六技术方案，在第一～第五技术方案的基础上，在所述外周部铁芯形成有沿着轴向延伸的孔(70)，所述安装部和所述外周部铁芯利用插入于所述孔的连结棒(80、90)互相连结。
发明的效果
在第一技术方案中，仅在外周部铁芯的一侧的端面安装有安装部，在安装部形成有至少一个通气部。因而，流体、例如空气穿过外周部铁芯的内部空间和安装部的通气部而能够散热，因此，能够使电抗器的散热性提高。此外，由于不需要为了在设置状态下进行散热而追加其他的构件，因此，能够避免电抗器大型化，能够降低制造费用并且使电抗器轻量。
在第二技术方案中，在具有中心部铁芯的情况下，也能够使电抗器的散热性提高。
在第三技术方案中，由于能够自形成于端板的一部分的贯通孔散热，因此，能够使电抗器的散热性提高。此外，能够使电抗器轻量。
在第四技术方案中，利用冷却风扇能够使电抗器的散热性提高。
在第五技术方案中，由于冷却风扇不干涉线圈，因此，能够将延长部的高度抑制得较低。
在第六技术方案中，能够不使电抗器大型化而使安装部和外周部铁芯连结。
附图说明
此外，根据附图所示的本发明的典型的实施方式的详细说明，能够进一步理解本发明的这些目的、特征以及优点及其他的目的、特征以及优点。
图1是基于第一实施方式的电抗器的端视图。
图2A是基于第二实施方式的电抗器的立体图。
图2B是图2A所示的电抗器的分解立体图。
图3是基于第三实施方式的电抗器的剖视图。
图4是基于第四实施方式的电抗器的剖视图。
图5A是基于第五实施方式的电抗器的立体图。
图5B是图5A所示的电抗器的另一立体图。
图6A是基于第六实施方式的电抗器的立体图。
图6B是图6A所示的电抗器的分解立体图。
图6C是图6B所示的安装部的立体图。
图6D是图6A所示的电抗器的侧视图。
图7A是基于第七实施方式的电抗器的立体图。
图7B是图7A所示的电抗器的分解立体图。
图7C是图7A所示的安装部的俯视图。
图7D是图7B所示的安装部的立体图。
图7E是图7A所示的电抗器的侧视图。
图8A是基于第八实施方式的电抗器的分解立体图。
图8B是基于第八实施方式的另一电抗器的分解立体图。
图9A是基于第九实施方式的电抗器的分解立体图。
图9B是基于第九实施方式的另一电抗器的分解立体图。
图10是表示包含电抗器的机械的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。在以下的附图中，对相同的构件标注有相同的附图标记。为了容易理解，这些附图适当变更了比例尺。
图1是基于第一实施方式的电抗器的端视图。如图1所示，电抗器5包含：外周部铁芯20，其截面呈六边形；以及至少三个铁芯线圈31～33，其与外周部铁芯20的内表面接触或与该内表面相结合。而且，铁芯的数量优选为3的倍数，由此，能够将电抗器5作为三相电抗器使用。另外，外周部铁芯20可以是多边形形状或圆形。
铁芯线圈31～33分别包含铁芯41～43和卷绕于该铁芯41～43的线圈51～53。外周部铁芯20和铁芯41～43通过层叠多个铁板、碳钢板、电磁钢板制成，或由压粉铁芯制成。
由图1可知，铁芯41～43为互相相同的尺寸，并在外周部铁芯20的周向上以等间隔配置。在图1中，铁芯41～43的各自的半径方向外侧端部与外周部铁芯20接触、或与外周部铁芯20一体形成。
此外，铁芯41～43的各自的半径方向内侧端部朝向外周部铁芯20的中心收缩，其顶端角度约为120度。并且，铁芯41～43的半径方向内侧端部隔着能够磁连结的间隙101～103互相分开。
换言之，在第一实施方式中，铁芯41的半径方向内侧端部隔着间隙101、103与相邻的两个铁芯42、43的各自的半径方向内侧端部互相分开。其他的铁芯42～43也相同。另外，理想的是，间隙101～103的尺寸互相相等，但也可以不相等。而且，在后述的实施方式中，存在有省略对间隙101～103等的表述和对铁芯线圈31～33等的表述的情况。
这样一来，在第一实施方式中，将铁芯线圈31～33配置于外周部铁芯20的内侧。换言之，铁芯线圈31～33被外周部铁芯20包围起来。因此，能够降低来自线圈51～53的磁通泄漏到外周部铁芯20的外部。
