CN112712974A - 电磁装置和高电压发生装置及电磁装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电磁装置技术领域，提供了一种电磁装置和高电压发生装置及电磁装置的制造方法，一种电磁装置，包括支架和磁芯；支架包括支架中柱，支架中柱外周缠绕有电磁线圈，电磁线圈包括初级绕组和次级绕组；支架中柱底部设有若干定位件；磁芯设有与安装孔嵌合的磁芯中柱，磁芯中柱的底部连接有磁盘，磁盘单元上均连接有磁瓦片；高电压发生装置，包括电磁装置、电容器和开关元件；电容器与电磁装置的初级绕组并联连接；开关元件导通关闭从电容器到初级绕组的放电路径。借此，本发明能能够最大限度地聚集、引导磁感线，提高电磁装置的感应强度，提高功率传输效率。

Description

电磁装置和高电压发生装置及电磁装置的制造方法

技术领域

本发明涉及电磁装置技术领域，尤其涉及一种电磁装置和高电压发生装置及电磁装置的制造方法。

背景技术

以往，为了启动HID(High Intensity Discharge高强度放电)灯这样的高压放电灯，必须要有被称为点火器的发生高电压的装置(高电压发生装置)，在高电压发生装置中采用脉冲变压器这样的电磁装置，把低电压输入变换成脉冲状的高电压输出。

近年来在汽车用的前照射灯(前灯)中，从重视安全性的观点来看，使用HID灯这类高压放电灯，与已有的卤素灯相比辉度更高、功率损耗更低、寿命更长，随着高压放电灯的快速普及，期望有功率损耗更低的电磁装置。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种电磁装置和高电压发生装置及电磁装置的制造方法，其结构简单，使用方便，能够最大限度地聚集、引导磁感线，提高电磁装置的感应强度，提高功率传输效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种电磁装置，其特征在于，包括支架和与所述支架配合的磁芯；所述支架包括支架中柱，所述支架中柱中部设有安装孔，所述支架中柱外周缠绕有电磁线圈，所述电磁线圈包括初级绕组和次级绕组；所述支架中柱底部设有若干定位件；所述支架设有四个接线柱，四个所述接线柱分别与所述初级绕组和所述次级绕组的线端连接；所述磁芯设有与所述安装孔嵌合的磁芯中柱，所述磁芯中柱的底部连接有磁盘，所述磁盘包括若干个扇形磁盘单元，相邻两个所述磁盘单元之间设有容纳所述定位件的间隙，所述磁盘单元上均连接有磁瓦片。

根据本发明的电磁装置，所述磁瓦片高度值小于所述磁芯中柱高度值。

根据本发明的电磁装置，所述磁瓦片与所述磁盘单元的安装角度范围为85～95度。

根据本发明的电磁装置，所述次级绕组为在所述支架中柱上扁立卷绕一层190～210匝扁平导线；所述初级绕组为在所述次级绕组上卷绕5～7匝的电线，所述电线采用绝缘包覆电线或者磁导线。

根据本发明的高电压发生装置，还包括电容器和开关元件；所述电容器与所述电磁装置的所述初级绕组并联连接；所述开关元件导通关闭从所述电容器到所述初级绕组的放电路径。

根据本发明的高电压发生装置，所述电磁装置的至少一端设有金属片。

根据本发明的高电压发生装置，所述初级绕组并联连接电阻。

根据本发明的高电压发生装置，所述初级绕组串联连接电阻。

根据本发明的电磁装置的制造方法，通过预定制造设备制造，所述制造设备包括机架，所述机架包括斜面板；所述斜面板上设有第一支座和第二支座；所述第一支座的顶部设有第一转轮，所述第一转轮与第一电机传动连接，所述第一转轮上设有第一夹爪；所述第二支座底部连接底座，所述底座包括倾斜板和水平板，所述水平板上设有裁刀，所述第二支座连接在倾斜板上，所述倾斜板还设有固定件，所述第二支座的顶部设有与所述第一夹爪同轴心设置的第二夹爪，所述第二夹爪和所述第一夹爪之间设有绕线轴，所述绕线轴的两端均设有线夹，所述线夹包括线杆和夹子，所述线杆的两端分别连接固定环和夹子，所述固定环活动套接在所述绕线轴上。

