CN202171999U

CN202171999U - 一种应用于电感镇流器或变压器的节能节材结构

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Publication number: CN202171999U
Application number: CN2011202400886U
Authority: CN
Inventors: 温博; 温建民
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-07-08
Filing date: 2011-07-08
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2021-07-08

Abstract

本实用新型涉及一种应用于电感镇流器或变压器的节能节材结构，包括磁芯体以及线圈，所述磁芯体由上下两瓣结构对称的E十字形磁芯体扣合构成，所述磁芯体的磁路闭合；所述上瓣或下瓣E十字形磁芯体的构造如下：中心具有磁芯体凸台，对应磁芯体凸台的周边分别设置竖向磁芯体侧壁，所述磁芯体侧壁与所述对应的磁芯体凸台周边之间分别构成嵌线凹槽，所述凹槽具有槽底，凹槽的上端为敞口，所述线圈嵌入上下两瓣结构对称的E十字形磁芯体扣合构成的整体嵌线凹槽中。本实用新型比现有电感式镇流器或变压器，既节约漆包线和硅钢片，又减少电阻和磁损，降低能耗。

Description

一种应用于电感镇流器或变压器的节能节材结构

技术领域

本实用新型涉及电感型镇流器或变压器。

背景技术

现有市场照明用镇流器分为两大类：电感式和电子式。电子式镇流器由于使用寿命较短以及高频谐波干扰等问题，所以市场大多采用的仍然是电感式镇流器。电感式镇流器按照磁芯体结构基本分为两类：E字型和C字型。C字型镇流器由于加工工艺复杂以及价格较贵等问题，目前国内仍以E字型镇流器为市场主流产品。

中国专利CN2724167Y公开了一种电感型镇流器其包括E十字形磁芯体和磁轭，其磁回路为长方形。线圈截面积相同的情况下，磁回路为长方形所消耗的硅钢片材料更多，磁能损耗更大。其次，该镇流器采用冲压硅钢片垂直叠合成模块，模块与模块之间由硅钢片的冲压边切割之后拼合成磁芯体，导致磁芯体一致性差以及结构稳定性差，而且镇流器工作时易于产生电磁震动及低频噪音。其次，其磁芯体为一回字形结构，其中心为空心结构，在相同磁通量的情况下，磁芯体为一回字形结构时相应的线圈周长更长，耗材多，耗能大。

实用新型内容

本申请人针对上述电感型镇流器的缺点，进行研究和改进，提供一种应用于电感镇流器或变压器的节能节材结构，在达到同样磁通量的条件下，能节省硅钢片材料和线圈铜材，降低磁损耗及线圈能耗。

本实用新型的技术方案如下：

一种应用于电感镇流器或变压器的节能节材结构，包括磁芯体以及线圈，所述磁芯体由上下两瓣结构对称的E十字形磁芯体扣合构成，所述磁芯体的磁路闭合；所述上瓣或下瓣E十字形磁芯体的构造如下：中心具有磁芯体凸台，对应磁芯体凸台的周边分别设置竖向磁芯体侧壁，所述磁芯体侧壁与所述对应的磁芯体凸台周边之间分别构成嵌线凹槽，所述凹槽具有槽底，凹槽的上端为敞口，所述线圈嵌入上下两瓣结构对称的E十字形磁芯体扣合构成的整体嵌线凹槽中。

进一步的技术方案在于：

所述整体嵌线凹槽于所述各方向的竖向磁芯体侧壁之间留有缺口；

所述磁芯体凸台的高度小于所述磁芯体侧壁的高度，当上下两瓣结构对称的磁芯体扣合构成所述磁路闭合的磁芯体时，相对应的上下磁芯体凸台之间留有磁隙；

所述磁芯体凸台为实心结构；

所述上瓣或下瓣E十字形磁芯体中心具有正方形磁芯体凸台，所述上下两瓣结构对称的E十字形磁芯体扣合构成的闭合磁路为正方形磁路；

或者，所述上瓣或下瓣E十字形磁芯体中心具有圆柱形磁芯体凸台，所述竖向磁芯体侧壁为圆弧体，所述嵌线凹槽为圆周槽，所述上下两瓣结构对称的E十字形磁芯体扣合构成的闭合磁路为正方形磁路。

本实用新型的技术效果在于:

1、本实用新型的整磁芯体由上下两瓣结构对称的磁芯体扣合构成，磁芯体的磁路闭合,即是说，本实用新型省略了磁轭，如此只要制造一种E十字形磁芯体，由其两瓣扣合，即可构成磁路闭合的磁芯体；因此加工工艺相对简单。而前述现有技术的电感式E十字形磁芯体镇流器由磁芯和磁轭组成，因此生产工艺相对复杂。所以本实用新型比现有技术的电感式E十字形磁芯体镇流器更适合批量生产。

2．本实用新型的磁路采用正方形结构，相对前述现有技术的电感式E十字形磁芯体镇流器而言缩小磁路周长，减少镇流器磁损耗，节约一定量的硅钢片钢材，达到低碳效果，可简略定量说明如下：