图2A是第二实施方式的电抗器的立体图。此外，图2B是图2A所示的电抗器的分解立体图。如图2A、图2B所示，在外周部铁芯20或铁芯41～43的一端结合有安装部60。安装部60包含有端板61和自端板61的中心相对于端板61垂直地延伸并具有与外周部铁芯20相对应的外形的筒形的延长部62。端板61安装于未图示的其他的构件的安装面，由此，安装部60起到将外周部铁芯20或铁芯41～43安装在规定位置的作用。
在安装部60的延长部62的侧壁形成有至少一个通气部，在图2A和图2B中形成有三个通气部，该通气部例如为缺口65。如图2A和图2B所示，在外周部铁芯20的截面呈六边形的情况下，由延长部62和缺口65形成的截面也同样为六边形。这样一来，在外周部铁芯20的截面呈多边形的情况下，优选的是，通过在延长部62的截面中去除连续的三个边中的相当于中央的边的部分，从而形成缺口65。该情况下，能够容易地形成缺口65。
而且，在形成多个缺口65的情况下，优选的是，多个缺口65在周向上以等间隔形成。由此，可明确的是，能够将外周部铁芯20稳定地安装于延长部62。
这样一来，安装部60仅安装于外周部铁芯20或铁芯41～43的一侧的端面，外周部铁芯20的周面以及另一端面暴露。并且，在安装部60形成有至少一个通气部65，例如形成有至少一个缺口。因此，流体、例如空气穿过外周部铁芯的内部空间和安装部60的通气部65，由此，能够在电抗器5驱动时对线圈51～53的热量进行散热。因而，能够使电抗器5的散热性提高。此外，由于仅在固定外周部铁芯20所需的安装部60的一部分形成有缺口65，因此，不需要对电抗器5追加其他的构件。因此，能够避免电抗器5大型化，能够使电抗器5轻量。而且，还可以代替缺口65而作为通气部在延长部62形成有贯通孔、狭缝，能够明确的是，在该情况下也能够获得同样的效果。
图3是第三实施方式的电抗器5的剖视图。图3所示的电抗器5包含：外周部铁芯20，其呈大致八边形；以及与上述相同的四个铁芯线圈31～34，其与外周部铁芯20的内表面接触或与该内表面相结合。这些铁芯线圈31～34在电抗器5的周向上以等间隔配置。而且，铁芯的数量优选为4以上的偶数，由此，能够将电抗器5作为单相电抗器使用。
由图3可知，各个铁芯线圈31～34包含沿着半径方向延伸的铁芯41～44和卷绕于该铁芯的线圈51～54。铁芯41～44的各自的半径方向外侧端部与外周部铁芯20接触、或与外周部铁芯20一体形成。
此外，铁芯41～44的各自的半径方向内侧端部位于外周部铁芯20的中心附近。在图3中，铁芯41～44的各自的半径方向内侧端部朝向外周部铁芯20的中心收缩，其顶端角度约为90度。并且，铁芯41～44的半径方向内侧端部隔着能够磁连结的间隙101～104互相分开。
此外，图4是基于第四实施方式的电抗器的剖视图。图4所示的电抗器5包含圆形的外周部铁芯20和六个铁芯线圈31～36。铁芯线圈31～36分别包含铁芯41～46和卷绕于铁芯41～46的线圈51～56。铁芯41～46与外周部铁芯20的内周面接触或与该内周面一体形成。此外，在外周部铁芯20的中心配置有中心部铁芯10。中心部铁芯10设为与外周部铁芯20相同地形成。并且，在铁芯41～46的半径方向内侧端部与位于中心的中心部铁芯10之间形成有能够磁连结的间隙101～106。
在图3和图4所示的外周部铁芯20、铁芯41～46、中心部铁芯10的一侧的端面安装有上述的安装部60。对于这样的电抗器5，由于与上述相同的理由，也能够使这些电抗器5的散热性提高。
以下进一步说明图1所示的结构的电抗器5，在图3和图4所示的电抗器5中也能够大致相同地应用。
图5A是基于第五实施方式的电抗器的立体图，图5B是图5A所示的电抗器的另一立体图。如图5A、图5B所示，在端板61的中央形成有贯通孔66。贯通孔66以与外周部铁芯20的内周面相同的形状形成于与该内周面大致对应的位置。该情况下，由于能够自贯通孔66散热，因此，能够使电抗器5的散热性提高。此外，能够与贯通孔66的量相对应地使电抗器5轻量。而且，也可以设为在端板61的与外周部铁芯20相对应的区域形成多个贯通孔66。此外，还可以在外周部铁芯20与铁芯41～46之间形成有贯通孔66。或者，贯通孔66还可以形成于端板61的与外周部铁芯20或铁芯41～46的轴向相对应的一部分。这是因为，在这样的部位对磁通产生的影响较小。因而，还能够在外周部铁芯20或铁芯41～46的上述这样的部位如下所述地形成孔。
