CN220138674U - 一种大功率环形器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大功率环形器，包括：壳体以及设置在所述壳体内的芯片组件和磁场组件；所述壳体包括腔体和盖板，所述腔体具有第一侧面和第二侧面，所述腔体的第一侧面设置有圆腔，所述芯片组件和所述磁场组件均设置在所述圆腔内，所述盖板与所述腔体连接且封闭所述圆腔；本实用新型通过将芯片组件和磁场组件设置在壳体内，实现了环形器的基本功能；并通过将旋磁体设置成为多个小尺寸的旋磁片，从而即解决了大尺寸的旋磁片的生产问题，又解决了小尺寸的旋磁片的功率受限的问题；然后通过在圆形磁铁圆周缠绕线圈，并通过向线圈组件通电，使线圈组件产生磁场，通过电磁场与永磁场的中合与叠加来改变磁场组件的磁场强度。

Description

一种大功率环形器

技术领域

本实用新型涉及环形器技术领域，具体涉及一种大功率环形器。

背景技术

环行器是一种常见的设备，其在电力系统中广泛应用，包括但不限于：电流测量、电路保护、电路控制、能量计量、电路监测、电路诊断等。

因环行器属于无源器件，即在无电源的情况下能体现其性能，常规环行器均是采用两片圆形旋磁与一个中心导体组成一个芯片组，然后再外加一个磁场即可。

在常规环形器中，圆形旋磁为一体式结构，旋磁的尺寸过大或过小均会导致环形器存在缺陷。如果将旋磁做成小尺寸，则会导致旋磁承受的功率有限。如果将旋磁做成大尺寸，则烧结的时候因温度不稳定会影响到产品的质量。

同时，在常规的环行器中，都是采用固定磁场的，当磁场固定的时候，产品的频率被固定，而出现了大功率环行器在使用中，因为功率太大，环行器的频率往往会发生一些偏移，导致环形器出现精度降低的情况。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是大功率环形器制造困难且精度较低，目的在于提供一种大功率环形器，实现了大功率环形器的制造以及精度控制的目的。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种大功率环形器，包括：壳体以及设置在所述壳体内的芯片组件和磁场组件；

所述壳体包括腔体和盖板，所述腔体具有第一侧面和第二侧面，所述腔体的第一侧面设置有圆腔，所述芯片组件和所述磁场组件均设置在所述圆腔内，所述盖板与所述腔体连接且封闭所述圆腔；

所述芯片组件包括：中心导体和贴合设置在所述中心导体两侧的两个旋磁组件；所述旋磁组件包括：介质环、旋磁体和镀银铁片，介质环具有第一侧面和第二侧面，所述介质环上设置有连通所述第一侧面和所述第二侧面的放置孔，所述介质环的第一侧面与所述中心导体贴合，旋磁体设置在所述介质环的放置孔内，镀银铁片与所述介质环的第二侧面贴合。

具体地，所述芯片组件与所述圆腔的底面贴合，所述磁场组件与所述芯片组件贴合，所述盖板与所述磁场组件贴合，所述腔体的中轴线、所述磁场组件的中轴线、所述芯片组件的中轴线均重合。

可选地，所述介质环包括圆环体和突出体，所述放置孔设置在所述圆环体内；所述突出体与所述圆环体的圆周面固定连接，所述圆环体和所述突出体一体成型；

所述中心导体在所述旋磁体上的投影位于所述旋磁体内，且所述中心导体上设置有多个引出端；

多个所述引出端与多个所述突出体对应设置，且所述引出端在所述介质环上的投影位于所述突出体内；

所述腔体的侧面设置有多个与所述圆腔连通是端口槽，所述端口槽与所述突出体对应设置。

可选地，所述引出端的数量为三个，所述突出体的数量为三个。

具体地，所述旋磁体的厚度与所述介质环的厚度相等，所述旋磁体包括多个位于同一水平面的旋磁片，相邻的两个所述旋磁片之间的相接。

可选地，所述旋磁体为正六边形结构，所述放置孔为与所述正六边形结构适配的正六边形孔，所述旋磁片为正三角形结构，所述旋磁片的边长为a，所述旋磁体的边长为a×n，n为自然数。

具体地，所述磁场组件包括：圆形磁铁和线圈组件，所述线圈组件内部设置有圆形通孔，所述圆形磁铁固定设置在所述圆形通孔内，且所述圆形磁铁的中轴线与所述线圈的中轴线重合，所述线圈组件与外部电源电连接；

