CN109741917B - 一种不等宽气隙组成的电感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种不等宽气隙组成的电感器，属于电感器技术领域。该电感器的磁芯包括多种宽度的气隙，其中一种气隙为全宽度气隙，其余气隙为部分宽度气隙；全片宽气隙位于立柱最下端，宽度越小的气隙越靠近顶端。磁芯立柱两侧被气隙分隔成许多磁芯块，磁芯块宽度与气隙宽度相同，气隙处则采用与其相同尺寸的环氧板支撑顶部磁芯，立柱中间则由不同高度的磁芯条补充完成。本发明随着电流的增大，可以让不同部分的磁芯按照顺序饱和，控制磁阻按电流档位增大，进而在不同的电流档位下，形成精确的电感值。

Description

一种不等宽气隙组成的电感器
技术领域
本发明属于电感器技术领域，涉及一种不等宽气隙组成的电感器。
背景技术
随着电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、交通、工业等领域应用越来越广泛，不仅要解决电流谐波问题，而且需要形成精确的阻抗。有一种多电流档位电感值要求的电感器需求，每种电流档位都需要保持精确的电感值，有上下偏差要求，而传统的基于磁性材料DC偏移曲线形成的电感跌落无法同时满足不同电流档位的电感偏差要求。因此需要一种全新的磁芯结构，按照要求形成合适的电流电感跌落曲线，满足不同档位的电感偏差要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种不等宽气隙组成的电感器。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种不等宽气隙组成的电感器，由不等宽气隙组成的磁芯和绕组组成，磁芯由左右两个对称的立柱及上下轭组成，所述磁芯包括多种宽度的气隙，其中一种气隙为全宽度气隙，其余气隙为部分宽度气隙；且在不同宽度的气隙中央形成不同片宽的磁芯小段，磁芯小段高度与气隙高度相同。
进一步，所述全宽度气隙位于立柱最下端，宽度越小的气隙越靠近顶端。
进一步，所述磁芯立柱两侧被气隙分隔成许多磁芯块，磁芯块宽度与气隙宽度相同，气隙处采用与其相同尺寸的环氧板支撑顶部磁芯，立柱中间则由不同高度的磁芯条补充完成，磁芯条种类数量比气隙种类数量少1。
进一步，所述不同宽度的气隙的数量及高度是能够调整变化的，具体通过更换磁芯块和磁芯条来实现，通过调整各种宽度气隙的数量及高度来调整对应电流档位的电感值；另外调整大电流档位对应的气隙时，不会影响小电流档位的电感值。
进一步，所述磁芯由硅钢片组成，磁芯四周存在四个过孔，用来固定必要的金属附件，方便夹紧磁芯和搬运。
进一步，所述绕组包括两个线圈，分为位于磁芯左右两个立柱上，连接方式为串联，导线为铜箔，绕组层间绝缘为NMN绝缘纸。
本发明的有益效果在于：
本发明随着电流的增大，可以让不同部分的磁芯按照顺序饱和，控制磁阻按电流档位增大，进而在不同的电流档位下，形成精确的电感值。
本发明在实际组装调试时，首次装配后形成的各电流档位电感值与目标电感值难免会有偏差，因此需要对气隙的高度或数量进行调节。调试时根据电流大小从小到大依次调整各个电流档位的气隙，小电流档位对应的电感值达到要求后，再调试较大电流档位对应的气隙，调整大电流档位对应的气隙时，不会影响已经调好的小电流档位电感值。另外小电流档位对应的大宽度气隙位于立柱下端，大电流档位对应的小宽度气隙位于立柱上端，因此调试大电流档位对应的气隙时，底部已经调好的小电流档位气隙不需要变化，此部分立柱不再需要移动。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明的电感器整体结构示意图；
图2为本发明的电感器磁芯结构整体示意图；
图3为磁芯小段I的局部放大视图；
图4为磁芯小段II的局部放大视图；
图5为磁芯小段III的局部放大视图。
