專利名稱：環(huán)形感應(yīng)裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)形感應(yīng)裝置的領(lǐng)域，更具體地說(shuō)涉及環(huán)形感應(yīng)裝置，比如變壓器、扼流圈、線圈、鎮(zhèn)流器等。
背景技術(shù)：
可購(gòu)買的常規(guī)環(huán)形感應(yīng)裝置包括由晶粒取向鋼板、連續(xù)的合金板或各種粉末芯結(jié)構(gòu)制成的并被電絕緣層所包圍的環(huán)形磁芯。電繞組纏繞在該芯的周圍并沿著該芯的周邊分布。這可以在例如環(huán)形繞組機(jī)中完成。根據(jù)環(huán)形感應(yīng)裝置的類型，在電繞組周圍纏繞附加的電絕緣層并在該附加的絕緣頂部纏繞第二電繞組。絕緣的外層通常加在第二繞組的頂部以保護(hù)第二繞組，除非將環(huán)形裝置以塑料等封裝起來(lái)。有代表性的環(huán)形感應(yīng)裝置描述在美國(guó)專利US5,838,220中。
環(huán)形感應(yīng)裝置相對(duì)更為普通的E-I型感應(yīng)裝置具有幾種優(yōu)點(diǎn)。例如，磁芯形狀使所要求的材料量更小，由此減小了該裝置的總尺寸和重量。由于該繞組在該裝置的整個(gè)磁芯上對(duì)稱地分布，因此導(dǎo)線的長(zhǎng)度相對(duì)較短，因此有助于進(jìn)一步減小該裝置的大小和重量。其它的優(yōu)點(diǎn)包括更小的磁通泄漏、更小的噪聲和熱量以及在某些應(yīng)用中具有更高的可靠性。
常規(guī)的環(huán)形感應(yīng)裝置的一個(gè)嚴(yán)重缺陷是制造成本遠(yuǎn)高于更普通的E-I型感應(yīng)裝置的制造成本。因?yàn)樾枰獜?fù)雜的繞組技術(shù)來(lái)將電繞組纏繞在環(huán)形磁芯的周圍，因此成本很高。
常規(guī)的環(huán)形感應(yīng)裝置的其它缺陷在于易于受到較高的起動(dòng)電流的損壞?？少?gòu)買的常規(guī)環(huán)形感應(yīng)裝置通常不能提供可控制的磁阻，因?yàn)樗鼈兺ǔ１恢圃斐伤鼈儾荒芸刂圃诖磐客窂街械拈g隙。所提供間隙通常是在磁芯的鋼板之間存在的任何空間。通常加入與環(huán)形感應(yīng)裝置的初級(jí)繞組串聯(lián)的電阻以免受起動(dòng)電流的危害。已經(jīng)研究出了形成所需尺寸的間隙的某些方法，比如在美國(guó)專利US6,243,940中所公開(kāi)的技術(shù)。然而，這些技術(shù)以及其它的技術(shù)僅僅增加了制造感應(yīng)裝置的成本。因此，常規(guī)的環(huán)形感應(yīng)裝置和方法不能提供一種節(jié)省成本的方式以制造適應(yīng)起動(dòng)電流所需的間隙尺寸。
發(fā)明概述本發(fā)明提供一種能夠克服已有技術(shù)中的缺陷的環(huán)形感應(yīng)裝置及其制造方法。從下文中可以看出，本發(fā)明采用與在可購(gòu)買的常規(guī)環(huán)形感應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)方法完全不同的設(shè)計(jì)方法，因此，提供了一種控制起動(dòng)電流的成本有效的方式。更具體地說(shuō)，本發(fā)明基于這樣的設(shè)計(jì)電繞組本身被構(gòu)造成基本環(huán)形并且被完成磁通量通路的多個(gè)離散的磁性部件所包圍。多個(gè)磁性部件的端部部分形成了間隙，該間隙在磁性部件的磁通量通路中提供了磁阻。通過(guò)確定磁性部件的長(zhǎng)度和位置可控制間隙的尺寸。因此，由于離散磁性部件包圍這電繞組，因此可以有效地且成本有效地將間隙控制到獲得引入所需磁阻量所需的尺寸。
