专利名称:一种低功耗的交流空心箔式电抗器的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种电抗器,特别涉及一种低功耗的交流空心箔式电抗器。
二背景技术:
交流空心箔式电抗器是由非常薄、非常长、宽度等于电抗器高度的铜箔纸或铝箔纸卷绕而成。电抗器每一层就是一匝箔纸,每匝箔纸之间用绝缘隔离,每隔一定的匝数就留有一散热气道。
上述空心箔式电抗器在通交变电流时,产生挤流现象,由于挤流的影响,造成流过箔纸的电流在箔纸中的分布不均匀,箔纸两端流过的电流要比箔纸中间流过的电流大。而且随着电抗器高度的增加和流过电抗器的电流频率的增大,挤流效应将越来越严重。挤流效应使得箔片有效的导电面积减小,大大的增大了箔式电抗器的阻值,使电抗器的功耗远远大于直流时的功耗。为了减小箔式电抗器中的挤流效应,目前通行的做法是在电抗器高度方向上进行分裂,再对其进行串并联组合。进行分裂然后串并组合需要特殊的工艺来完成,即使这样减小挤流效应的效果也是甚微的,使得箔式电抗器在制造方面及应用方面受到极大的限制。
三
发明内容
本实用新型的目的在于,提供一种新型结构的低功耗的交流空心箔式电抗器,能有效减小空心箔式电抗器的交流损耗,同时使箔式电抗器制造工艺简化。
实现上述技术解决方案是,交流空心箔式电抗器的结构为圆柱形状,每匝绕组的宽度等于电抗器高度的铜箔纸或铝箔纸卷绕而成,每匝箔纸之间用绝缘隔离,每隔一定的匝数留有一散热气道。
在空心电抗器的顶部和底部各设置了一个铁磁材料的圆板,由于铁磁材料的低磁阻特性,使磁通主要经过铁磁圆板,大大减少了箔中的径向漏磁分量,从而降低了挤流效应,减少了功耗,使交流功耗接近直流功耗。
铁磁材料圆板上沿径向开有多个槽,以减小圆板中的涡流。
四
图1是径向漏磁和空心电抗器漏磁磁力线分布图;其中(a)是低功耗交流空心箔式电抗器磁力线分布,(b)是磁力线分布交流空心箔式电抗器磁力线分布;图2为本发明的低功耗交流空心电抗器的结构示意图;图3为绕组示意图;图4为顶部和底部设置的铁磁材料圆板示意图。
五具体实施方式
以下结合附图和发明人给出的实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
参见图2~4,依照上述技术方案,低功耗的交流空心箔式电抗器,由多层箔纸1制成绕组,每一层就是一匝箔纸,每匝箔纸1之间用绝缘隔离,每隔一定的匝数留有一散热气道2,其特点是,在绕组的顶部和底部各设置了一个铁磁材料的圆板3。
铁磁材料的圆板3上沿径向开有多个槽。
多层箔纸1制成的绕组为同心圆柱形状,每匝绕组为宽度等于电抗器高度的铜箔纸或铝箔纸卷绕而成。
本实用新型的低功耗交流空心电抗器具有如下优点1.径向漏磁比空心电抗器漏磁减小,如图1a和图1b所示。
2.径向漏磁峰值仅是空心电抗器的1/3左右。
3.各箔片中的电流密度分布均匀性比空心电抗器要好。
4.交流损耗与直流损耗之比为Ke=1.058。
权利要求1.一种低功耗的交流空心箔式电抗器,由多层箔纸[1]制成绕组,每一层就是一匝箔纸,每匝箔纸[1]之间用绝缘隔离,每隔一定的匝数留有一散热气道[2],其特征在于,在绕组的顶部和底部各设置了一个铁磁材料的圆板[3]。
2.根据权利要求1所述的交流空心箔式电抗器,其特征在于,所述顶部和底部设置的铁磁材料的圆板[3]上沿径向开有多个槽。
3.根据权利要求1所述的交流空心箔式电抗器,其特征在于,所述多层箔纸[1]制成的绕组为同心圆柱形状,每匝绕组为宽度等于电抗器高度的铜箔纸或铝箔纸卷绕而成。
专利摘要本实用新型提出了一种低功耗的交流空心箔式电抗器,由多层箔纸[1]制成绕组,每一层就是一匝箔纸,每匝箔纸之间用绝缘隔离,每隔一定的匝数留有一散热气道,其特征在于,在绕组的顶部和底部各设置了一个铁磁材料的圆板。由于铁磁材料的低磁阻特性,使磁通主要经过铁磁圆板,大大减少了箔中的径向漏磁通,从而降低了挤流效应,减少了功耗,使交流功耗接近直流功耗。设置的铁磁圆板上沿径向开了多个槽,因而铁磁圆板的涡流损耗很小。
文档编号H01F37/00GK2667629SQ03262688
公开日2004年12月29日 申请日期2003年8月27日 优先权日2003年8月27日
发明者王仲奕, 童军心 申请人:西安交通大学