CN209401450U - 共模电抗器 - Google Patents

Abstract

一种共模电抗器，包括：磁芯、第一线圈以及第二线圈，其中：所述磁芯，包括第一侧磁芯柱、第二侧磁芯柱以及铁轭，所述第一侧磁芯柱与所述第二侧磁芯柱通过所述铁轭的连接形成磁回路，至少存在一处气隙设置于所述磁芯；所述第一线圈，绕设于所述第一侧磁芯柱；所述第二线圈，绕设于所述第二侧磁芯柱上，所述第一侧磁芯柱上的第一线圈的同名端与所述第二侧磁芯柱上的第二线圈的异名端连接。采用上述方案，可以有效改善在大电流时共模电抗器出现的磁饱和及漏感大的现象。

Description

共模电抗器

技术领域

本实用新型涉及电力设备领域，尤其涉及一种共模电抗器。

背景技术

共模电抗器又称为共模扼流圈，通常用于电子设备的开关电源中，用于过滤共模的电磁干扰信号。

现有技术中采用的共模电抗器，通常将线圈分别绕制于磁芯的两侧。当工作电流流过线圈时，产生相互抵消的磁场；当线圈中流过共模电流时，由于共模电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，以此抑制共模电流。

然而在共模电流较大的情况下，共模电抗出现磁饱和及漏感大现象，进而导致共模电流的抑制效果较差。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是共模电抗出现磁饱和及漏感大现象所导致的共模电流抑制效果较差。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种共模电抗器，包括：磁芯、第一线圈以及第二线圈，其中：所述磁芯，包括第一侧磁芯柱、第二侧磁芯柱，所述第一侧磁芯柱与所述第二侧磁芯柱通过所述铁轭的连接形成磁回路，至少存在一处气隙设置于所述磁芯；所述第一线圈，绕设于所述第一侧磁芯柱；所述第二线圈，绕设于所述第二侧磁芯柱上，所述第一侧磁芯柱上的第一线圈的同名端与所述第二侧磁芯柱上的第二线圈的异名端连接。

可选的，所述第一侧磁芯柱与第二侧磁芯柱由内侧至外侧均分别层绕有内线圈、第一中线圈和外线圈，所述第一侧磁芯柱上的内线圈的同名端与所述第二侧磁芯柱上的外线圈的异名端连接，所述第一侧磁芯柱上的外线圈的同名端与所述第二侧磁芯柱上的内线圈的异名端连接，所述第一侧磁芯柱上的第一中线圈的同名端与所述第二侧磁芯柱上的第一中线圈的异名端连接。

可选的，所述第一侧磁芯柱与第二侧磁芯柱由上至下依次分别绕有上线圈、第二中线圈和下线圈，所述第一侧磁芯柱上的上线圈的同名端与第二侧磁芯柱上的上线圈的异名端连接，所述第一侧磁芯柱上的第二中线圈的同名端与第二侧磁芯柱上的第二中线圈的异名端连接，所述第一侧磁芯柱上的下线圈的同名端与第二侧磁芯柱上的下线圈的异名端连接。

可选的，所述第一侧磁芯柱与第二侧磁芯柱由内侧至外侧分别层绕有内线圈和外线圈，所述第一侧磁芯柱上的内线圈的同名端与所述第二侧磁芯柱上的外线圈的异名端连接，所述第一侧磁芯柱上的外线圈的同名端与所述第二侧磁芯柱上的内线圈的异名端连接。

可选的，所述第一侧磁芯柱与第二侧磁芯柱由上至下依次分别绕有上线圈和下线圈，所述第一侧磁芯柱上的上线圈的同名端与第二侧磁芯柱上的上线圈的异名端连接，所述第一侧磁芯柱上的下线圈的同名端与第二侧磁芯柱上的下线圈的异名端连接。

可选的，线圈之间相互绝缘。

可选的，所述磁芯的材料包括以下至少一种：硅钢片、铁氧体、非晶、纳米晶等磁性材料。

可选的，所述线圈的材料包括以下至少一种：铜箔、铜线、铝箔、铝线等良导体。

与现有技术相比，本实用新型实施例的技术方案具有以下有益效果：

通过在磁芯上设置气隙，进而改善在大电流时共模电抗器出现的磁饱和现象，从而提升共模电流的抑制效果。

进一步，在两侧磁芯柱上分别设置三组线圈，实现三相共模电抗的作用，提升三相共模电流的抑制效果，线圈内外相连可降低损耗和三相之间漏感，提升效率和共模电流的抑制效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种共模电抗器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种共模电抗器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种共模电抗器的结构示意图。

具体实施方式

现有技术中采用的共模电抗器，通常将线圈分别绕制于磁芯的两侧。当工作电流流过线圈时，产生相互抵消的磁场；当线圈中流过共模电流时，由于共模电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，以此抑制共模电流。