所述线圈组件的厚度与所述圆形磁铁的厚度相等，所述圆形通孔的直径与所述圆形磁铁的直径相等。

可选地，所述线圈组件包括第一线圈组件和第二线圈组件，所述第一线圈组件和所述第二线圈组件均缠绕在所述圆形磁铁的圆周面，所述第一线圈组件设置有第一电流输入端和第一电流输出端，所述第二线圈组件设置有第二电流输入端和所述第二电流输出端。

可选地，所述腔体的侧面设置有四个引出孔，所述第一电流输入端、所述第一电流输出端、所述第二电流输入端和所述第二电流输出端分别从四个所述引出孔引出，且所述第一电流输入端和所述第二电流输入端与电源正极连接，所述第一电流输出端和所述第二电流输出端与电源负极连接。

具体地，所述第一线圈组件的漆包线的缠绕方向与所述第二线圈组件的漆包线的缠绕方向相反；

向所述第一电流输入端通入电流后，所述第一线圈组件的磁场方向与所述圆形磁铁的磁场方向相同；

向所述第二电流输入端通入电流后，所述第二线圈组件的磁场方向与所述圆形磁铁的磁场方向相反。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型通过将芯片组件和磁场组件设置在壳体内，实现了环形器的基本功能；并通过将旋磁体设置成为多个小尺寸的旋磁片，从而即解决了大尺寸的旋磁片的生产问题，又解决了小尺寸的旋磁片的功率受限的问题；然后通过在圆形磁铁圆周缠绕线圈，并通过向线圈组件通电，使线圈组件产生磁场，通过电磁场与永磁场的中合与叠加来改变磁场组件的磁场强度。

附图说明

附图示出了本实用新型的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本实用新型的原理，其中包括了这些附图以提供对本实用新型的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。

图1是根据本实用新型所述的一种大功率环形器的剖视图。

图2是根据本实用新型所述的一种大功率环形器的爆炸图。

附图标记：1-镀银铁片，2-介质环，22-突出体，3-旋磁片，33-旋磁体，4-中心导体，44-引出端，5-圆形磁铁，6-线圈组件，7-盖板，8-引出孔，9-端口槽，10-腔体，A-第一电流输入端，B-第一电流输出端，C-第二电流输入端，D-第二电流输出端。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本实用新型的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

实施例一

如图1和图2所示，本实施例提供一种大功率环形器，包括：壳体以及设置在壳体内的芯片组件和磁场组件；

壳体包括腔体10和盖板7，腔体10具有第一侧面和第二侧面，腔体10的第一侧面设置有圆腔，芯片组件和磁场组件均设置在圆腔内，盖板7与腔体10连接且封闭圆腔；

芯片组件与圆腔的底面贴合，磁场组件与芯片组件贴合，盖板7与磁场组件贴合，腔体10的中轴线、磁场组件的中轴线、芯片组件的中轴线均重合。

在环形器的组装中，将盖板7与腔体10分离，然后将芯片组件放置至圆腔内，再将磁场组件放置至圆腔内，使芯片组件和磁场组件贴合，再通过盖板7将圆腔封闭，实现整个环形器的组装。

为了实现盖板7与腔体10的连接，在腔体10的上端设置内螺纹，并在盖板7的圆周面设置外螺纹，通过螺纹的配合来实现腔体10与盖板7的连接。

同时，为了方便客户安装，在腔体10的四角开设四个安装孔，且安装孔可以贯穿整个腔体10，以实现壳体的两侧均可以进行安装。

另外，圆腔的深度根据芯片组件和磁场组件的厚度之后来确定，即保证芯片组件和磁场组件在圆腔内不会出现晃动即可。

实施例二

本实施例对芯片组件的结构加以说明。芯片组件包括：中心导体4和贴合设置在中心导体4两侧的两个旋磁组件；旋磁组件包括：介质环2、旋磁体33和镀银铁片1，介质环2具有第一侧面和第二侧面，介质环2上设置有连通第一侧面和第二侧面的放置孔，介质环2的第一侧面与中心导体4贴合，旋磁体33设置在介质环2的放置孔内，镀银铁片1与介质环2的第二侧面贴合。

通过介质环2对旋磁体33进行固定，并通过贴合在介质环2的两侧的镀银铁片1实现旋磁体33的导通功能。为了实现镀银铁片1能够与旋磁体33进行贴合，设定旋磁体33的厚度与介质环2的厚度相等。