图6A是基于第六实施方式的电抗器的立体图，图6B是图6A所示的电抗器的分解立体图。在图6A、图6B中，在安装部60的端板61形成有正方形的贯通孔66。并且，在贯通孔66安装有与贯通孔66相对应的形状的冷却风扇6。冷却风扇6设为利用未图示的电动机驱动。
由图6A可知，优选的是，冷却风扇6的底部与端板61的下表面成为同一平面。并且，如作为图6B所示的安装部的立体图的图6C所示，安装于端板61的冷却风扇6的顶部位于比延长部62的顶面低的位置。此外，图6D是图6A所示的电抗器的侧视图。如图6D所示，使用螺钉81、82将在铁芯41～43卷绕有线圈51～53的外周部铁芯20如下所述地安装于安装部60。由此，冷却风扇6成为位于线圈51～53的下方的位置。
在冷却风扇6被驱动时，来自冷却风扇6的气流直接被吹向线圈51～53，接着，穿过间隙101～103沿着外周部铁芯20的轴向流动。因此，能够使电抗器5的散热性提高。该情况下，由于来自冷却风扇6的气流直接被吹向线圈51～53，因此，进一步提高冷却效果。
图7A是基于第七实施方式的电抗器的立体图，图7B是图7A所示的电抗器的分解立体图。在图7A、图7B中，在安装部60的端板61形成有小于上述的贯通孔的正方形的贯通孔66。并且，在贯通孔66安装有与贯通孔66相对应的形状的另一冷却风扇6。冷却风扇6设为利用未图示的电动机驱动。
图7C是图7A所示的安装部的俯视图。为了容易理解，图7C中用虚线示出了已将安装部60安装于外周部铁芯20时的线圈51～53。在线圈51～53的半径方向内侧形成有三角形状的区域A。当然，区域A的形状根据线圈的数量而不同，一般而言，区域A的形状为具有与线圈的数量相同的数量的边的多边形状。并且，在区域A配置有冷却风扇6和贯通孔66。
图7D是图7B所示的安装部的立体图。在将冷却风扇6与上述相同地安装于端板61时，冷却风扇6的顶部与延长部62的顶面大致成为同一平面。此外，图7E是图7A所示的电抗器的侧视图。如图7E所示，将在铁芯41～43卷绕有线圈51～53的外周部铁芯20安装于安装部60。由此，线圈51～53的底部同样地靠近端板61，使冷却风扇6的顶部位于比线圈51～53的底部高的位置。
在冷却风扇6被驱动时，来自冷却风扇6的气流穿过间隙101～103沿着外周部铁芯20的轴向流动。该情况下，由于冷却风扇6配置于不干涉线圈51～53的位置，因此，能够将延长部62的高度抑制得较低。其结果，能够避免电抗器5整体大型化。
图8A是基于第八实施方式的电抗器的分解立体图。如图8A所示，在外周部铁芯20、在周向上以等间隔形成有沿着轴向延伸的至少一个孔70。在这些孔70插入内周面形成有螺纹牙的中空的杆80。杆80的长度与外周部铁芯20的轴向长度大致相等。杆80可以是连结安装部60和外周部铁芯20的连结棒。孔70形成于对磁通产生的影响较少的外周部铁芯20的一部分。同样地，也可以在对磁通产生的影响较少的铁芯41～46的一部分形成有孔70。
而且，由图7C和图7D可特别明确的是，在安装部60的延长部62形成有孔71。将杆80的一端配置于延长部62的孔71，并利用螺钉82螺纹结合。同样地，在外周部铁芯20的位于远离安装部60的位置的端面利用螺钉81螺纹结合杆80的另一端。由此，不使电抗器大型化就能够使安装部60和外周部铁芯20连结。
图8B是基于第八实施方式的另一电抗器的分解立体图。在图8B中，将作为连结棒的长螺钉90穿过外周部铁芯20的孔70，并使其顶端与延长部62的孔71螺纹结合。为了该目的，设为在图8B所示的孔71的内表面形成螺纹牙。该情况下也能够获得与上述的效果相同的效果，而且，相比于图8A所示的情况，能够减少部件个数。
图9A是基于第九实施方式的电抗器的分解立体图。在图9A中，在外周部铁芯20的位于安装部60的相反侧的位置的端部配置环状部69。环状部69优选形成为与外周部铁芯20相同，环状部69的轴向长度期望长于自外周部铁芯20的端部突出的线圈51～53的突出长度。而且，在环状部69，在与外周部铁芯20的孔70相对应的位置形成有贯通孔75。此外，图9A所示的杆80的长度大致相当于外周部铁芯20的轴向长度和环状部69的轴向长度的合计。
与上述相同，将插入于外周部铁芯20的孔70的杆80的一端配置于延长部62的孔71，并利用螺钉82螺纹结合。同样地，将穿过了环状部69的贯通孔75的杆80的另一端利用螺钉81螺纹结合。由此，不使电抗器大型化就能够使安装部60、外周部铁芯20以及环状部69连结。
