CN109378174A - 一种电磁感应元件的液冷铁芯结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电磁感应元件的液冷铁芯结构，包括：铁芯，由多个并排且分体设置的铁芯柱组成；散热板，夹持于相邻铁芯柱之间，其内部设有供冷却液体流通的通道；以及固定板，位于铁芯的两侧，夹持固定于所述铁芯的两侧。上述铁芯结构具有体积小、加工制作简易、散热效果良好的特点，应用前景广泛。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种电磁感应元件的铁芯结构。
背景技术
电抗器和变压器均为采用绝缘导线绕制而成的电磁感应元件。电抗器和变压器工作时，其线圈会产生源源不断的热量，热量不及时消耗会影响整个电磁感应元件的性能和寿命，甚至产生安全隐患。
现有技术中，针对电磁感应元件的冷却方式主要包括空气自冷、风冷和液冷等。液冷由于其冷却效率高，成为电磁感应元件冷却技术发展的重点方向之一。中国专利CN204315353 U公开了一种液冷变压器，其包括铁芯、缠绕在铁芯上的输入线圈以及输出线圈，铁芯固定于一密封盒体底部，输入线圈、输出线圈也一并密封于盒体内，密封盒内还密封有冷却液，输入线圈与输出线圈的伸出导线贯穿密封盒体的表面处被密封胶密封。该变压器散热效果明显，通过冷却液，热量可充分被传递至盒体表面进行发散。但是，该变压器采用加装密封盒的方式，存在整个装置体积过大、重量过重的不足。中国专利CN20631881U公开了另一种液冷式变压器，该变压器的线包中设有多个镂空部，在线包的镂空部内及铁芯上设有冷却块，冷却块内具有冷却液体流通的通道。该方式通过冷却液的流通，实现冷却块对线圈和铁芯的散热。但是，该变压器的结构较为复杂。此外，由于冷却块与镂空部、冷却块与铁芯的热接触效果直接影响整个变压器的散热能力，这对变压器的加工和制作的精度提出了更高的要求。
发明内容
本发明针对现有的技术问题作出改进，即发明所要解决的技术问题是提供一种结构较为简易、体积小的电磁感应元件的液冷铁芯结构。
本发明提供的技术方案为：
一种电磁感应元件的液冷铁芯结构，其特征在于，包括：铁芯，由多个并排且分体设置的铁芯柱组成；散热板，夹持于相邻铁芯柱之间，其内部设有供冷却液体流通的通道；以及固定板，夹持固定于所述铁芯的两侧。
进一步，上述电磁感应元件的液冷铁芯结构还包括将所述铁芯柱、所述散热板和所述固定板夹持固定的紧固件，所述铁芯柱、所述散热板和所述固定板上设有供该紧固件穿过的通孔。
进一步，所述铁芯由两个截面呈长方形的铁芯柱组成。
进一步，所述铁芯四个边角设有气道。
进一步，所述铁芯柱沿其磁路方向设有若干气隙垫以形成气隙，所述散热板与该气隙所对应的部位设有凹槽部。
进一步，所述散热板为铝制材质。
基于上述结构的电磁感应元件的液冷铁芯结构，由于将铁芯和散热板进行了一体化的集成，并用固定板进行夹持固定，整个铁芯结构体积小，结构紧凑，也便于加工制作。此外，散热板上凹槽部的设计，可有效减少气隙部由于磁损耗导致的升温效应。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的散热板的结构示意图。
图2为本发明实施例所提供的电磁感应元件的液冷铁芯结构的示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
如图1和图2所示，本发明提供的电磁感应元件的液冷铁芯结构(简称铁芯结构)包括铁芯3、散热板1和固定板5。铁芯3为分体式结构，由位于左侧的第一铁芯柱3a和位于右侧的第二铁芯柱3b组成。第一铁芯柱3a和第二铁芯柱3b的磁路方向为图2的上下方向。第一铁芯柱3a和第二铁芯柱3b在垂直于其磁路截面上的投影为长方形。第一铁芯柱3a和第二铁芯柱3b之间夹有散热板1，散热板1平行于铁芯3的磁路方向。散热板1优选铝制材质，其内部设有供冷却液体流通的通道，其边缘设有注液接头2。铁芯3的左右两侧另设有不导磁的固定板5。现有的铁芯柱大都由多个铁芯片叠制而成，位于两侧的固定板5用于将其内侧的第一铁芯柱3a、散热板1和第二铁芯柱3b紧密夹持。
本实施例优选紧固件固定铁芯的方式，铁芯结构还包括从左右方向穿过铁芯3、散热板1和固定板5并将其紧密夹持固定的紧固件6。散热板9开设若干供紧固件6穿过的固定孔9，同时在固定板5、铁芯3上相应位置也开设供紧固件6穿过的通孔。作为上述铁芯结构的进一步优选，铁芯结构还包括固定于其四个角的供散热用的气道7。
上述铁芯结构，散热板1设于铁芯3的中间，电磁感应原件线圈的热量经铁芯3再经散热板1得到有效的传导，最终达到整个电磁感应原件降温的目的。此外，由于将铁芯和散热板进行了一体化的集成，并用固定板5进行夹持固定，整个铁芯结构体积小，结构紧凑，也便于加工制作。
铁芯结构如用于电抗器中，由于电抗器的磁路中往往要求设有气隙，从而可以使得电抗值近似于气隙磁路特性，即：阻抗与电流基本成正比。本实施例中，第一铁芯3a和二铁芯3b沿其磁路方向设有若干气隙垫4，用于形成磁路上的气隙。同时固定板5与气隙所对应的部位设有凹槽部8。这是由于电抗器运行时，会产生一定的高次谐波，铁芯3中气隙部位会产生扩散磁通，如散热板1直接位于气隙部，会产生大量的附加损耗，造成铁芯温度升高。凹槽部8的设置将有效减少磁损耗导致的升温效应。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，如分体式结构的铁芯3为由两个以上的铁芯柱并列组成，相邻铁芯柱之间夹有一散热板的方案。这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (6)
1.一种电磁感应元件的液冷铁芯结构，其特征在于，包括：
铁芯，由多个并排且分体设置的铁芯柱组成；
散热板，夹持于相邻铁芯柱之间，其内部设有供冷却液体流通的通道；以及
固定板，夹持固定于所述铁芯的两侧。
2.根据权利要求1所述的电磁感应元件的液冷铁芯结构，其特征在于，还包括将所述铁芯柱、所述散热板和所述固定板夹持固定的紧固件，所述铁芯柱、所述散热板和所述固定板上设有供该紧固件穿过的通孔。
3.根据权利要求2所述的电磁感应元件的液冷铁芯结构，其特征在于，所述铁芯由两个截面呈长方形的铁芯柱组成。
4.根据权利要求3所述的电磁感应元件的液冷铁芯结构，其特征在于，所述铁芯四个边角设有气道。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电磁感应元件的液冷铁芯结构，其特征在于，所述铁芯柱沿其磁路方向设有若干气隙垫以形成气隙，所述散热板与该气隙所对应的部位设有凹槽部。
6.根据权利要求1至4任一项所述的电磁感应元件的液冷铁芯结构，其特征在于，所述散热板为铝制材质。
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