CN211788440U

CN211788440U - 电抗器

Info

Publication number: CN211788440U
Application number: CN202020311424.0U
Authority: CN
Inventors: 吉田友和; 白水雅朋; 塚田健一
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-03-14
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2020-10-27
Anticipated expiration: 2030-03-13
Also published as: US20200294704A1; JP2020150162A; CN111696752A; US11476033B2; DE102020106920A1; JP7041087B2

Abstract

本实用新型提供一种电抗器，其能够容易地制造、输送、设置，电抗器具备芯主体，芯主体包括：外周部铁芯、以与外周部铁芯的内表面接触或与内表面结合的方式配置的至少三个铁芯、以及卷绕于铁芯的线圈。在至少三个铁芯中的一个铁芯以及与一个铁芯相邻的其他铁芯之间形成有能够磁耦合的间隙。电抗器具备安装于芯主体的一个端面的端板，端板包括向远离芯主体的外周面的方向局部突出的突出部。

Description

电抗器

技术领域

本实用新型涉及一种具有端板的电抗器。

背景技术

电抗器包括多个铁芯线圈，各铁芯线圈包括铁芯和卷绕于该铁芯的线圈。并且，在多个铁芯之间形成有预定的间隙。另外，也存在一种在外周部铁芯的内侧配置有多个铁芯线圈的电抗器。例如参照日本特开2010-252539号公报和日本特开2008-177500号公报。

实用新型内容

实用新型要解决的问题

电抗器的外周部铁芯通常为多边形或圆形，为了获得期望的电感而未在外周部铁芯的外周面和端面设置突起等。因此，作业人员或机器人不易握持电抗器。

另外，线圈从外周部铁芯的端面局部地突出。然而，当作业人员或机器人握持线圈的突出部分时，存在线圈损坏的可能性。因此，对于作业人员或机器人而言不易对电抗器进行制造、输送、设置等。

因此，期望一种使作业人员或机器人能够容易地制造、输送、设置的电抗器。

用于解决问题的方案

根据本公开的第1技术方案，其提供一种电抗器，该电抗器具备芯主体，该芯主体包括：外周部铁芯、以与所述外周部铁芯的内表面接触或与该内表面结合的方式配置的至少三个铁芯、以及卷绕于该铁芯的线圈，在所述至少三个铁芯中的一个铁芯以及与该一个铁芯相邻的其他铁芯之间形成有能够磁耦合的间隙，所述电抗器还具备安装于所述芯主体的一个端面的端板，所述端板包括向远离所述芯主体的外周面的方向局部突出的突出部。

根据第2技术方案，在第1技术方案中，所述电抗器还具备紧固于所述芯主体的另一个端面的基座，所述突出部在与从所述外周部铁芯的外周面到所述基座的外缘为止的区域对应的范围内延伸。

根据第3技术方案，在第1或第2技术方案中，在所述突出部形成有开口部。

根据第4技术方案，在第1～第3技术方案中的任一技术方案中，所述外周部铁芯的截面为正偶数边形，所述突出部与所述正偶数边形的至少一个边对应地突出。

根据第5技术方案，在第1～第3技术方案中的任一技术方案中，所述外周部铁芯的截面为正偶数边形，所述突出部被设为与所述正偶数边形中的至少一组相向的两个边对应地不突出，而与所述正偶数边形的剩余的边对应地突出。

根据第6技术方案，在第1～第3技术方案中的任一技术方案中，外周部铁芯的截面为圆，所述突出部与所述圆的圆周的至少一部分对应地突出。

根据第7技术方案，在第1～第3技术方案中的任一技术方案中，所述外周部铁芯的截面为圆，所述突出部被设为与在所述圆的圆周中的直径方向上相向的至少一组圆弧部分对应地不突出，而与所述圆周的剩余的圆弧部分对应地突出。

