[實(shí)用新型]一種大功率圓環(huán)形新型電抗器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520363085.X
• 申請(qǐng)日: 2015-05-29
• 公開（公告）號(hào): CN204668077U
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭雄志;肖強(qiáng);阮佳林;邱俊;劉志達(dá);羅濤;劉元來(lái)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市鉑科磁材有限公司
• 主分類號(hào): H01F17/06
• 分類號(hào): H01F17/06;H01F27/24;H01F41/02;H01F1/147
• 代理公司: 深圳市明日今典知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44343
• 代理人: 羅志強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電感元器件技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種大功率圓環(huán)形新型電抗器。

背景技術(shù)

電抗器作為無(wú)功補(bǔ)償手段，在電力系統(tǒng)中是不可缺少的。電抗器用來(lái)限制電網(wǎng)電壓突變和操作過(guò)程電壓引起的電流沖擊，平滑電源電壓中包含的尖峰脈沖，或平滑橋式整流電路換相時(shí)產(chǎn)生的電壓缺陷，有效地保護(hù)變頻器和改善功率因數(shù)，它既能阻止來(lái)自電網(wǎng)的干擾，又能減少整流單元產(chǎn)生的諧波電流對(duì)電網(wǎng)的污染。

傳統(tǒng)硅鋼電抗器的制造過(guò)程復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。其制造工藝主要包含以下內(nèi)容：

1、線圈的繞制：繞制需要銅箔或者鋁箔、絕緣材料Nomex紙、環(huán)氧樹脂條和環(huán)氧樹脂板、繞線模具等材料和設(shè)備。銅箔和鋁箔用于傳導(dǎo)電流，形成磁場(chǎng)。Nomex紙用于線圈內(nèi)部絕緣。其繞制過(guò)程主要包括內(nèi)模裝配、內(nèi)銅排焊接、Nomex紙的絕緣及銅箔繞制、外銅排焊接等過(guò)程。該工序需要的原材料多，且原材料價(jià)格昂貴，另外銅箔繞制設(shè)備投入較大，繞制效率低，且模具的費(fèi)用高，造成高昂的生產(chǎn)成本。

2、硅鋼鐵芯的制作：傳統(tǒng)鐵芯使用的材料是硅鋼片，硅鋼片的生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜，特別是取向硅鋼片，目前國(guó)內(nèi)只有寶鋼、武鋼等少數(shù)幾家大型鋼廠能生產(chǎn)制造，造價(jià)極高。硅鋼片經(jīng)過(guò)帶材的分條，然后經(jīng)過(guò)縱剪和橫剪，制成所需要規(guī)格的硅鋼片材，最后通過(guò)上下夾件對(duì)硅鋼片材進(jìn)行疊裝固定。鐵芯的疊加制作流程復(fù)雜，制造要求高，機(jī)械化程度低，且硅鋼片的剪切和疊裝由于鋒利的邊緣和毛刺容易對(duì)人體造成傷害，增加工傷事故率，制約著鐵芯的生產(chǎn)效率。

3、裝配：傳統(tǒng)硅鋼電抗器需要經(jīng)過(guò)上下扼硅鋼片疊片組裝并固定，中柱疊片組裝。中柱鐵芯需分布?xì)庀叮⒄{(diào)節(jié)氣隙厚度，進(jìn)而調(diào)節(jié)電感量。另外線圈與鐵芯在裝配過(guò)程中還需要做絕緣處理，以滿足電感的電氣性能。最后再進(jìn)行浸漆和烘烤的過(guò)程。

整體而言，傳統(tǒng)硅鋼電抗器的生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜，占地面積大，設(shè)備和人員投入大，需要專業(yè)的廠商生產(chǎn)，且生產(chǎn)周期長(zhǎng)，效率低，成產(chǎn)成本高，制約著電抗器的發(fā)展。

此外傳統(tǒng)硅鋼電抗器噪音大、體積龐大，對(duì)周圍環(huán)境及安裝帶來(lái)很大影響，散熱差、易漏磁、EMI效果差等都制約著電抗器的發(fā)展。特別是在大電流(電流大于100A)、高頻(頻率高于5KHz)的運(yùn)行環(huán)境中，傳統(tǒng)的硅鋼片電抗器較難以滿足應(yīng)用要求。

鑒于此，開發(fā)一種工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、電磁性能好的新型電抗器是當(dāng)今電子電力快速發(fā)展的迫切需求。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決傳統(tǒng)電抗器中鐵芯噪音大、體積大及生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜、成本高等技術(shù)問(wèn)題，特別是傳統(tǒng)電抗器在大電流(電流大于100A)、高頻(頻率高于5KHz)難以滿足應(yīng)用要求的問(wèn)題。本實(shí)用新型提供一種噪音小、電感性能好、漏磁小、體積小、散熱性能優(yōu)良、損耗低、并且適合大電流(電流大于100A)、高頻(頻率高于5KHz)環(huán)境中應(yīng)用的大功率圓環(huán)形新型電抗器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種大功率圓環(huán)形新型電抗器，包括磁芯和線圈，所述磁芯是由兩個(gè)相同的半圓環(huán)形磁芯組合而成的圓環(huán)形磁芯，所述圓環(huán)形磁芯的直徑為7～20英寸，所述圓環(huán)形磁芯的磁體密度為5.5g/cm³～6.2g/cm³，所述線圈套在兩個(gè)所述半圓環(huán)形磁芯上，所述線圈是由扁平線立繞制成呈螺旋狀的漆包線線圈，所述半圓環(huán)形磁芯是由鐵磁粉與高溫樹脂膠組成的磁性復(fù)合材料通過(guò)半圓環(huán)型模具澆筑制成。

進(jìn)一步的，所述半圓環(huán)形磁芯的一個(gè)端面的中心開設(shè)有圓柱形凹槽，所述半圓環(huán)形磁芯的另一個(gè)端面的中心設(shè)置有與所述圓柱形凹槽配合的圓柱形凸臺(tái)。

進(jìn)一步的，所述半圓環(huán)磁芯的截面為圓形或橢圓形或任意多邊形。

進(jìn)一步的，兩個(gè)所述半圓環(huán)形磁芯通過(guò)膠固定連接。

本實(shí)用新型還提供一種大功率圓環(huán)形新型電抗器的制造方法，包括以下步驟：

1)繞制漆包線線圈呈螺旋狀；

2)將樹脂膠70～80wt％、偶聯(lián)劑5～10wt％、促進(jìn)劑15～20wt％混合攪拌均勻，得到高溫樹脂膠；

3)將鐵磁粉與所述高溫樹脂膠按鐵磁粉88～94wt％、高溫樹脂膠6～12wt％混合攪拌均勻，得到磁性復(fù)合材料；

4)將所述磁性復(fù)合材料注射到半圓環(huán)型模具內(nèi)，分別澆注兩個(gè)半圓環(huán)形磁芯，在125～140℃固化1.5～2.5h后脫模，得到兩個(gè)相同的半圓環(huán)形磁芯；

5)將螺旋狀的所述漆包線線圈分別套入兩個(gè)所述半圓環(huán)形磁芯中，再用膠將兩個(gè)半圓環(huán)型磁芯合并成一個(gè)大圓環(huán)形磁芯，即制成所述大功率圓環(huán)形新型電抗器。

進(jìn)一步的，所述樹脂膠為改進(jìn)性環(huán)氧硅樹脂。