设前述现有技术的电感式E十字形磁芯体镇流器结构的长方形磁回路长为m 宽为n，则周长为2（m+n），磁回路截面积为m*n 。当电感量、线圈圈数、线径以及硅钢片规格相同时，本实用新型的磁回路正方形的边长

Figure 2011202400886100002DEST_PATH_DEST_PATH_IMAGE001

，每片硅钢片节约的磁路长度为，节约硅钢片的百分比为

，本实用新型一般可节约硅钢片10%左右。

3、与磁路采用正方形结构相应，本实用新型的电路（线圈）也为正方形结构，相对现有技术的长方形电回路而言减少了线圈周长，从而减少镇流器自身电阻，降低能耗，同时节省了一定量的漆包线铜材，达到低碳效果，可简略定量说明如下：

现有技术的电感镇流器，线圈回路为长方形结构，设回路长为p，宽为q，则周长为2（p+q），磁通面积为p·q。当电感量、线圈圈数、线径以及硅钢片规格相同时，本实用新型的正方形结构的边长为

。每匝线圈的节约长度为

。节约漆包线的百分比为

，本实用新型一般可以节约漆包线铜材25%左右，节约能耗30%左右。

4、本实用新型的E十字形磁芯体中心的磁芯体凸台为实心结构，前述现有技术的电感式E十字形磁芯体镇流器的磁芯体凸台为回字形结构，为空心结构，两者的不同技术效果比较如下：

如图4所示：设空心结构的正方形磁芯体凸台外周边长为a，内周边长为b，实心结构的正方形磁芯体凸台边长为c。因为磁通截面积为定量，所以（a×a）－（b×b）=c×c ，当a＞0 且c＞0时，只有两种情况：

1）b=0 时，a=c;

2)a＞b＞0 时，a×a =c×c +b×b ，所以a＞c ；即空心结构正方形磁芯体凸台外周的边长大于实心结构正方形磁芯体凸台的边长，如此，空心结构正方形磁芯体凸台的外周总周长大于实心结构正方形磁芯体凸台的总周长。也就是说嵌于空心结构正方形磁芯体凸台外围的线圈的每匝比嵌于实心结构正方形磁芯体凸台外围的线圈的每匝更长。

例如：若空心结构正方形磁芯体凸台的外周边长a=36mm，内周边长b=20mm,磁通面积为36×36-20×20=896mm 。因为磁通面积是定量，所以实心结构正方形磁芯体凸台的磁通面积也为896mm，实心结构正方形磁芯体凸台的边长为。空心结构正方形磁芯体凸台空心结构正方形磁芯体凸台周长4a=4×36=144mm，实心结构正方形磁芯体凸台的周长4c=4×30=120mm。实心结构正方形磁芯体凸台外围的线圈比空心结构正方形磁芯体凸台外围的线圈每匝节约4a-4c=144-120=24mm。节约比例为(4a-4c)/4a=24/148=16.2 %。

由上述可见，实心结构正方形磁芯体凸台结构与空心结构正方形磁芯体凸台结构相比，既节约漆包线（铜材），又降低线圈内阻，节约能耗。

5、.减少电阻、磁阻，增加线圈散热窗口，提高镇流器的寿命。

由于采用上述磁路及电路双正方形的结构设计，线圈电阻和硅钢片磁阻不同程度的减少。因此在接通电源后，线圈和硅钢片的发热程度都会降低。同时，由于采用对称E十字型结构，使原来镇流器线圈的两个散热口增至本实用新型四个散热口，散热效果明显增加。由于镇流器的工作温度每下降10°C,工作寿命大致延长一倍。所以本实用新型对镇流器寿命的提高是十分显著的。

综上所述，本实用新型比现有技术的电感式E十字形磁芯体镇流器，既节约漆包线和硅钢片，又减少电阻和磁损，降低能耗。

附图说明

图1为本实用新型结构的分解示意图；

图2为图1的装配图；

图3为本实用新型的磁路图；

图4为本实用新型磁芯体凸台结构与现有技术的磁芯体凸台结构的示意图。

具体实施方式

见图2、图3：本实用新型包括磁芯体1以及线圈4，磁芯体1的磁路5闭合, 闭合的磁路5为正方形，磁芯体1由上下两瓣结构对称的E十字形磁芯体2以及3扣合构成。见图1—C，所述E十字形磁芯体的构造如下：中心具有正方形磁芯体凸台8，对应正方形磁芯体凸台8的周边分别设置竖向磁芯体侧壁6，磁芯体侧壁6与对应的磁芯体凸台8周边之间分别构成嵌线凹槽7，凹槽7具有槽底，凹槽7的上端为敞口，构成两个截面分别为E字形的、垂直交叉的磁芯体2或磁芯体3，图1—A中，磁芯体2为其背面的图示。见图1，线圈4为正方形，线圈4嵌入上下两瓣结构对称的E十字形磁芯体2以及3扣合构成的整体嵌线凹槽7中。对应于整体嵌线凹槽7于所述各方向的竖向磁芯体侧壁6之间留有四个缺口9。