根据第8技术方案，在第1～第7技术方案中的任一技术方案中，所述至少三个铁芯的数量是3的倍数。

根据第9技术方案，在第1～第7技术方案中的任一技术方案中，所述至少三个铁芯的数量是4以上的偶数。

实用新型的效果

在第1技术方案中，由于在端板设有突出部，因此作业人员或机器人能够握持突出部，从而容易地对电抗器进行制造、输送、设置等。因此，能够提高制造时等的操作性、安全性。

在第2技术方案中，突出部在与从外周部铁芯的外周面到基座的外缘为止的区域对应的范围内延伸。也就是说，突出部最大只能突出至基座的外缘。因此，能够避免电抗器大型化。

在第3技术方案中，通过使线材穿过开口部，能够提高对电抗器进行制造、输送、设置等时的便利性。

在第4技术方案中，由于作业人员或机器人能够容易地握持突出部，因此能够进一步提高制造时等的操作性、安全性。

在第5技术方案中，由于使一个电抗器的未突出有突出部的边与其他电抗器的未突出有突出部的边接触，因此能够将多个电抗器相邻地并列设置。

在第6技术方案中，由于作业人员或机器人能够容易地握持突出部，因此能够进一步提高制造时等的操作性、安全性。

在第7技术方案中，由于使一个电抗器的未突出有突出部的部分与其他电抗器的未突出有突出部的部分接触，因此能够将多个电抗器相邻地并列设置。

在第8技术方案中，电抗器能够用作三相电抗器。

在第9技术方案中，电抗器能够用作单相电抗器。

附图说明

通过对与附图相关的以下实施方式进行说明，本实用新型的目的、特征和优点将变得更加明确。

图1A是基于第一实施方式的电抗器的分解立体图。

图1B是图1A所示的电抗器的立体图。

图2是基于第一实施方式的电抗器所包括的芯主体的剖视图。

图3是基于第一实施方式的电抗器的顶面图。

图4是另一实施方式的电抗器的立体图。

图5是基于第二实施方式的电抗器所包括的芯主体的剖视图。

图6是基于第三实施方式的电抗器的立体图。

图7是基于第三实施方式的电抗器所包括的芯主体的剖视图。

图8是基于第四实施方式的电抗器所包括的芯主体的剖视图。

图9是基于第五实施方式的电抗器所包括的芯主体的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本实用新型的实施方式。对所有附图中的对应的构成要素赋予共用的附图标记。

在以下记载中，主要以三相电抗器为例进行说明，但本公开的应用并不限定于三相电抗器，其能够广泛地应用于在各相需要一定的电感的多相电抗器。另外，本公开的电抗器并不限定于设在工业用机器人、机床的逆变器的初级侧和次级侧的电抗器，而是能够应用于各种各样的装置。

图1A是基于第一实施方式的电抗器的分解立体图，图1B是图1A所示的电抗器的立体图。图1A和图1B所示的电抗器6主要包括芯主体5以及以沿轴向夹着芯主体5的方式紧固的环状的端板81和基座60。端板81和基座60在芯主体5的后述的外周部铁芯20的端面的整个边缘部与外周部铁芯20接触。

优选的是，端板81和基座60由例如铝、SUS、树脂等非磁性材料形成。在基座60形成有具有适合于载置芯主体5的端面的外形的开口部69。端板81具有与外周部铁芯20的端面局部对应的外形，另外，形成于端板81的开口部89的形状大致与外周部铁芯20的内周面相对应。形成于基座60的开口部69和形成于端板81的开口部89设得足够大，以供线圈51～53(后述)从芯主体5的端面突出。另外，将基座60的高度设得稍长于线圈51～53从芯主体5的端部突出的突出高度。形成于基座60的下表面的缺口65用于将具备基座60的电抗器6固定在预定的位置。

图2是基于第一实施方式的电抗器所包括的芯主体的剖视图。如图2所示，芯主体5包括外周部铁芯20以及与外周部铁芯20相互磁耦合的三个铁芯线圈31～33。图2中，铁芯线圈31～33配置于截面为大致六边形的外周部铁芯20的内侧。这些铁芯线圈31～33在芯主体5的周向上等间隔地配置。此外，外周部铁芯20也可以是圆形或其他大致正偶数边形。另外，优选的是，铁芯线圈的数量是3的倍数，由此，电抗器6能够用作三相电抗器。

由附图可知，各铁芯线圈31～33分别包括仅沿外周部铁芯20的径向延伸的铁芯41～43和卷绕于该铁芯的线圈51～53。铁芯41～43的各自的径向外侧端部与外周部铁芯20接触或与外周部铁芯20形成为一体。此外，在一部分附图中，为了简洁而省略了线圈51～53的图示。

此外，在图2中，外周部铁芯20由在周向上等间隔地分割而成的多个，例如三个外周部铁芯部分24～26构成。外周部铁芯部分24～26分别与各铁芯41～43构成为一体。在像这样外周部铁芯20由多个外周部铁芯部分24～26构成的情况下，即使外周部铁芯20为大型的情况也能够容易地制造那样的外周部铁芯20。另外，在外周部铁芯部分24～26形成有贯通孔29a～29c。

再者，铁芯41～43的各自的径向内侧端部位于外周部铁芯20的中心附近。在附图中铁芯41～43的各自的径向内侧端部朝向外周部铁芯20的中心会聚，其顶端角度约为120度。并且，铁芯41～43的径向内侧端部隔着能够磁耦合的间隙101～103而相互分离开。

换言之，铁芯41的径向内侧端部与相邻的两个铁芯42、43的各自的径向内侧端部隔着间隙101、102而相互分离开。对于其他的铁芯42、43而言也同样。此外，将间隙101～103的尺寸设为彼此相等。