根據(jù)本發(fā)明的原理的一方面，本發(fā)明提供了一種感應(yīng)裝置，該感應(yīng)裝置具有基本環(huán)形的電繞組部件和多個(gè)離散的磁性部件，該離散的磁性部件至少部分地包圍著電繞組部件以完成通過(guò)至少一部分電繞組部件的磁通量通路并在多個(gè)離散的磁性部件的端部之間形成至少一個(gè)間隙。
根據(jù)本發(fā)明的原理的另一方面，本發(fā)明提供了一種制造感應(yīng)裝置的方法，該方法包括提供基本環(huán)形的電繞組部件和設(shè)置多個(gè)離散的磁性部件以至少部分地包圍電繞組部件，從而獲得通過(guò)至少一部分電繞組部件的磁通量通路并在多個(gè)離散的磁性部件的端部之間形成至少一個(gè)間隙。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種具有多個(gè)磁性部件和電繞組部件的環(huán)形感應(yīng)裝置，其中多個(gè)磁性部件包括基本在電繞組部件周圍延伸的多根導(dǎo)線。多根導(dǎo)線單個(gè)或成組地設(shè)置在由磁性密封劑或其它適合的裝置一起支撐的電繞組部件上。電繞組部件包括至少一個(gè)電繞組，它可以通過(guò)基本環(huán)形地纏繞單根導(dǎo)線而形成。在各種實(shí)施例中，多根導(dǎo)線包括不同直徑和/或不同的截面形狀的導(dǎo)線。此外，在其它的實(shí)施例中，電繞組包括不同的尺寸和形狀的幾根導(dǎo)線。
在一種優(yōu)選形式中間隙均勻地分布在內(nèi)部圓環(huán)的周邊，以使磁通泄漏包含并限制在感應(yīng)裝置中。
多個(gè)磁性部件的端部部分可以在圓環(huán)的外部中間截面和/內(nèi)部中間截面處或附近基本相接觸。端部部分可以具有間隔開(kāi)的端面，可以設(shè)置成首尾鄰接的結(jié)構(gòu)，或者可以設(shè)置成相重疊的結(jié)構(gòu)。磁性密封劑可以放置在端部部分上以便進(jìn)一步減小磁通泄漏。有利的是，本發(fā)明的環(huán)形感應(yīng)裝置提供了改善的(即更高的)操作頻率范圍。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，蓋板或端蓋用于封閉環(huán)形感應(yīng)裝置的內(nèi)部區(qū)域。磁性密封劑設(shè)置在整個(gè)內(nèi)部區(qū)域以防止磁通泄漏。在其它的實(shí)施例中，端蓋用于支撐部分延伸通過(guò)端蓋的安裝柱。安裝柱可以根據(jù)需要從該裝置的一側(cè)或兩側(cè)延伸。可類似地使用變型的安裝裝置，包括安裝墊圈和橡膠墊或L-形或歐米伽(omega)形支架。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，多個(gè)磁性部件可以包括不同直徑、形狀和/或材料的導(dǎo)線，選擇這些導(dǎo)線以使磁路的各種特性最佳化。例如，一部分磁性部件可以包括由增強(qiáng)導(dǎo)磁率的材料制成的導(dǎo)線，由此能夠達(dá)到更高的飽和水平甚至聚焦磁通量。
根據(jù)本發(fā)明的方法的一種優(yōu)選實(shí)施例，包括基本環(huán)形地形成電繞組部件，構(gòu)造多根導(dǎo)線以基本環(huán)繞電繞組部件以形成通過(guò)電繞組部件的磁通量通路，以及彼此靠近地固定多根導(dǎo)線的端部部分以形成間隙。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過(guò)將磁性部件的端部焊接在一起可以設(shè)置多個(gè)離散的磁性部件以便消除在磁通量通路中的間隙。對(duì)于某些應(yīng)用比如大功率變壓器，這種結(jié)構(gòu)是比較理想的。


