CN203552878U - 电抗器的磁芯结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电抗器的磁芯结构，包括：二第一磁芯组、二第二磁芯组及二第三磁芯组。该二第一磁芯组由二个第一铁芯叠成，该第一铁芯具有一主体，该主体二端各具有弯折段，该弯折段上具有一端面。该二第二磁芯组由二个第二铁芯叠成，该第二铁芯的第一柱体二端各具有一第一端部。该二第三磁芯组由二个第三铁芯叠成，该第三铁芯的第二柱体二端各具有一第二端部。各该第一磁芯组、第二磁芯组及各该第三磁芯组以铁基纳米晶合金材料制作，在组合成电抗器的磁芯结构，可降低铁损及降低线圈缠绕圈数，即可使电抗器的内阻值降低及降低铜损。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电抗器，尤指一种用于交流电源上的电抗器的磁芯改良结构。
背景技术
电抗器也叫电感器，电抗分为感抗和容抗，比较科学的归类是感抗器（电感器）和容抗器（电容器）统称为电抗器，然而由于过去先有了电感器，并且被称谓电抗器，所以现在人们所说的电容器就是容抗器，而电抗器专指电感器。
在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求， 常在出线断路器处串联电抗器，增大短路阻抗，限制短路电流。
由于采用了电抗器，在发生短路时， 电抗器上的电压强较大，所以也起到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。
传统的电抗器组合，主要是具有一锰锌铁氧体或者是铁硅铝所制成的U形的铁芯，再将二U形的铁芯组成一磁芯结构，将该磁芯结构与绕有线圈的绕线架组合成一个电抗器，此种的电抗器的在使用时，铁损为46W，铜损为41.25W。
另一种的电抗器同样是以一锰锌铁氧体或者是铁硅铝制成一环型的磁芯结构，在于该环型的磁芯结构上制作一层绝缘层，再于该环型的磁芯结构上缠绕一线圈，以形成一环型的电抗器，此电抗器在使用时铁损为13.89W，而铜损为41.25W。
由于电抗器在使用过程中送电时，会产生磁力线，而且这些磁力线会在铁芯里面跑，铁芯有磁阻，会发热，热就是损失。铁芯虽然很薄，但总是还有些厚度，所以磁力线在铁芯里面跑，多少会转弯、打圈圈，就叫涡流，也是损失。磁力线在铁芯里面跑，铁芯有磁阻，会让磁力线慢下来，就是磁滞，也是损失。铁损与涡流损失、磁滞损失的平方成正比，无电源时，即无铁损。铜损，当电流流经漆包铜线时，漆包铜线有电阻，会发热，热就是损失。铜损与电流平方成正比，无负载电流时，即无铜损。因此，铁损及铜损过高将降低电抗器本身特性及使用寿命。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种电抗器的磁芯结构，可降低铁损及铜损。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种电抗器的磁芯结构，该磁芯结构包括：二第一磁芯组，该第一磁慈芯组由二个第一铁芯叠成，该第一铁芯上具有一主体，该主体的二端各弯折有二相对称的弯折段，该弯折段上各具有一端面；二第二磁芯组，该第二磁芯组由二个第二铁芯叠成，该第二铁芯上具有一第一柱体，该第一柱体的二端上各具有一第一端部；及，二第三磁芯组，该第三磁芯组由二个第三铁芯叠成，该第三铁芯上具有一第二柱体，该第二柱体的二端上各具有一第二端部；其中，在该二第二磁芯组及二第三磁芯组组合在该二第一磁芯组之间，并以各该第二铁芯的第一端部对应各该第一铁芯的端面，及各该第二铁芯的另一第一端部对应各该第三铁芯的第二端部，与各该第三铁芯的另一第二端部对应该另一第一铁芯的端面，并在各该第一端部、第二端部及各该端面之间形成有复数个第一气隙，以及二个第一铁芯、第二铁芯及该二个第三铁芯的贴合侧面之间形成有复数个第二气隙。
作为优选方案，该磁芯结构由片状体的铁基纳米晶合金卷成。
作为优选方案，各该第一磁芯组为U形。
作为优选方案，各该第一铁芯的主体为长方形。
作为优选方案，各该第二铁芯的第一柱体及各该第三铁芯的第二柱体为长方形。
作为优选方案，更包含有复数个第一垫片及第二垫片，各该第一垫片及该第二垫片分别各置放在各该第一气隙及各该第二气隙中。