为了解决大尺寸旋磁片3和小尺寸旋磁片3可能出现的问题，本实施例中设定大尺寸的旋磁体33由多个小尺寸的旋磁片3拼接而成。

旋磁体33的厚度与介质环2的厚度相等，旋磁体33包括多个位于同一水平面的旋磁片3，相邻的两个旋磁片3之间的相接。

旋磁体33为正六边形结构，放置孔为与正六边形结构适配的正六边形孔，旋磁片3为正三角形结构，旋磁片3的边长为a，旋磁体33的边长为a×n，n为自然数。

将旋磁片3设定成为边长为a的正三角形，则可以通过将相邻的两个旋磁片3的边长端面设置为贴合，则可实现由多个旋磁片3组成一个旋磁体33的目的。

在进行介质环2和旋磁体33的组装时，先将多个旋磁片3拼装成六边形旋磁体33，再将六边形的旋磁体33放入介质环2的放置孔中，介质环2的外形按环行器的内腔加工，内部开正六边形的放置孔，放置孔与六边形旋磁体33的有配合关系，完成旋磁片3与介质环2的安装后，将介质环2与镀银铁片1的位置要对齐，然后将中心导体4放置于六边形旋磁体33上。

介质环2包括圆环体和突出体22，放置孔设置在圆环体内；突出体22与圆环体的圆周面固定连接，圆环体和突出体22一体成型；

中心导体4在旋磁体33上的投影位于旋磁体33内，且中心导体4上设置有多个引出端44；多个引出端44与多个突出体22对应设置，且引出端44在介质环2上的投影位于突出体22内；腔体10的侧面设置有多个与圆腔连通是端口槽9，端口槽9与突出体22对应设置。

如果中心导体4与环形器的腔体10内壁接触则可能造成打火，因此为了避免出生上述情况，在本实施例中将中心导体4的引出端44设置在突出体22内部，则可以避免中心导体4与腔体10发生接触，解决了可能发生打火的缺陷。

一般情况下，引出端44的数量为三个，突出体22的数量为三个。

实施例三

本实施例对磁场组件的结构加以说明。磁场组件包括：圆形磁铁5和线圈组件6，线圈组件6内部设置有圆形通孔，圆形磁铁5固定设置在圆形通孔内，且圆形磁铁5的中轴线与线圈的中轴线重合，线圈组件6与外部电源电连接；线圈组件6的厚度与圆形磁铁5的厚度相等，圆形通孔的直径与圆形磁铁的直径相等。

线圈组件6内部设置有圆形通孔，圆形磁铁5固定设置在这个通孔内，这样磁铁的中轴线与线圈的中轴线重合。线圈组件6的厚度与圆形磁铁5的厚度相等，圆形通孔的直径与圆形磁铁的直径相等，这样可以确保磁铁和线圈的位置相对固定，便于控制磁场。

将线圈组件6包括第一线圈组件和第二线圈组件，第一线圈组件和第二线圈组件均缠绕在圆形磁铁的圆周面，第一线圈组件设置有第一电流输入端A和第一电流输出端B，第二线圈组件设置有第二电流输入端C和第二电流输出端D。

第一线圈组件的漆包线的缠绕方向与第二线圈组件的漆包线的缠绕方向相反；通过将漆包线的缠绕方向反向设置，则可以使第一线圈组件和第二线圈组件在通电时，电流绕圆形磁铁的方向相反，然后可以通过右手螺旋定则来确定线圈组件6通电后的磁场方向，

向第一电流输入端A通入电流后，第一线圈组件的磁场方向与圆形磁铁5的磁场方向相同；向第二电流输入端C通入电流后，第二线圈组件的磁场方向与圆形磁铁5的磁场方向相反。

另外，通过盖板7和腔体10构成一个可以封闭的圆腔，并将芯片组件和磁场组件固定在圆腔内，为了实现对第一线圈组件和第二线圈组件的供电，通过在腔体10上设置引出孔8，将线圈组件6的漆包线引出，便于连接电源。

腔体10的侧面设置有四个引出孔8，第一电流输入端A、第一电流输出端B、第二电流输入端C和第二电流输出端D分别从四个引出孔8引出，且第一电流输入端A和第二电流输入端C与电源正极连接，第一电流输出端B和第二电流输出端D与电源负极连接。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本实用新型，而并非是对本实用新型的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述实用新型的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种大功率环形器，其特征在于，包括：壳体以及设置在所述壳体内的芯片组件和磁场组件；