根据本发明的电磁装置的制造方法，包括如下步骤：

a、所述支架中柱套接在所述绕线轴上，使所述支架中柱与所述绕线轴不能相对转动。

b、将所述绕线轴两端分别固定在所述第一夹爪和所述第二夹爪上，将尾端所述固定环的螺栓拧松，使尾端所述固定环不会随所述绕线轴转动，始端所述固定环固定，将扁平导线的一端固定在始端所述线夹上，启动所述第一电机带动所述绕线轴和所述支架中柱转动，使扁平导线缠绕在所述支架中柱上。

c、当扁平导线缠绕到指定长度后，使所述第一电机停止转动，将尾端的所述固定环固定在指定位置后裁断扁平导线，将扁平导线裁断后固定在尾端所述线夹上，形成所述次级绕组。

d、再将电线的一端固定在始端所述线夹上，启动所述第一电机，带动所述绕线轴和所述支架中柱转动，此时尾端所述固定环也随所述绕线轴转动，使电线缠绕在所述次级绕组上，当电线缠绕到指定长度后裁断，并将电线裁断后固定在尾端所述线夹上，形成所述初级绕组。

e、取下所述绕线轴和所述支架中柱。

f、将所述支架与所述磁芯嵌合。

本发明的目的在于提供一种电磁装置和高电压发生装置及电磁装置的制造方法，通过设置磁瓦片能够最大限度地聚集、引导磁感线，提高电磁装置的感应强度；通过设置次级绕组和初级绕组，能够可以加强两个绕组之间磁性结合，提高功率传输效率；通过设置金属片，能够在磁芯的两端部构成开磁路，使得引起高频振荡，从磁芯两端部泄漏、通过金属板的磁通量变化，在金属板流动涡流，产生涡流损耗，由此抑制高频振荡。综上，本发明的有益效果是：能够最大限度地聚集、引导磁感线，提高电磁装置的感应强度，提高功率传输效率。

附图说明

图1是支架结构示意图；

图2磁芯结构示意图；

图3是电磁装置的剖视结构示意图；

图4是电磁装置的主视结构示意图；

图5是电磁线圈的结构示意图；

图6是已有高电压发生装置的电路结构图；

图7是已有装置中的高电压脉冲输出波形结构图；

图8是高电压发生装置的一种工作电路结构图；

图9是高电压发生装置的另一种工作电路结构图；

图10是制造电磁装置的设备主视结构示意图；

图11是制造电磁装置的设备左视结构示意图；

图12是绕线轴结构示意图；

图13是夹子结构示意图；

在图中：1-支架，11-安装孔，12-第一隔片，13-第二隔片，14-支架中柱，15-定位件，16-电磁线圈，161-初级绕组，162-次级绕组；17-金属片；2-磁芯，21-磁芯中柱，22-中心孔，23-磁盘，24-磁瓦片；3-接线柱，4-机架，41-上面板，42-斜面板，43-直板，44-底面板，45-后面板；46-第二支座，461-第二夹爪，462-底座，463-固定件；47-第一支座，471-第一夹爪，472-第一转轮；5-裁刀，6-绕线轴，61-固定环，62-定位孔，63-线夹，631-线杆，632-夹子。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

如图1和如图2所示，本实施例提供一种电磁装置，包括有支架1和与支架1配合的磁芯2；支架1包括支架中柱14，支架中柱14的顶部设有第一隔片12，支架中柱14的底部设有第二隔片13，支架中柱14内部设有贯通第一隔片12和第二隔片13的安装孔11，位于第一隔片12和第二隔片13的支架中柱14外周上缠绕有电磁线圈16。

磁芯2设有磁芯中柱21，磁芯中柱21能够与安装孔11嵌合，实现支架1与磁芯2的连接，磁芯中柱21设有中心孔22，磁芯中柱21的底部连接有磁盘23，磁芯2材质优选为锰锌铁氧体。如图2所示，磁盘23的形状可以为一个整体圆盘，也可以为若干个扇形磁盘单元组成，磁盘单元沿磁芯中柱21径向设置，磁盘单元的数量为2～6个。本发明的磁盘23为若干个扇形磁盘单元组成，即磁盘23上的相邻两个磁盘单元之间设有间隙，此间隙能够减小或消除在磁盘23上产生涡流。