见图1、图2，正方形磁芯体凸台8的高度小于所述磁芯体侧壁6的高度，当上下两瓣结构对称的E十字形磁芯体2及3扣合构成磁路闭合的磁芯体1时，相对应的上下正方形磁芯体凸台8之间留有磁隙。

见图1, 磁芯体凸台8的中心不开孔，为实心结构。

作为另外的实施例（未专门图示），图1至图3所示的E十字形磁芯体的中心为圆柱形磁芯体凸台，上下E十字形磁芯体2以及3的竖向侧壁6分别为圆弧体，嵌线凹槽7为圆弧形槽，相应的线圈4为圆形。由上下两瓣结构对称的上述E十字形磁芯体2以及3扣合构成磁路闭合的磁芯体1，其闭合的磁路也为正方形。

图2所示磁芯体结构的外面再包覆铁壳，对磁芯体及线圈加以紧固和屏蔽。

本实用新型中，E十字形磁芯体的制作方法可以参照现有技术，例如采用现有冲切硅钢片以及硅钢片叠合技术制作上述结构的E十字形磁芯体1，线圈4也按现有技术绕制。本实用新型E十字形磁芯体1的制作方法尤其可以参照申请人同日申请的名称为《一种电感镇流器或变压器磁芯体的制造方法》发明专利申请中所述方法制作，线圈4按现有设计技术绕制，采用该方法制作时，如图1、图2所示，上下两瓣结构对称的E十字形磁芯体2以及3的正方形磁芯体凸台8的四角部位会分别有一个极小的缺角10，对于单个的磁芯体2、单个的磁芯体3或两者构成的整个磁芯体1的磁性能不存在影响。

以上对本实用新型的结构以及技术效果的说明主要针对电感式镇流器，本实用新型应用于变压器的结构以及技术效果的说明与电感式镇流器基本相同，所不同的仅是电感线圈的绕制，电感式镇流器的电感线圈仅有两个接头，变压器的电感线圈有多个线圈和多个接头，两者磁芯和嵌线槽的结构相同。

Claims

1.一种应用于电感镇流器或变压器的节能节材结构，包括磁芯体以及线圈，其特征在于：所述磁芯体由上下两瓣结构对称的E十字形磁芯体扣合构成，所述磁芯体的磁路闭合；所述上瓣或下瓣E十字形磁芯体的构造如下：中心具有磁芯体凸台，对应磁芯体凸台的周边分别设置竖向磁芯体侧壁，所述磁芯体侧壁与所述对应的磁芯体凸台周边之间分别构成嵌线凹槽，所述凹槽具有槽底，凹槽的上端为敞口，所述线圈嵌入上下两瓣结构对称的E十字形磁芯体扣合构成的整体嵌线凹槽中。

2.如权利要求1所述应用于电感镇流器或变压器的节能节材结构，其特征在于对应所述整体嵌线凹槽于所述各方向的竖向磁芯体侧壁之间留有缺口。

3.如权利要求1或2所述应用于电感镇流器或变压器的节能节材结构，其特征在于所述磁芯体凸台的高度小于所述磁芯体侧壁的高度，当上下两瓣结构对称的E十字形磁芯体扣合构成所述磁路闭合的磁芯体时，相对应的上下磁芯体凸台之间留有磁隙。

4.如权利要求3所述应用于电感镇流器或变压器的节能节材结构，其特征在于所述磁芯体凸台为实心结构。

5.如权利要求1、2、4任一权利要求所述应用于电感镇流器或变压器的节能节材结构，其特征在于所述上瓣或下瓣E十字形磁芯体中心具有正方形磁芯体凸台，所述上下两瓣结构对称的E十字形磁芯体扣合构成的闭合磁路为正方形磁路。

6.如权利要求3所述应用于电感镇流器或变压器的节能节材结构，其特征在于所述上瓣或下瓣E十字形磁芯体中心具有正方形磁芯体凸台，所述上下两瓣结构对称的E十字形磁芯体扣合构成的闭合磁路为正方形磁路。

7.如权利要求1、2、4任一权利要求所述应用于电感镇流器或变压器的节能节材结构，其特征在于所述上瓣或下瓣E十字形磁芯体中心具有圆柱形磁芯体凸台，所述竖向磁芯体侧壁为圆弧体，所述嵌线凹槽为圆周槽，所述上下两瓣结构对称的E十字形磁芯体扣合构成的闭合磁路为正方形磁路。

8.如权利要求3所述应用于电感镇流器或变压器的节能节材结构，其特征在于所述上瓣或下瓣E十字形磁芯体中心具有圆柱形磁芯体凸台，所述竖向磁芯体侧壁为圆弧体，所述嵌线凹槽为圆周槽，所述上下两瓣结构对称的E十字形磁芯体扣合构成的闭合磁路为正方形磁路。