附图标记：101-磁芯，102-绕组，201-全宽度气隙，202-气隙I，203-气隙II，204-气隙III，205-磁芯小段I，206-磁芯小段II，207-磁芯小段III，208-磁芯块I，209-磁芯块II，210-磁芯块III，211-磁芯块IV，212-磁芯条I，213-磁芯条II，214-磁芯条III，215-过孔。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图1和图2所示，本发明的一种不等宽气隙组合的电感器，以4档位的电流电感为例，由不等宽气隙组成的磁芯101和绕组102组成，而磁芯由左右两个对称的立柱及上下轭组成。磁芯包括多种宽度的气隙，其中一种气隙为全宽度气隙201，其余气隙I 202、气隙II203、气隙III 204为部分宽度气隙；全宽度气隙201位于立柱最下端，宽度越小的气隙越靠近顶端；随着档位的增大，电流值越来越大，第1到第4电流档位分别对应气隙201、202、203、204。
与之对应的是，在不同宽度的部分气隙I 202、气隙II 203、气隙III 204中央分别形成了不同片宽的磁芯小段I 205、磁芯小段II 206、磁芯小段III 207，磁芯小段高度与气隙高度相同，如图3、图4、图5所示的虚线内部区域。当电流增大时，不同片宽的磁芯小段I205、磁芯小段II 206、磁芯小段III 207基于其片宽从小到大依次饱和，进而增大磁阻，加速电感跌落。
磁芯立柱两侧被气隙分隔成许多磁芯块I 208、磁芯块II 209、磁芯块III 210、磁芯块IV211，磁芯块宽度与气隙宽度相同，全宽度气隙201、气隙I 202、气隙II 203、气隙III204处则采用与其相同尺寸的环氧板支撑顶部磁芯，立柱中间则由不同高度的磁芯条I212、磁芯条II 213、磁芯条III 214补充完成，磁芯条种类数量比气隙种类数量少1。
不同种类气隙的数量及高度在实施过程中是可以变化的，具体通过更换磁芯块208、209、210、211和磁芯条212、213、214来实现，通过调整各种宽度气隙的数量及高度来调整对应电流档位的电感值；另外调整大电流档位对应的气隙时，不会影响小电流档位的电感值，例如调整第4档位气隙III 204时，不会影响前3档位的电感值。
磁芯由硅钢片组成，磁芯四周存在四个过孔215，用来固定必要的金属附件，方便夹紧磁芯和搬运。
其绕组102包括两个线圈，分为位于磁芯左右两个立柱上，连接方式为串联，导线为铜箔，绕组层间绝缘为NMN。
本发明在实际组装调试时，首次装配后形成的各电流档位电感值与目标电感值难免会有偏差，因此需要对气隙的高度或数量进行调节。调试时根据电流大小从小到大依次调整各个电流档位的气隙，小电流档位对应的电感值达到要求后，再调试较大电流档位对应的气隙，调整大电流档位对应的气隙时，不会影响已经调好的小电流档位电感值。另外小电流档位对应的大宽度气隙位于立柱下端，大电流档位对应的小宽度气隙位于立柱上端，因此调试大电流档位对应的气隙时，底部已经调好的小电流档位气隙不需要变化，此部分立柱不再需要移动。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种不等宽气隙组成的电感器，由不等宽气隙组成的磁芯和绕组组成，磁芯由左右两个对称的立柱及上下轭组成，其特征在于：
所述磁芯包括多种宽度的气隙，其中一种气隙为全宽度气隙，其余气隙为部分宽度气隙；且在不同宽度的气隙中央形成不同片宽的磁芯小段，磁芯小段高度与气隙高度相同；
所述磁芯立柱两侧被气隙分隔成许多磁芯块，磁芯块宽度与气隙宽度相同，气隙处采用与其相同尺寸的环氧板支撑顶部磁芯，立柱中间则由不同高度的磁芯条补充完成，磁芯条种类数量比气隙种类数量少1；
所述不同宽度的气隙的数量及高度是能够调整变化的，具体通过更换磁芯块和磁芯条来实现，通过调整各种宽度气隙的数量及高度来调整对应电流档位的电感值；另外调整大电流档位对应的气隙时，不会影响小电流档位的电感值。
2.根据权利要求1所述的一种不等宽气隙组成的电感器，其特征在于：所述全宽度气隙位于立柱最下端，宽度越小的气隙越靠近顶端。
3.根据权利要求1所述的一种不等宽气隙组成的电感器，其特征在于：所述磁芯由硅钢片组成，磁芯四周存在四个过孔，用来固定必要的金属附件，方便夹紧磁芯和搬运。
4.根据权利要求1所述的一种不等宽气隙组成的电感器，其特征在于：所述绕组包括两个线圈，分为位于磁芯左右两个立柱上，连接方式为串联，导线为铜箔，绕组层间绝缘为NMN绝缘纸。
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