磁盘单元上连接有磁瓦片24，磁瓦片24与磁盘单元的安装角度范围为85～95度，优选的，本发明中，磁瓦片24垂直于磁盘单元设置。磁瓦片24与磁盘单元的连接方式可以为一体成型或者焊接成型，或者通过胶水等连接在一起，优选的，本发明的磁瓦片24与磁盘单元的连接方式为一体成型。

优选的，磁瓦片24高度值小于磁芯中柱21高度值，进一步的，磁瓦片24顶端比磁芯中柱21顶端高度低1mm～15mm，磁瓦片24通过磁盘23与磁芯中柱21连接，磁瓦片24顶端与磁芯中柱21并未导通，在工作状态下，该结构形态有利于最大限度地聚集、引导磁感线，提高电磁装置的感应强度。

参见图5，电磁线圈16包括初级绕组161和次级绕组162。次级绕组162直接扁立卷绕一层190～210匝扁平导线在支架中柱14上，次级绕组162的直流电阻是1.8Ω左右，而且，在次级绕组162之上卷绕5～7匝的电线形成初级绕组161。这里，电线采用绝缘包覆电线或者磁导线。

通过在次级绕组162之上卷绕初级绕组161，可以加强两个绕组161、162之间磁性结合，提高功率传输效率。在作为脉冲变压器使用时，可以获得高的次级电压。例如，在初级电压是600V时，可以获得峰值为30kV左右的脉冲输出。而且，通过在次级绕组162的低电压侧末端附近形成初级绕组161，可以充分确保次级绕组162的高电压侧末端与初级绕组161之间的爬电距离，提高绝缘性。而且，通过采用包覆厚的电线形成初级绕组161，可以充分确保两个绕组161、162之间绝缘。

支架1设有四个接线柱3，四个接线柱3分别与初级绕组161和次级绕组162的两个扁平导线的线端连接。同时在支架中柱14底部设有若干定位件15，当支架1与磁芯2连接时，定位件15插接在相邻两个磁盘单元之间的间隙内，实现支架1与磁芯2的稳定连接。需要注意的是，定位件15的数量与磁盘23上间隙的数量相对应。本发明的磁盘23设有3个扇形磁盘单元，即有3个间隙，定位件15的数量也为3个。

实施例2：

本实施例提供一种高电压发生装置，包括电磁装置、电容器C1和开关元件SW，电磁装置作为脉冲变压器PT，电磁装置的至少一端设有金属片17；电容器C1与电磁装置的初级绕组161并联连接；开关元件SW导通关闭从电容器C1到初级绕组161的放电路径。

在说明本实施例之前，说明如图6所示的已有高电压发生装置的电路结构的一个例子。此已有装置是对高压放电灯Lp施加高电压脉冲进行启动的点火器，包括施加电压的输入端子T1、T2；连接在高压放电灯Lp两端的输出端子T3、T4；次级绕组连接在高电压侧的输入端子T1和高电压侧的输出端子T3之间，初级绕组连接在输入端子T1、T2之间的脉冲变压器PT；插在脉冲变压器PT的初级绕组的低电压侧和低电压侧的输入端子T2之间的开关元件SW；插在高电压侧的输入端子T1和脉冲变压器PT的初级绕组的高电压侧之间的电阻R1；与脉冲变压器PT的初级绕组和开关元件SW并联连接的电容器C1。以下说明该已有装置的工作，在高压放电灯Lp未点亮的状态，如果在输入端子T1、T2之间施加电压，则电容器C1通过电阻R1充电，电容器C1两端电压上升，到达预定值时，通过接通开关元件SW，使电容器C1的充电电荷通过开关元件SW向脉冲变压器PT的初级绕组放电，在脉冲变压器PT的次级绕组产生脉冲状高电压。此高电压脉冲施加在高压放电灯Lp的两端，启动高压放电灯Lp，直至绝缘破坏。

图7展示了上述已有装置中的高电压脉冲输出波形的一个例子，脉冲变压器PT的初级绕组和电容器C1的谐振电压，成为在由脉冲变压器PT升压的波形上重叠高频成分的波形。这里，脉冲变压器PT不是理想的变压器，实际上引起存在寄生电容等。但是，为了使高压放电灯Lp快速启动，达到绝缘破坏，上述高频成分最好是接近抑制的基波的波形。而且，作为高电压发生装置，由于使电压振荡快速收敛，可以缓和在电容器C1等电路部件中的这种应力，所以可以使用耐压低的小型廉价的电路部件。