此外，图9B是基于第九实施方式的另一电抗器的分解立体图。在图9B中，将长螺钉90穿过环状部69的贯通孔75和外周部铁芯20的孔70，并使其顶端与延长部62的孔71螺纹结合。可明确的是，该情况下也能够获得与前述相同的效果。
图10是表示包含电抗器的机械的图。在图10中，电抗器5在电动机驱动装置或功率调节器中被使用。并且，机械包含这样的电动机驱动装置或功率调节器。在这样的情况下，可明确的是，能够容易地提供包含电抗器5的电动机驱动装置、功率调节器、机械等。而且，将上述的实施方式的几个进行适当组合也包含在本发明的范围内。
本发明的技术方案
根据第一技术方案，提供一种电抗器，该电抗器具备：外周部铁芯；以及至少三个铁芯线圈，其与所述外周部铁芯的内表面接触或与该内表面相结合，所述至少三个铁芯线圈分别由铁芯和卷绕于该铁芯的线圈构成，该电抗器还具备安装部，该安装部配置于所述外周部铁芯的一侧的端面并将所述外周部铁芯安装于规定的位置，在所述安装部形成有至少一个通气部。
根据第二技术方案，在第一技术方案的基础上，该电抗器还具备中心部铁芯，该中心部铁芯位于所述外周部铁芯的中心。
根据第三技术方案，在第一或第二技术方案的基础上，所述安装部包含端板和相对于该端板沿着垂直方向延伸的延长部，在所述端板的与所述外周部铁芯或所述铁芯的轴向相对应的一部分形成有贯通孔。
根据第四技术方案，在第三技术方案的基础上，该电抗器具备冷却风扇，该冷却风扇安装于所述贯通孔。
根据第五技术方案，在第四技术方案的基础上，所述冷却风扇配置于比所述至少三个铁芯线圈的所述线圈靠半径方向内侧的位置。
根据第六技术方案，在第一～第五技术方案的基础上，在所述外周部铁芯形成有沿着轴向延伸的孔，所述安装部和所述外周部铁芯利用插入于所述孔的连结棒互相连结。
发明的效果
在第一技术方案中，仅在外周部铁芯的一侧的端面安装有安装部，在安装部形成有至少一个通气部。因而，流体、例如空气穿过外周部铁芯的内部空间以及安装部的通气部而能够散热，因此，能够使电抗器的散热性提高。此外，由于不需要为了在设置状态下进行散热而追加其他构件，因此，能够避免电抗器大型化，能够使电抗器轻量。此外，由于不需要电抗器壳体，因此，能够降低制造费用。
在第二技术方案中，在具有中心部铁芯的情况下，也能够使电抗器的散热性提高。
在第三技术方案中，由于能够自形成于端板的一部分的贯通孔散热，因此，能够使电抗器的散热性提高。此外，能够使电抗器轻量。
在第四技术方案中，利用冷却风扇能够使电抗器的散热性提高。
在第五技术方案中，由于冷却风扇不干涉线圈，因此，能够将延长部的高度抑制得较低。
在第六技术方案中，能够不使电抗器大型化地连结安装部和外周部铁芯。
使用典型的实施方式说明了本发明，但对本领域技术人员而言能够理解的是，在不脱离本发明的范围的前提下能够进行上述的变更以及各种其他的变更、省略、追加。

Claims (5)

1.一种电抗器，其中，
该电抗器具备：
外周部铁芯；以及
至少三个铁芯线圈，其与所述外周部铁芯的内表面接触、或与该内表面相结合，
所述至少三个铁芯线圈分别由铁芯和卷绕于该铁芯的线圈构成，
该电抗器还具备安装部，该安装部配置于所述外周部铁芯的一侧的端面并将所述外周部铁芯安装于规定的位置，
在所述安装部形成有至少一个通气部，
所述安装部包含端板和相对于该端板沿着垂直方向延伸并具有与所述外周部铁芯相对应的外形的延长部，在所述延长部的侧壁形成所述至少一个通气部，
在所述延长部的上表面形成有孔，在所述外周部铁芯形成有沿着轴向延伸的孔，通过在所述延长部的所述孔和所述外周部铁芯的所述孔中插入连结棒，所述安装部和所述外周部铁芯互相连结。
2.根据权利要求1所述的电抗器，其中，
该电抗器还具备中心部铁芯，该中心部铁芯位于所述外周部铁芯的中心。
3.根据权利要求1或2所述的电抗器，其中，
在所述端板的与所述外周部铁芯或所述铁芯的轴向相对应的一部分形成有贯通孔。
4.根据权利要求3所述的电抗器，其中，
该电抗器具备冷却风扇，该冷却风扇安装于所述贯通孔。
5.根据权利要求4所述的电抗器，其中，
所述冷却风扇配置于比所述至少三个铁芯线圈的所述线圈靠半径方向内侧的位置。
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