參考附圖，通過(guò)下文對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述將會(huì)更加清楚本發(fā)明的前述和其它的方面、特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中附圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的感應(yīng)裝置的切開(kāi)的透視圖；附圖2所示為沿附圖1的線2-2的感應(yīng)裝置的截面視圖；附圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的變型實(shí)施例的感應(yīng)裝置的截面視圖；附圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的感應(yīng)裝置的截面視圖；附圖5所示為包括一對(duì)端蓋和安裝柱的感應(yīng)裝置的實(shí)施例的截面視圖；附圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的感應(yīng)裝置的透視圖。
具體實(shí)施例方式
附圖1所示為根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施例的環(huán)形感應(yīng)裝置10的切開(kāi)的透視圖。附圖2所示為沿附圖1的線2-2的感應(yīng)裝置10的截面視圖。在本實(shí)施例中感應(yīng)裝置10是一種變壓器。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的原理可適用于各種感應(yīng)裝置，比如(但并不限于)利用磁芯飽和的兩種類型(飽和變壓器、磁性放大器、飽和電抗器、變感扼流圈等)的變壓器和線圈(扼流圈、電抗器等)和不利用磁芯飽和的那些變壓器和線圈以及施加交流的螺線管、繼電器、接觸器和線性和旋轉(zhuǎn)感應(yīng)裝置。
環(huán)形感應(yīng)裝置10包括多根磁性部件12和電繞組部件14。在常規(guī)的環(huán)形感應(yīng)裝置中電繞組在環(huán)形磁性部件周圍延伸。相反，在本發(fā)明中，多個(gè)磁性部件12部分地包圍或延伸在基于為環(huán)形的電繞組部件14的周圍，如附圖1所示。
多個(gè)磁性部件12分別具有第一和第二端部部分16和18。在本實(shí)施例中，多個(gè)磁性部件12基本包圍電繞組部件14以便獲得部分延伸通過(guò)至少一部分電繞組部件14的磁通量通路。然而，應(yīng)該理解的是，在其它的實(shí)施例中，多個(gè)磁性部件可以包圍相對(duì)更少部分的電繞組部件或者它們完全環(huán)繞電繞組部件。換句話說(shuō)，多個(gè)磁性部件可以具有任何長(zhǎng)度，只要形成的磁通量通路通過(guò)至少一部分電繞組部件。然而，可取的是，磁通量通路通過(guò)整個(gè)電繞組部件，因?yàn)檫@樣可以提供更高效率的裝置。
在附圖1和2中所示的實(shí)施例中，間隙20形成在多個(gè)磁性部件12的端部部分16和18之間。間隙20將磁阻引入到磁通量通路中。磁阻用于減小起動(dòng)電流的負(fù)面影響。
通過(guò)在多個(gè)磁性部件12的第一和第二端部部分16和18之間的距離確定間隙20的寬度。間隙20均勻地分布在感應(yīng)裝置10的內(nèi)圓周周圍。端部部分16和18沿著環(huán)形感應(yīng)裝置10的內(nèi)部中間截面22彼此相對(duì)著。通過(guò)設(shè)置在第一和第二端部部分16和18之間的距離而控制間隙的尺寸。