像这样，在本实用新型中，由于无需位于芯主体5的中心部的中心部铁芯，因此能够轻量并且简易地构成芯主体5。再者，由于三个铁芯线圈31～33由外周部铁芯20包围，因此从线圈51～53产生的磁场也不会向外周部铁芯20的外部泄漏。另外，由于能够以任意的厚度低成本地设置间隙101～103，因此与现有构造的电抗器相比在设计上是有优势的。

再者，与现有构造的电抗器相比，本实用新型的芯主体5的相间的磁路长度之差变小。因此，在本实用新型中也能够减轻由磁路长度之差引起的电感的不平衡。

图3是基于第一实施方式的电抗器的顶面图。由图1A、图1B和图3可知，端板81包括向远离芯主体5的外周面的方向局部突出的突出部91。也能够换句话来说，突出部91相对于芯主体5的中心轴线向径向外侧延伸。

另外，在端板81形成有与外周部铁芯20的贯通孔29a～29c对应的贯通孔81a～81c。在将端板81安装至卷绕有线圈51～53的芯主体5后，将螺钉或螺栓(未图示)插入端板81的贯通孔81a～81c、外周部铁芯20的贯通孔29a～29c并进行紧固。此外，也可以在基座60形成同样的贯通孔。在后述的实施方式中也同样。

突出部91与大致正偶数边形、例如大致六边形的至少一个边对应地突出。通过由作业人员或机器人(未图示)握持该突出部91，能够容易地对电抗器6进行制造、输送、设置等。因此，能够提高制造时等的操作性、安全性。

如图3所示，在外周部铁芯20为大致六边形的情况下，四个突出部91与大致六边形的四个边对应地突出。在图3中，与设有突出部91的一个边相邻的两个边由设有突出部91的边和未设有突出部91的边构成。像这样在设有多个、例如四个突出部91的情况下，特别是在机器人握持突出部91时，能够更加稳定地对电抗器6进行制造、输送、设置等。

另外，由图1A可知，基座60的占地形状为矩形，该矩形是外接于外周部铁芯20的外周的外接矩形。因此，基座60的占地形状与芯主体5的外周形状、例如大致正偶数边形、圆形不同。在该情况下，优选的是，至少一个突出部91在基座60的占地面积的范围内突出。换言之，优选的是，突出部91在与从外周部铁芯20的外周面到基座60的外缘为止的区域对应的大致三角形的范围A内延伸。

在这样的情况下，突出部91最大只能突出至基座的外缘。因此，电抗器6的占地面积为基座60的占地面积以下，能够避免电抗器6大型化。

另外，图4是另一实施方式的电抗器的立体图。图4中，在端板81的突出部91分别形成有开口部85。在该情况下，能够通过使线材等穿过开口部85而将电抗器6吊起。因此，能够提高对电抗器6进行制造、输送、设置等时的便利性。

图5是基于第二实施方式的电抗器所包括的芯主体的剖视图。图5所示的芯主体5包括截面为大致八边形形状的外周部铁芯20和配置在外周部铁芯20的内侧的、与之前说明的铁芯线圈同样的四个铁芯线圈31～34。这些铁芯线圈31～34在芯主体5的周向上等间隔地配置。另外，优选的是，铁芯的数量是4以上的偶数，由此，具有芯主体5的电抗器能够用作单相电抗器。

由附图可知，外周部铁芯20由在周向上分割而成的四个外周部铁芯部分24～27构成。各铁芯线圈31～34分别包括仅沿径向延伸的铁芯41～44和卷绕于该铁芯的线圈51～54。并且，铁芯41～44的各自的径向外侧端部与各外周部铁芯部分24～27分别形成为一体。另外，在外周部铁芯部分24～27形成有与之前说明的贯通孔同样的贯通孔29a～29d。此外，也可以是，铁芯41～44的数量和外周部铁芯部分24～27的数量不一定一致。图2所示的芯主体5也同样。

再者，铁芯41～44的各自的径向内侧端部位于外周部铁芯20的中心附近。在图5中，铁芯41～44的各自的径向内侧端部朝向外周部铁芯20的中心会聚，其顶端角度约为90度。并且，铁芯41～44的径向内侧端部隔着能够磁耦合的间隙101～104而相互分离开。

图5所示的虚线与第二实施方式的基座60的占地形状大致对应。也就是说，基座60是外接于外周部铁芯20的外周的外接矩形。再者，图5所示的单点划线对应于第二实施方式的端板81和开口部89。

如图5所示，在外周部铁芯20为大致八边形的情况下，四个突出部91与大致八边形的四个边对应地突出。图5中，在与设有突出部91的一个边相邻的两个边未设有突出部91。并且，突出部91在与从外周部铁芯20的外周面到基座60的外缘为止的区域对应的大致三角形的范围A内延伸。因此，显而易见的是在图5所示的实施方式中也能够获得与之前说明的实施方式同样的效果。