作为优选方案，该第一垫片及该第二垫片为非导电性材料。
作为优选方案，该二第一磁芯组、二第二磁芯组及该二第三磁芯组的表面上各具有一绝缘层。
作为优选方案，该绝缘层为绝缘漆。
作为优选方案，更包含有复数绕线架，该绕线架套于该二第二磁芯组及该二第三磁芯组上。
本实用新型达到的技术效果如下：本实用新型电抗器的磁芯结构，由铁基纳米晶合金材料制成，可降低铁损及降低线圈缠绕圈数，即可使电抗器的内阻值降低，即可降低铜损。
附图说明
图1为本实用新型的磁芯结构卷绕示意图；
图2为本实用新型的磁芯结构裁切示意图；
图3为本实用新型的二第一磁芯组、二第二磁芯组及二第二磁芯组的组合示意图；
图4为图3的组合侧视示意图；
图5为本实用新型的另一实施例的组合侧视示意图；
图6为本实用新型的第二磁芯组套设有绕线架的断面剖视示意图。
【符号说明】
磁芯结构10
第一磁芯组1
第一铁芯11
主体111
弯折段112
端面113
第二磁芯组2
第二铁芯21
第一柱体211
第一端部212
第三磁芯组3
第三铁芯31
第二柱体311
第二端部312
第一气隙4
第二气隙4a
第一垫片5
第二垫片5a
绕线架6
本体61
端缘62
倒角63
线圈7。
具体实施方式
有关本实用新型的技术内容及详细说明，现在配合图式说明如下：
请参阅图1和图2，为本实用新型的磁芯结构卷绕及磁芯结构裁切示意图。如图所示：本实用新型的电抗器的磁芯结构，该磁芯结构10制作时，为铁基纳米晶合金(Nanocrystal)，该铁基纳米晶合金由铁、硅、硼和少量的铜、钼、铌等组成，并制程技术将该铁基纳米晶合金制作成片状体，在将该片状体的铁基纳米晶合金卷绕成该磁芯结构10。
在上述的磁芯结构10卷绕完成后，将该磁芯结构10进行裁切，并将该磁芯结构10裁切成具有二第一磁芯组1、二第二磁芯组2及二第三磁芯组3，在裁切后该第一磁芯组1呈U形，由二个第一铁芯11叠成，该第一铁芯11上具有一长方形的主体111，该主体111的二端各弯折有二相对称的弯折段112，该弯折段112上各具有一端面113。
该第二磁芯组2，由二个第二铁芯21叠成，该第二铁芯21上具有一长方形的第一柱体211，该第一柱体211的二端上各具有一第一端部212。
该第三磁芯组3，由二个第三铁芯31叠成，该第三铁芯31上具有一长方形的第二柱体311，该第二柱体311的二端上各具有一第二端部312。
请参阅图3和图4，为本实用新型的二个第一磁芯组、二个第二磁芯组及二个第三磁芯组的组合及图3的组合侧视示意图。如图所示：在本实用新型的第一磁芯组1、第二磁芯组2及第二磁芯组3制作完成后，以透明或非透明的绝缘漆涂布于该第一磁芯组1、第二磁芯组2及该第三磁芯组3的表面上，使该第一磁芯组1、第二磁芯组2及该第三磁芯组3的表面形成有一绝缘层(图中未示)，该绝缘层可供该二第二磁芯组2及该第三磁芯组3上缠绕由铜线所绕成的线圈(图中未示)。
再将二个第二磁芯组2及二个第三磁芯组3组合在二个第一磁芯组1之间，使各该第二铁芯21的第一端部212对应各该第一铁芯11的端面113，及各该第二铁芯21的另一第一端部212对应各该第三铁芯31的第二端部312，与各该第三铁芯31的另一第二端部312对应各该另一第一铁芯11的端面113，并在各该第一端部212、第二端部312及各该端面113之间形成有复数个第一气隙4，且该二个第一铁芯11、第二铁芯21、第三铁芯31的贴合侧面之间形成有复数个第二气隙4a，该第一气隙4及第二气隙4a之间中可以置放非导电性材料的复数个第一垫片5及第二垫片5a，以控制第一气隙4及第二气隙4a大小，可以控制电抗器的磁饱和状态，在本图式中，该第一气隙4及第二气隙4a为0.5~2mm之间，但以0.5mm为最佳。
在上述的以该铁基纳米晶合金制成的该第一磁芯组1、第二磁芯组2及该第三磁芯组3的磁芯结构10时，可以降低线圈缠绕圈数，使内阻值降低，铁损及铜损也分别降低，以提升电抗器的特性。
请参阅图5，为本实用新型的另一实施例的组合侧视示意图。如图所示：在各该第一磁芯组1、第二磁芯组2及各该第三磁芯组3组合成磁芯结构，可将在各该第二磁芯组2及各该第三磁芯组3上各套有一绕线架(bobbin)6，该绕线架6具有一中空长方形的本体61，该本体61的二端上各具有一端缘62。
