[實用新型]一種斜面氣隙型電抗器鐵芯結構

有效

• 申請號: 201520707968.8
• 申請日: 2015-09-14
• 公開（公告）號: CN205039046U
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 冉瑞剛
• 申請（專利權）人: 廣東新昇電業科技股份有限公司
• 主分類號: H01F27/26
• 分類號: H01F27/26;H01F27/245;H01F3/14
• 代理公司: 惠州市超越知識產權代理事務所(普通合伙) 44349
• 代理人: 盧浩

技術領域

本實用新型涉及鐵芯電抗器領域，尤其涉及的是一種斜面氣隙型電抗器鐵芯結構。

背景技術

在現代化工業中，鐵芯電抗器作為電力電子領域不可或缺的重要部件，大量應用于輸電電網的諧波抑制電路或功率補償電路中，同時也廣泛應用于電力機車、航海船舶、新能源、UPS等領域的濾波電路、諧振電路或限流電路等。實際應用中，流過鐵芯電抗器的電流不僅僅只是50Hz或60Hz的正弦波電流，而往往是含有豐富的諧波（150Hz~2kHz）、高頻調制波（1kHz~20kHz）等。由于鐵芯電抗器的結構以及其應用限定，電抗器在實際工作中會產生各種各樣的噪音、異響、振動等，這是人們難以忍受的。

傳統的電抗器鐵芯結構一般包括至少兩個對稱設置的硅鋼件，該硅鋼件由多個硅鋼片層疊形成。為了調整電感量及確保電感量的線性度，通常在兩個硅鋼件之間的縫隙中設置有單個或多個氣隙板，而為了抑制電抗器的噪聲，傳統的做法是將兩疊或多疊硅鋼片與氣隙板利用環氧樹脂粘合固定，放置硅鋼片振動移位產生噪聲。傳統的電抗器鐵芯的縫隙均與磁路方向呈垂直切割狀態，這種設置方式，硅鋼片在交變的磁場中很容易產生位移和振動從而產生噪音；其次，由于氣隙處的磁阻遠大于硅鋼片，磁路能量集中在各氣隙處，導致各氣隙處的漏磁和磁力線外泄均會產生更多的額外損耗，當磁力線穿越線圈時，線圈的附件損耗則會大幅增加。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種斜面氣隙型電抗器鐵芯結構，旨在降低電抗器的噪聲和損耗。

實際應用中，由于氣隙與磁路是垂直設置的，這種設置方式，硅鋼片在交變的磁場中很容易產生位移和振動從而產生噪音。而隨著時間的流逝，噪聲會越來越大，并且噪聲增大的速度越來越快。經研究發現，當降低氣隙處的磁通密度，即通過增大氣隙處的交接面積可以很好的抑制噪聲和降低產品損耗，因此實用新型人提出以下電抗器鐵芯結構。

本實用新型的技術方案如下：一種斜面氣隙型電抗器鐵芯結構，包括至少兩個硅鋼件，硅鋼件由多個層疊設置的硅鋼片組成，各硅鋼件排列設置，相鄰的兩個硅鋼件之間形成氣隙，氣隙中設置有氣隙板，氣隙板通過粘合劑與硅鋼件粘合固定，實際應用中，氣隙傾斜設置，氣隙與磁路的夾角小于180°且不等于90°，氣隙板置于氣隙中，氣隙板傾斜設置。傾斜設置的氣隙和氣隙板，可以明顯降低氣隙處的磁通密度和損耗，同時增加了氣隙和氣隙板的面積（增大了硅鋼件粘合面的面積），使氣隙中可以容納更多的粘合劑，提高氣隙板與硅鋼件粘合的穩固性，達到降低噪聲的效果。另外，氣隙板與磁路形成一定的夾角，降低了氣隙處磁通密度和損耗，從而使磁路的磁壓降和磁路能力分散在傾斜設置的氣隙板上，這種設置方式可以有效抑制氣隙處的漏磁現象，減小磁力線外泄，避免產生額外的噪音和損耗。

實際應用中，結合材料加工及鐵芯疊片工藝的可操作性，氣隙（即氣隙板）與磁路的夾角為45°或135°時，氣隙面積（即硅鋼件的粘合面）增大1.414倍，此時，氣隙處的磁通密度可降低41.4%。經研究發現，同樣的工藝條件下，鐵芯的磁通密度每降低0.1T，噪音則可下降2～3dB,而鐵芯損耗與磁通密度程平方倍關系下降。因此，這種設置方式可以達到極好的降噪效果和降低鐵芯損耗的技術效果。

進一步的，氣隙板與硅鋼件的粘合面為粗糙面。粗糙面的設置使氣隙板與硅鋼件之間可以容納更多的粘合劑，可以提高兩者的粘合的穩固性，對降低噪聲具有極大的促進作用。

進一步的，氣隙板為纖維絕緣板。纖維絕緣板內部具有許多細小的縫隙，尤其是表面經過打磨的纖維絕緣板，其表面的縫隙更多，這些細小縫隙不但具有一定的降噪效果，同時有利于容納更多的粘合劑，提高氣隙板與硅鋼件粘合的穩固性。

本實用新型還提供了該斜面氣隙型電抗器鐵芯結構的生產工藝，包括以下步驟：

A、加工硅鋼片，傾斜切割硅鋼片，再將各硅鋼片層疊形成硅鋼件，使硅鋼件的粘合面傾斜設置。

B、將各硅鋼件排列設置，各硅鋼件之間形成傾斜的氣隙；

C、裁剪氣隙板，在氣隙板兩側的粘合面、以及硅鋼件的粘合面上涂上粘合劑，將氣隙板放入氣隙中，壓緊相鄰的兩個硅鋼件，夾緊氣隙板，待粘合劑固化后，得到鐵芯結構。

本實用新型的有益效果：本實用新型結構巧妙實用，通過傾斜設置的氣隙，增大了硅鋼件粘合面和氣隙板的面積，在不增加鐵芯用量的前提下使氣隙處的磁通密度下降41.4%，減小了氣隙處的磁壓降和漏磁輻射量，使氣隙處的噪音和損耗均大幅下降。

附圖說明

圖1是本實用新型鐵芯結構的結構示意圖。