CN108597791A - 电抗器及其制造方法 - Google Patents

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樊志坚
薛丕喜
樊佳芳
韩革华
刘国瑞
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Shanghai Santa Fe Electromagnetic Equipment Co Ltd
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    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H01F27/245—Magnetic cores made from sheets, e.g. grain-oriented
    • H—ELECTRICITY
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    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
    • H01F41/0233—Manufacturing of magnetic circuits made from sheets

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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种电抗器及其制造方法，其中电抗器，包括线圈及由加入金属铬制成的硅钢片芯体，所述线圈缠绕在所述硅钢片芯体的外表面。本发明所提供的铁芯电抗器及其制造方法提供一种实用性线性电抗器制造方案，使铁芯电抗器的线性度由1.8倍增大到30倍以上。

Description

电抗器及其制造方法
技术领域
本发明涉及电子元件制造领域，尤其涉及一种电抗器及其制造方法。
背景技术
电抗器也叫电感器，即一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场，所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。然而通电长直导体的电感较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式，称空心电抗器；有时为了让这只螺线管具有更大的电感，便在螺线管中插入铁心，称铁心电抗器。现有技术中的铁芯电抗器线性度都比较低，最大1.8倍额定电流，因为电抗器是电感的一种，是储能元件。电抗器储能大小取决于电抗器的线性度，E=1/2*L*I²，从式中看出电抗器一次储能的大小在电感量一定时和流过电抗器的电流平方成正比，在磁路不饱和时流过电抗器电流越大，电抗器容量就越大。
发明内容
本发明的目的是提供一种电抗器及其制造方法。
本发明所提供的一种电抗器，包括线圈及由加入金属铬制成的硅钢片芯体，所述线圈缠绕在所述硅钢片芯体的外表面。
本发明所提供的一种电抗器的制造方法，包括如下步骤：
S1用于制造铁芯的步骤；
S2用于在铁芯的外表面缠绕线圈步骤。
本发明所提供的一种电抗器，包括线圈及硅钢片芯体，所述硅钢片芯体上设有气隙。
本发明所提供的电抗器及其制造方法提供一种实用性线性电抗器制造方案，使电抗器的线性度由1.8倍增大到30倍以上。
附图说明
图1为本发明实施例二所提供的电抗器的制造方法的步骤示意图；
图2为本发明实施例二所述S1用于制造铁芯的步骤示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例所提供的电抗器，包括：线圈及由加入金属铬制成的硅钢片芯体，所述线圈缠绕在所述硅钢片芯体的外表面。
本领域技术人员可以理解，根据环路安培定律：B=μ*H，B为磁感应强度，μ为材料磁导率，H为磁场强度，上式中磁感应强度B的最大值由磁性材料决定，磁感应强度B的最大值是该材料的饱和磁感应强度。磁场强度H和线圈匝数流过线圈电流有关。要保持磁感应强度B不变且增大磁场强度H，就要降低材料磁导率μ。磁感应强度B的最大值由磁性材料决定，最大取值是该材料的饱和磁感应强度。例如，目前所使用的硅钢片在1.5T至1.9T。
实施例二
如图1所示，本实施例所提供的电抗器的制造方法，包括如下步骤：
S1用于制造铁芯的步骤；
S2用于在铁芯的外表面缠绕线圈步骤。
本领域技术人员可以理解，根据环路安培定律，磁感应强度和线圈匝数流过线圈电流有关，要保持磁感应强度不变，增大磁场强度就需要降低材料磁导率。
如图2所示，所述S1用于制造铁芯的步骤包括：
S11冶炼硅钢并加入金属铬；
S12将加入金属铬的硅钢进行轧制形成片状以形成硅钢片；
S13将复数个硅钢片叠制成硅钢片铁芯。
本领域技术人员可以理解，采用在硅钢片冶炼和轧制中加入铬，铝元素降低磁导率的磁性材料。这样做成的铁芯电抗器就可以提高线性度，使得单位体积的能量密度大大增加。
实施例三
本实施例所提供的电抗器，包括：线圈及硅钢片芯体，所述硅钢片芯体上设有气隙。
本领域技术人员可以理解，采用普通硅钢片，增大硅钢片气隙，使得等效磁导率下降。
进一步，所述气隙为均匀分布在硅钢片上的复数个气隙小段。
本领域技术人员可以理解，由于气隙加大后会增大漏磁使得电感量变化，通过总气隙长度的计算，分成多个小段气隙均匀分布。
进一步，所述硅钢片芯体包括第一芯体和第二芯体，所述第一芯体和第二芯体之间的距离大于所述气隙小段长度的10倍。
本领域技术人员可以理解，由于靠近铁轭处不能放气隙，两相铁芯边沿相距要大于10倍的气隙长度，否则由于漏磁造成电感量增大。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种电抗器，其特征在于，包括：线圈及由加入金属铬制成的硅钢片芯体，所述线圈缠绕在所述硅钢片芯体的外表面。
2.一种电抗器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1用于制造铁芯的步骤；
S2用于在铁芯的外表面缠绕线圈步骤。
3.如权利要求2所述的电抗器的制造方法，其特征在于，所述S1用于制造铁芯的步骤包括：
S11冶炼硅钢并加入金属铬；
S12将加入金属铬的硅钢进行轧制形成片状以形成硅钢片；
S13将复数个硅钢片叠制成硅钢片铁芯。
4.一种电抗器，其特征在于：包括线圈及硅钢片芯体，所述硅钢片芯体上设有气隙。
5.如权利要求4所述的电抗器，其特征在于：所述气隙为均匀分布在硅钢片上的复数个气隙小段。
6.如权利要求5所述的电抗器，其特征在于：所述硅钢片芯体包括第一芯体和第二芯体，所述第一芯体和第二芯体之间的距离大于所述气隙小段长度的10倍。
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