根据本实施例的高电压发生装置，如图5所示，通过在电磁装置的至少一端附近设置金属板17，抑制上述高频振荡，即在磁芯2的两端部构成开磁路，使得引起上述高频振荡的，从磁芯2两端部泄漏、通过金属板17的磁通量变化，在金属板17流动涡流，产生涡流损耗，由此抑制上述高频振荡。

进一步的，如图8所示，本实施例的高电压发生装置的电磁装置的初级绕组并联连接电阻Ra，其余结构与图6所示的已有装置相同。利用与初级绕组并联连接的电阻Ra的损耗，可以抑制上述高频振荡。如图9所示，即使电阻Rb与脉冲变压器PT的初级绕组串联连接，也可以获得同样的效果。

实施例3：

本实施例提供一种电磁装置的制造方法，包括制造电磁装置的设备，参见图10和图11，设备包括机架4，机架4包括顺次连接的上面板41、前面板、底面板44和后面板45，前面板包括斜面板42和直板43，斜面板42的中间设有移动空隙。扁平线的制作在斜面板42上进行，这样能够使工作人员与工作台的距离更近，避免工作人员高抬手臂进行工作，减少工作人员的劳动强度，方便工作人员进行卷曲工作，提高工作效率。

斜面板42的一端设有第一支座47，第一支座47垂直固接在斜面板42上，第一支座47的顶部设有第一转轮472，第一转轮472与位于后面板45底部的第一电机。

斜面板42的另一端设有第二支座46，第二支座46能够沿斜面板42水平滑动，能够适应不同长度要求的线圈的制作，优选的，此端的长度长于机架4的长度，这样能够扩大第一支座47和第二支座46的距离，从而适应更多不同长度要求的线圈的制作。第二支座46底部连接底座462，底座462包括倾斜板和水平板，水平板上设有裁刀5，第二支座46固接在倾斜板上，倾斜板还设有固定件463，固定件463能够在第二支座46滑动到斜面板42合适位置后将其固定，第二支座46的顶部活动连接有第二夹爪461，第二夹爪461与第一夹爪471同轴心设置，第二夹爪461和第一夹爪471之间连接绕线轴6，第一电机带动第一转轮472转动并带动第一夹爪471转动，第一夹爪471带动绕线轴6转动，第二夹爪461为绕线轴6的尾端提供支撑并跟随绕线轴6转动，确保绕线轴6能够平稳转动。

参见图12和图13，绕线轴6的两端均设有线夹63，线夹63能够将扁平线的首尾端固定住，方便扁平线的定型，线夹63包括线杆631和夹子632，线杆631的一端与固定环61沿径向连接，线杆631的另一端连接夹子632，固定环61套接在绕线轴6上，固定环61在周长方向上设有若干定位孔62，定位孔62能够通过螺栓将固定环61固定在绕线轴6上，支架中柱14套接在绕线轴6上，使支架中柱14与绕线轴6不能相对转动。

电磁装置的制作方法如下：

a、支架中柱14套接在绕线轴6上，使支架中柱14与绕线轴6不能相对转动。

b、将绕线轴6两端分别固定在第一夹爪471和第二夹爪461上，将尾端固定环61的螺栓拧松，使尾端固定环61不会随绕线轴6转动，始端固定环61固定，将扁平导线的一端固定在始端线夹63上，启动第一电机带动绕线轴6和支架中柱14转动然后缠绕在支架中柱14上。

c、当扁平导线缠绕到指定长度后，使第一电机停止转动，将尾端的固定环61固定在指定位置后裁断扁平导线，将扁平导线裁断后固定在尾端线夹63上，形成次级绕组162。

d、再将电线的一端固定在始端线夹63上，启动第一电机，带动绕线轴6和支架中柱14转动，此时尾端固定环61也随绕线轴6转动，使电线缠绕在次级绕组162上，当电线缠绕到指定长度后裁断，并将电线裁断后固定在尾端线夹63上，形成初级绕组161。