然而在共模电流较大的情况下，共模电抗出现磁饱和现象，进而导致共模电流的抑制效果较差。

本实用新型实施例中，通过在磁芯上设置气隙，改善在大电流时共模电抗器出现的磁饱和现象，从而提升共模电流的抑制效果。

为使本实用新型的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

参阅图1，其为本实用新型实施例提供的共模电抗器，具体包括：磁芯1、第一线圈4以及第二线圈5，其中：所述磁芯1，包括第一侧磁芯柱2、第二侧磁芯柱3以及铁轭，所述第一侧磁芯柱2与所述第二侧磁芯柱3通过所述铁轭的连接形成磁回路；至少存在一处气隙6设置于所述磁芯；所述第一线圈4，绕设于所述第一侧磁芯柱2；所述第二线圈5，绕设于所述第二侧磁芯柱3上，所述第一侧磁芯柱2上的第一线圈4的同名端与所述第二侧磁芯柱3上的第二线圈5的异名端连接。

在具体实施中，磁芯1可以为圆形，也可以为方形，还可以为跑道型，具体形状可以由用户根据实际应用场景设置。

在具体实施中，气隙6可以设置在第一侧磁芯柱2、第二侧磁芯柱3和铁轭中的任意一个或几个。例如，仅一处气隙6设置于第一侧磁芯柱2；例如两处气隙6设置于第一侧磁芯柱2；例如，第一侧磁芯柱2、第二侧磁芯柱3和铁轭上均设有气隙6。

在具体实施中，设置于磁芯1上的气隙6可以提升共模电抗器，改善在大电流时出现的磁饱和现象，更好的控制电感量，延长电感的使用寿命。

在具体实施中，在磁芯1上设置有气隙6的情况下，第一侧磁芯柱2与第二侧磁芯柱3依然形成磁回路，以维持共模电抗器在工作时可以产生抑制共模电流的效果。

参阅图2，其为本实用新型实施例提供的共模电抗器，其中，所述第一侧磁芯柱2与第二侧磁芯柱3由内侧至外侧均分别层绕有内线圈a1、第一中线圈b1和外线圈c1，内线圈a2，第一中线圈b2，外线圈c2所述第一侧磁芯柱2上的内线圈a1的同名端与所述第二侧磁芯柱3上的外线圈c2的异名端连接，所述第一侧磁芯柱2上的外线圈c1的同名端与所述第二侧磁芯柱3上的内线圈a2的异名端连接。

在具体实施中，所述第一线圈4与第二线圈5可以分别包括独立的三个线圈，第一侧磁芯柱2上的线圈为内线圈a1、第一中线圈b1和外线圈c1，第二侧磁芯柱3上的线圈为内线圈a2、第一中线圈b2和外线圈c2。

在具体实施中，所述第一侧磁芯柱2上的内线圈a1的同名端与所述第二侧磁芯柱3上的外线圈c2的异名端连接，所述第一侧磁芯柱2上的外线圈c1的同名端与所述第二侧磁芯柱3上的内线圈a2的异名端连接，所述第一侧磁芯柱2上的第一中线圈b1的同名端与所述第二侧磁芯柱3上的第一中线圈b2的异名端连接。

在具体实施中，在每一侧磁芯柱上绕制三组独立的线圈，使得共模电抗器可以应用于三相电源。

在具体实施中，采用上述方案，共模电抗器可以按照负载电路的要求确定共模电感量。一方面，在较小的空间内，将共模电抗器的电感量设置在较高的水准，进而提升共模电抗器的共模电流的抑制效果，实现滤除共模谐波的效果。

参阅图3，其为本实用新型实施例提供的共模电抗器，其中，所述第一侧磁芯柱2与第二侧磁芯柱3由上至下依次分别绕有上线圈d1、第二中线圈e1和下线圈f1，上线圈d2、第二中线圈e2和下线圈f2，所述第一侧磁芯柱2上的上线圈d1的同名端与第二侧磁芯柱3上的上线圈d2的异名端连接，所述第一侧磁芯柱2上的第二中线圈e1的同名端与第二侧磁芯柱3上的第二中线圈e2的异名端连接。

在具体实施中，所述第一线圈4与第二线圈5可以分别包括独立的三个线圈，第一侧磁芯柱2上的线圈为上线圈d1、第二中线圈e1和下线圈f1，第二侧磁芯柱3上的线圈为上线圈d2、第二中线圈e2和下线圈f2。

在具体实施中，所述第一侧磁芯柱2上的上线圈d1的同名端与第二侧磁芯柱3上的上线圈d2的异名端连接，所述第一侧磁芯柱2上的第二中线圈e1的同名端与第二侧磁芯柱3上的第二中线圈e2的异名端连接，所述第一侧磁芯柱2上的下线圈f1的同名端与第二侧磁芯柱3上的下线圈f2的异名端连接。