再者，图6是基于第三实施方式的电抗器的立体图。图6所示的电抗器6除了排除掉基座60以外，均与图1B所示的电抗器6同样，因此省略对细节的说明。

图7是基于第三实施方式的电抗器所包括的芯主体的剖视图。由于芯主体5与参照图2进行了说明的芯主体同样，因此省略对细节的说明。图7所示的虚线示出了端板81和开口部89。因而，图7所示的端板81包括呈大致三角形的四个突出部91。由图7可知，在外周部铁芯20为大致六边形的情况下，与一组相向的两个边对应地未设置突出部91，而与剩余的四个边对应地设有突出部91。

同样地，图8是基于第四实施方式的电抗器所包括的芯主体的剖视图。由于芯主体5与参照图5进行了说明的芯主体同样，因此省略对细节的说明。图8所示的虚线示出了端板81和开口部89。因此，图8所示的端板81包括呈大致三角形的四个突出部91。由图8可知，在外周部铁芯20为大致八边形的情况下，与二组相向的两个边对应地未设置突出部91，而与剩余的四个边对应地设有突出部91。

因此，在外周部铁芯20为大致正偶数边形的情况下，至少与一组相向的两个边对应地未设置突出部91，而与剩余的边对应地设有突出部91。在该情况下，使某个电抗器的未突出有突出部的边与其他电抗器的未突出有突出部的边接触。因此，在图7的情况下，能够将多个电抗器在纸面的上下方向上相邻地并列设置。同样地，在图8的情况下，能够将多个电抗器在纸面的左右方向上相邻地并列设置。由此，能够减小工作空间等。

再者，图9是基于第五实施方式的电抗器所包括的芯主体的剖视图。在图9中示出了包括截面为圆形的外周部铁芯20的芯主体5。由于除此以外均与图2所示的芯主体5同样，因此省略对细节的说明。图9所示的虚线示出了呈大致椭圆形的端板81以及与之前说明的开口部同样的开口部89。因此，图9所示的端板81包括呈大致C字形状的两个突出部91。由图9可知，在外周部铁芯20为大致圆形的情况下，与在圆周的直径方向上相向的至少一组圆弧部分对应地未设置突出部91，而在剩余的圆弧部分设有突出部91。在该情况下，能够将多个电抗器在纸面的左右方向上相邻地并列设置，因此，能够减小工作空间等。

以上，对本实用新型的实施方式进行了说明，但是本领域技术人员应理解的是，在不脱离权利要求书的公开范围的前提下可以进行各种修正和变更。

Claims

1.一种电抗器，其特征在于，

该电抗器具备芯主体，该芯主体包括：外周部铁芯、以与所述外周部铁芯的内表面接触或与该内表面结合的方式配置的至少三个铁芯、以及卷绕于该铁芯的线圈，

在所述至少三个铁芯中的一个铁芯以及与该一个铁芯相邻的其他铁芯之间形成有能够磁耦合的间隙，

所述电抗器还具备安装于所述芯主体的一个端面的端板，

所述端板包括向远离所述芯主体的外周面的方向局部突出的突出部。

2.根据权利要求1所述的电抗器，其特征在于，

所述电抗器还具备紧固于所述芯主体的另一个端面的基座，

所述突出部在与从所述外周部铁芯的外周面到所述基座的外缘为止的区域对应的范围内延伸。

3.根据权利要求1或2所述的电抗器，其特征在于，

在所述突出部形成有开口部。

4.根据权利要求1或2所述的电抗器，其特征在于，

所述外周部铁芯的截面为正偶数边形，

所述突出部与所述正偶数边形的至少一个边对应地突出。

5.根据权利要求1或2所述的电抗器，其特征在于，

所述外周部铁芯的截面为正偶数边形，

所述突出部被设为与所述正偶数边形中的至少一组相向的两个边对应地不突出，而与所述正偶数边形的剩余的边对应地突出。

6.根据权利要求1或2所述的电抗器，其特征在于，

所述外周部铁芯的截面为圆，

所述突出部与所述圆的圆周的至少一部分对应地突出。

7.根据权利要求1或2所述的电抗器，其特征在于，

所述外周部铁芯的截面为圆，

所述突出部被设为与在所述圆的圆周中的直径方向上相向的至少一组圆弧部分对应地不突出，而与所述圆周的剩余的圆弧部分对应地突出。

8.根据权利要求1或2所述的电抗器，其特征在于，

所述至少三个铁芯的数量是3的倍数。

9.根据权利要求1或2所述的电抗器，其特征在于，

所述至少三个铁芯的数量是4以上的偶数。