所述壳体包括腔体（10）和盖板（7），所述腔体（10）具有第一侧面和第二侧面，所述腔体（10）的第一侧面设置有圆腔，所述芯片组件和所述磁场组件均设置在所述圆腔内，所述盖板（7）与所述腔体（10）连接且封闭所述圆腔；

所述芯片组件包括：中心导体（4）和贴合设置在所述中心导体（4）两侧的两个旋磁组件；所述旋磁组件包括：介质环（2）、旋磁体（33）和镀银铁片（1），介质环（2）具有第一侧面和第二侧面，所述介质环（2）上设置有连通所述第一侧面和所述第二侧面的放置孔，所述介质环（2）的第一侧面与所述中心导体（4）贴合，旋磁体（33）设置在所述介质环（2）的放置孔内，镀银铁片（1）与所述介质环（2）的第二侧面贴合。

2.根据权利要求1所述的一种大功率环形器，其特征在于，所述旋磁体（33）的厚度与所述介质环（2）的厚度相等，所述旋磁体（33）包括多个位于同一水平面的旋磁片（3），相邻的两个所述旋磁片（3）之间的相接。

3.根据权利要求2所述的一种大功率环形器，其特征在于，所述旋磁体（33）为正六边形结构，所述放置孔为与所述正六边形结构适配的正六边形孔，所述旋磁片（3）为正三角形结构，所述旋磁片（3）的边长为a，所述旋磁体（33）的边长为a×n，n为自然数。

4.根据权利要求1所述的一种大功率环形器，其特征在于，所述芯片组件与所述圆腔的底面贴合，所述磁场组件与所述芯片组件贴合，所述盖板（7）与所述磁场组件贴合，所述腔体（10）的中轴线、所述磁场组件的中轴线、所述芯片组件的中轴线均重合。

5.根据权利要求1所述的一种大功率环形器，其特征在于，

所述介质环（2）包括圆环体和突出体（22），所述放置孔设置在所述圆环体内；所述突出体（22）与所述圆环体的圆周面固定连接，所述圆环体和所述突出体（22）一体成型；

所述中心导体（4）在所述旋磁体（33）上的投影位于所述旋磁体（33）内，且所述中心导体（4）上设置有多个引出端（44）；

多个所述引出端（44）与多个所述突出体（22）对应设置，且所述引出端（44）在所述介质环（2）上的投影位于所述突出体（22）内；

所述腔体（10）的侧面设置有多个与所述圆腔连通是端口槽（9），所述端口槽（9）与所述突出体（22）对应设置。

6.根据权利要求5所述的一种大功率环形器，其特征在于，所述引出端（44）的数量为三个，所述突出体（22）的数量为三个。

7.根据权利要求1所述的一种大功率环形器，其特征在于，所述磁场组件包括：圆形磁铁（5）和线圈组件（6），所述线圈组件（6）内部设置有圆形通孔，所述圆形磁铁（5）固定设置在所述圆形通孔内，且所述圆形磁铁（5）的中轴线与所述线圈的中轴线重合，所述线圈组件（6）与外部电源电连接；

所述线圈组件（6）的厚度与所述圆形磁铁（5）的厚度相等，所述圆形通孔的直径与所述圆形磁铁的直径相等。

8.根据权利要求7所述的一种大功率环形器，其特征在于，所述线圈组件（6）包括第一线圈组件和第二线圈组件，所述第一线圈组件和所述第二线圈组件均缠绕在所述圆形磁铁的圆周面，所述第一线圈组件设置有第一电流输入端（A）和第一电流输出端（B），所述第二线圈组件设置有第二电流输入端（C）和第二电流输出端（D）。

9.根据权利要求8所述的一种大功率环形器，其特征在于，所述腔体（10）的侧面设置有四个引出孔（8），所述第一电流输入端（A）、所述第一电流输出端（B）、所述第二电流输入端（C）和所述第二电流输出端（D）分别从四个所述引出孔（8）引出，且所述第一电流输入端（A）和所述第二电流输入端（C）与电源正极连接，所述第一电流输出端（B）和所述第二电流输出端（D）与电源负极连接。

10.根据权利要求8所述的一种大功率环形器，其特征在于，所述第一线圈组件的漆包线的缠绕方向与所述第二线圈组件的漆包线的缠绕方向相反；

向所述第一电流输入端（A）通入电流后，所述第一线圈组件的磁场方向与所述圆形磁铁（5）的磁场方向相同；

向所述第二电流输入端（C）通入电流后，所述第二线圈组件的磁场方向与所述圆形磁铁（5）的磁场方向相反。