在具体实施中，采用上述方案的效果可以参考图2实施例中的共模电抗器。

本实用新型实施例中，所述第一侧磁芯柱2与第二侧磁芯柱3由内侧至外侧分别层绕有内线圈和外线圈，所述第一侧磁芯柱2上的内线圈的同名端与所述第二侧磁芯柱3上的外线圈的异名端连接，所述第一侧磁芯柱2上的外线圈的同名端与所述第二侧磁芯柱3上的内线圈的异名端连接。

在具体实施中，第一线圈4与第二线圈5可以分别包括独立的两个线圈，即内线圈和外线圈。

在具体实施中，采用上述方案，共模电抗器可以应用于两相电源的应用场景。

本实用新型实施例中，所述第一侧磁芯柱2与第二侧磁芯柱3由上至下依次分别绕有上线圈和下线圈，所述第一侧磁芯柱2上的上线圈的同名端与第二侧磁芯柱3上的上线圈的异名端连接，所述第一侧磁芯柱2上的下线圈的同名端与第二侧磁芯柱3上的下线圈的异名端连接。

在具体实施中，第一线圈4与第二线圈5可以分别包括独立的两个线圈，即上线圈和下线圈。

在具体实施中，采用上述方案，共模电抗器可以应用于两相电源的应用场景。

本实用新型实施例中，各个线圈之间相互绝缘。

本实用新型实施例中，所述磁芯1的材料包括以下至少一种：硅钢片、铁氧体、非晶、纳米晶等磁性材料。

在具体实施中，上述材料的磁导率较好，可以提升共模电流的抑制效果。

本实用新型实施例中，所述线圈的材料包括以下至少一种：铜箔、铜线、铝箔、铝线等良导体。

在具体实施中，上述材料为良导体，可以提升共模电流的抑制效果。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (8)

1.一种共模电抗器，其特征在于，包括：磁芯、第一线圈以及第二线圈，其中：

所述磁芯，包括第一侧磁芯柱、第二侧磁芯柱以及铁轭，所述第一侧磁芯柱与所述第二侧磁芯柱通过所述铁轭的连接形成磁回路，至少存在一处气隙设置于所述磁芯；

所述第一线圈，绕设于所述第一侧磁芯柱；

所述第二线圈，绕设于所述第二侧磁芯柱上，所述第一侧磁芯柱上的第一线圈的同名端与所述第二侧磁芯柱上的第二线圈的异名端连接。

2.根据权利要求1所述的共模电抗器，其特征在于，所述第一侧磁芯柱与第二侧磁芯柱由内侧至外侧均分别层绕有内线圈、第一中线圈和外线圈，所述第一侧磁芯柱上的内线圈的同名端与所述第二侧磁芯柱上的外线圈的异名端连接，所述第一侧磁芯柱上的外线圈的同名端与所述第二侧磁芯柱上的内线圈的异名端连接，所述第一侧磁芯柱上的第一中线圈的同名端与所述第二侧磁芯柱上的第一中线圈的异名端连接。

3.根据权利要求1所述的共模电抗器，其特征在于，所述第一侧磁芯柱与第二侧磁芯柱由上至下依次分别绕有上线圈、第二中线圈和下线圈，所述第一侧磁芯柱上的上线圈的同名端与第二侧磁芯柱上的上线圈的异名端连接，所述第一侧磁芯柱上的第二中线圈的同名端与第二侧磁芯柱上的第二中线圈的异名端连接，所述第一侧磁芯柱上的下线圈的同名端与第二侧磁芯柱上的下线圈的异名端连接。

4.根据权利要求1所述的共模电抗器，其特征在于，所述第一侧磁芯柱与第二侧磁芯柱由内侧至外侧分别层绕有内线圈和外线圈，所述第一侧磁芯柱上的内线圈的同名端与所述第二侧磁芯柱上的外线圈的异名端连接，所述第一侧磁芯柱上的外线圈的同名端与所述第二侧磁芯柱上的内线圈的异名端连接。

5.根据权利要求1所述的共模电抗器，其特征在于，所述第一侧磁芯柱与第二侧磁芯柱由上至下依次分别绕有上线圈和下线圈，所述第一侧磁芯柱上的上线圈的同名端与第二侧磁芯柱上的上线圈的异名端连接，所述第一侧磁芯柱上的下线圈的同名端与第二侧磁芯柱上的下线圈的异名端连接。

6.根据权利要求1～5任一项所述的共模电抗器，其特征在于，线圈之间相互绝缘。

7.根据权利要求1～5任一项所述的共模电抗器，其特征在于，所述磁芯的材料包括以下至少一种：硅钢片、铁氧体、非晶、纳米晶等磁性材料。

8.根据权利要求1～5任一项所述的共模电抗器，其特征在于，所述线圈的材料包括以下至少一种：铜箔、铜线、铝箔、铝线等良导体。