在各该绕线架6的本体61在套于各该第二磁芯组2及该第三磁芯组3上时，该绕线架6的本体61上可以缠绕线圈7。由于以该铁基纳米晶合金制成的各该第一磁芯组1、第二磁芯组2及各该第三磁芯组3组合成的电抗器的磁芯结构时，可以降低缠绕于该绕线架6上的线圈7圈数，使内阻值降低，铁损及铜损也分别降低，磁芯结构可以大幅度的提升电抗器本身的特性。
进一步，请参阅图6，为本实用新型的第二磁芯组(第三磁芯组)上套设有绕线架的断面剖视示意图。如图所示：在该绕线架6套于该第二磁芯组2外表面时，可在该绕线架6的本体61上缠绕铜线形成线圈7。由于该绕线架6的厚度为1mm时，因此该绕线架6上的倒角63的长度为1mm，在缠绕线圈7后该倒角53可取1mm来控制绕线圈数。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种电抗器的磁芯结构，其特征在于，该磁芯结构包括：
二第一磁芯组，该第一磁慈芯组由二个第一铁芯叠成，该第一铁芯上具有一主体，该主体的二端各弯折有二相对称的弯折段，该弯折段上各具有一端面；
二第二磁芯组，该第二磁芯组由二个第二铁芯叠成，该第二铁芯上具有一第一柱体，该第一柱体的二端上各具有一第一端部；及，
二第三磁芯组，该第三磁芯组由二个第三铁芯叠成，该第三铁芯上具有一第二柱体，该第二柱体的二端上各具有一第二端部；
其中，在该二第二磁芯组及二第三磁芯组组合在该二第一磁芯组之间，并以各该第二铁芯的第一端部对应各该第一铁芯的端面，及各该第二铁芯的另一第一端部对应各该第三铁芯的第二端部，与各该第三铁芯的另一第二端部对应该另一第一铁芯的端面，并在各该第一端部、第二端部及各该端面之间形成有复数个第一气隙，以及二个第一铁芯、第二铁芯及该二个第三铁芯的贴合侧面之间形成有复数个第二气隙。
2.根据权利要求1所述的电抗器的磁芯结构，其特征在于，该磁芯结构由片状体的铁基纳米晶合金卷成。
3.根据权利要求2所述的电抗器的磁芯结构，其特征在于，各该第一磁芯组为U形。
4.根据权利要求3所述的电抗器的磁芯结构，其特征在于，各该第一铁芯的主体为长方形。
5.根据权利要求4所述的电抗器的磁芯结构，其特征在于，各该第二铁芯的第一柱体及各该第三铁芯的第二柱体为长方形。
6.根据权利要求5所述的电抗器的磁芯结构，其特征在于，更包含有复数个第一垫片及第二垫片，各该第一垫片及该第二垫片分别各置放在各该第一气隙及各该第二气隙中。
7.根据权利要求6所述的电抗器的磁芯结构，其特征在于，该第一垫片及该第二垫片为非导电性材料。
8.根据权利要求7所述的电抗器的磁芯结构，其特征在于，该二第一磁芯组、二第二磁芯组及该二第三磁芯组的表面上各具有一绝缘层。
9.根据权利要求8所述的电抗器的磁芯结构，其特征在于，该绝缘层为绝缘漆。
10.根据权利要求9所述的电抗器的磁芯结构，其特征在于，更包含有复数绕线架，该绕线架套于该二第二磁芯组及该二第三磁芯组上。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN106653312A (zh) * | 2017-02-22 | 2017-05-10 | 戴芬 | 一种三角立体卷铁心变压器铁心和线圈及两者的装配方法 |
| CN109148100A (zh) * | 2018-08-13 | 2019-01-04 | 江苏奥玛德新材料科技有限公司 | 一种超高超大纳米晶磁芯及其制造方法 |
| CN109509619A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-03-22 | 昆明理工大学 | 一种基于电流控制的宽范围大功率可调电抗器 |
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2013
- 2013-11-18 CN CN201320726579.0U patent/CN203552878U/zh not_active Expired - Lifetime
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