e、取下绕线轴6和支架中柱14。

f、将支架1与磁芯2嵌合。

综上所述，本发明通过设置磁瓦片能够最大限度地聚集、引导磁感线，提高电磁装置的感应强度；通过设置次级绕组和初级绕组，能够可以加强两个绕组之间磁性结合，提高功率传输效率；通过设置金属片，能够在磁芯的两端部构成开磁路，使得引起高频振荡，从磁芯两端部泄漏、通过金属板的磁通量变化，在金属板流动涡流，产生涡流损耗，由此抑制高频振荡。本发明的有益效果是：能够最大限度地聚集、引导磁感线，提高电磁装置的感应强度，提高功率传输效率。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电磁装置，其特征在于，包括支架和与所述支架配合的磁芯；所述支架包括支架中柱，所述支架中柱中部设有安装孔，所述支架中柱外周缠绕有电磁线圈，所述电磁线圈包括初级绕组和次级绕组；所述支架中柱底部设有若干定位件；所述支架设有四个接线柱，四个所述接线柱分别与所述初级绕组和所述次级绕组的线端连接；

所述磁芯设有与所述安装孔嵌合的磁芯中柱，所述磁芯中柱的底部连接有磁盘，所述磁盘包括若干个扇形磁盘单元，相邻两个所述磁盘单元之间设有容纳所述定位件的间隙，所述磁盘单元上均连接有磁瓦片。

2.根据权利要求1所述的电磁装置，其特征在于，所述磁瓦片高度值小于所述磁芯中柱高度值。

3.根据权利要求1所述的电磁装置，其特征在于，所述磁瓦片与所述磁盘单元的安装角度范围为85～95度。

4.根据权利要求1所述的电磁装置，其特征在于，所述次级绕组为在所述支架中柱上扁立卷绕一层190～210匝扁平导线；所述初级绕组为在所述次级绕组上卷绕5～7匝的电线，所述电线采用绝缘包覆电线或者磁导线。

5.一种包括权利要求1～4任一项所述的电磁装置的高电压发生装置，其特征在于，还包括电容器和开关元件；所述电容器与所述电磁装置的所述初级绕组并联连接；所述开关元件导通关闭从所述电容器到所述初级绕组的放电路径。

6.根据权利要求5所述的高电压发生装置，其特征在于，所述电磁装置的至少一端设有金属片。

7.根据权利要求6所述的高电压发生装置，其特征在于，所述初级绕组并联连接电阻。

8.根据权利要求6所述的高电压发生装置，其特征在于，所述初级绕组串联连接电阻。

9.一种制造如权利要求1～4任一项所述电磁装置的方法，其特征在于，通过预定制造设备制造，所述制造设备包括机架，所述机架包括斜面板；所述斜面板上设有第一支座和第二支座；所述第一支座的顶部设有第一转轮，所述第一转轮与第一电机传动连接，所述第一转轮上设有第一夹爪；所述第二支座底部连接底座，所述底座包括倾斜板和水平板，所述水平板上设有裁刀，所述第二支座连接在倾斜板上，所述倾斜板还设有固定件，所述第二支座的顶部设有与所述第一夹爪同轴心设置的第二夹爪，所述第二夹爪和所述第一夹爪之间设有绕线轴，所述绕线轴的两端均设有线夹，所述线夹包括线杆和夹子，所述线杆的两端分别连接固定环和夹子，所述固定环活动套接在所述绕线轴上。

10.根据权利要求9所述的电磁装置的电磁装置的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、所述支架中柱套接在所述绕线轴上，使所述支架中柱与所述绕线轴不能相对转动；

b、将所述绕线轴两端分别固定在所述第一夹爪和所述第二夹爪上，将尾端所述固定环的螺栓拧松，使尾端所述固定环不会随所述绕线轴转动，始端所述固定环固定，将扁平导线的一端固定在始端所述线夹上，启动所述第一电机带动所述绕线轴和所述支架中柱转动，使扁平导线缠绕在所述支架中柱上；

c、当扁平导线缠绕到指定长度后，使所述第一电机停止转动，将尾端的所述固定环固定在指定位置后裁断扁平导线，将扁平导线裁断后固定在尾端所述线夹上，形成所述次级绕组；

d、再将电线的一端固定在始端所述线夹上，启动所述第一电机，带动所述绕线轴和所述支架中柱转动，此时尾端所述固定环也随所述绕线轴转动，使电线缠绕在所述次级绕组上，当电线缠绕到指定长度后裁断，并将电线裁断后固定在尾端所述线夹上，形成所述初级绕组；

e、取下所述绕线轴和所述支架中柱；

f、将所述支架与所述磁芯嵌合。

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