通過(guò)設(shè)置在感應(yīng)裝置10的內(nèi)部中間截面22上的間隙，從該間隙中泄漏出的磁通基本局限于感應(yīng)裝置10內(nèi)，由此不干擾周圍的部件。在許多應(yīng)用中，理想的使該間隙最小(但不是消除它)。常規(guī)的環(huán)形感應(yīng)裝置通常不可能在不相當(dāng)大地增加制造成本的情況下提供這種理想的條件。然而，本發(fā)明能夠節(jié)約成本地提供這種條件，因?yàn)樵陔娎@組部件的外部上的第一和第二端部部分16和18能夠容易地設(shè)置成設(shè)置最小的間隙。將磁性密封劑30置于間隙中以便覆蓋多個(gè)磁性部件12的端部部分，進(jìn)一步包含從間隙20泄漏的磁通。磁性密封劑30可以包括例如由鈷、鎳、包含這些元素的組合以及更少量的其它元素的組合的鐵基材料合金等制成的磁性顆粒。
應(yīng)該理解的是，在其它的實(shí)施例中，間隙可以形成在外部中間截面上同時(shí)在感應(yīng)裝置的內(nèi)部中間截面上有或沒(méi)有間隙。此外，應(yīng)該理解的是磁性部件的第一和第二端部部分基本以重疊的結(jié)構(gòu)相接觸，其中間隙形成在重疊的端部部分之間。還應(yīng)該理解的是磁部件可以是各種形式或這些形式的組合，包括(但不限于)單根導(dǎo)線或?qū)Ь€組、帶、環(huán)、棒、片等。
在附圖1和2的優(yōu)選的實(shí)施例中，多個(gè)磁性部件12是離散的部件。在本實(shí)施例中，多個(gè)磁性部件12中的每個(gè)磁性部件包括捆在一起的導(dǎo)線組24。為了形成所需尺寸的間隙并容易地包圍電繞組部件，使用這些導(dǎo)線形成磁性部件提供了選擇長(zhǎng)度的有效方式。
電繞組部件14包括電繞組26和28。繞組26是初級(jí)繞組，繞組28是次級(jí)繞組。通過(guò)將單根導(dǎo)線繞制成基本環(huán)形分別形成電繞組26和28?？商鎿Q的是，可以使用不同尺寸和形狀的幾根導(dǎo)線形成電繞組26和28。繞組26和28彼此直接相鄰地設(shè)置。然而，應(yīng)該理解的是，繞組26和28的相對(duì)位置的結(jié)構(gòu)可以是各種結(jié)構(gòu)中的任何結(jié)構(gòu)，包括(但并不限于)相應(yīng)的繞組相互混合。此外，電磁屏蔽(未示)可以提供在相應(yīng)的繞組之間以分離繞組以提供附加所需的設(shè)計(jì)特征比如電容控制、接地安全等。
環(huán)形感應(yīng)裝置10包括將電源(未示)連接到初級(jí)繞組26的引線32和將次級(jí)繞組28連接到負(fù)載(未示)的引線34。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)實(shí)現(xiàn)一些獨(dú)立設(shè)計(jì)的初級(jí)和次級(jí)繞組，并且可以顛倒引線12和14。因此在此可以方便地使用“初級(jí)”和“次級(jí)”的設(shè)計(jì)，并且應(yīng)該理解的是繞組是可逆的。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，離散的磁性部件可以提供沒(méi)有間隙的完整的磁性回路。例如，在這些實(shí)施例中，端部部分16和18可以相接觸并且通過(guò)焊接等固定在一起，因此在磁通回路沒(méi)有間隙。需要這些條件的應(yīng)用包括(但并不限于)為獲得高效操作而在發(fā)電和輸電的過(guò)程中使用的大電流線圈和變壓器。
在其它的實(shí)施例中，至少一個(gè)離散的磁性部件形成了間隙并且至少一個(gè)離散的磁性部件不形成間隙。應(yīng)用這種間隙和無(wú)間隙結(jié)構(gòu)的組合，可以獲得理想的條件組。具體地說(shuō)，在保持精確的間隙控制以解決起動(dòng)電流問(wèn)題的同時(shí)仍然能夠增加該裝置的效率。
附圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的一種變型實(shí)施例環(huán)形感應(yīng)裝置40的截面視圖。環(huán)形感應(yīng)裝置40類似于前面的實(shí)施例，在這些實(shí)施例中它包括多個(gè)離散的磁性部件42和環(huán)形電繞組部件44。多個(gè)磁性部件42基本包圍著電繞組部件44以完成通過(guò)至少一部分電繞組部件44的磁通量通路。然而，在本實(shí)施例中，多個(gè)磁性部件42中至少一個(gè)包括第一磁性構(gòu)件46和第二部件48。第一和第二磁性構(gòu)件46和48每個(gè)都分別具有端部部分50和52。端部部分50和52基本相接觸以形成間隙54和56。間隙54和56類似于上文所提及的間隙20，并在磁通量通路中引入磁阻。間隙54設(shè)置在感應(yīng)裝置40的內(nèi)部表面58上，而間隙56設(shè)置在感應(yīng)裝置40的外部表面60上。磁性密封劑62和64分別設(shè)置在間隙54和56中以減小在間隙54和56之外的磁通泄漏量。類似于磁性密封劑30，磁性密封劑62和64可以包括磁性顆粒比如(但并不限于)鈷、鎳、鐵基材料、包含這些元素的組合以及更少量的其它元素的組合的合金等。
附圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例環(huán)形感應(yīng)裝置70的截面視圖。環(huán)形感應(yīng)裝置70類似于前面的實(shí)施例，在先前的實(shí)施例中它包括多個(gè)離散的磁性部件72和環(huán)形電繞組部件74。多個(gè)磁性部件72基本包圍著電繞組部件74以完成通過(guò)至少一部分電繞組部件74的磁通量通路。然而，在本實(shí)施例中，多個(gè)磁性部件72中至少一個(gè)包括第一磁性構(gòu)件76、第二磁性構(gòu)件78和第三磁性構(gòu)件80。第一、第二和第三磁性構(gòu)件76、78和80每個(gè)都分別具有端部部分82、84和86。
第一磁性構(gòu)件76基本包圍電繞組部件74以使端部部分82基本相接觸以形成間隙88。
第二磁性構(gòu)件78基本包圍第一磁性構(gòu)件76以使端部部分84基本相接觸以形成間隙90。第二磁性構(gòu)件78相對(duì)于第一磁性構(gòu)件76定位以使間隙88和90設(shè)置在至少一個(gè)磁性部件的相對(duì)側(cè)上。
第三磁性構(gòu)件80基本環(huán)繞第二磁性構(gòu)件78以使端部部分86基本相接觸以形成間隙92。第三磁性構(gòu)件80相對(duì)于第二磁性構(gòu)件78設(shè)置以使間隙90和92定位在至少一個(gè)磁性部件的相對(duì)側(cè)上。
間隙88、90和92類似于上文所提及的間隙20，它們?cè)诖磐客分幸氪抛琛?yīng)用第一、第二和第三磁性構(gòu)件76、78和80的相對(duì)設(shè)置，以使間隙88基本為第二磁性構(gòu)件78所覆蓋，間隙90基本為第三磁性構(gòu)件80所覆蓋，間隙88和90的磁通泄漏基本限制在磁性部件72內(nèi)。在本實(shí)施例的間隙中不使用磁性密封劑，但如果需要的話也可以包括它。
附圖5所示為根據(jù)本發(fā)明的一種變型實(shí)施例環(huán)形感應(yīng)裝置100的截面視圖。環(huán)形感應(yīng)裝置100類似于感應(yīng)裝置40，在感應(yīng)裝置40中它包括多個(gè)離散的磁性部件102和環(huán)形電繞組部件104。多個(gè)磁性部件102基本包圍著電繞組部件104以完成通過(guò)至少一部分電繞組部件104的磁通量通路。多個(gè)磁性部件102中至少一個(gè)包括第一磁性構(gòu)件106和第二部分108。間隙110和112形成在部分106和108的端部部分之間，類似于上文所提及的感應(yīng)裝置40。間隙110和112設(shè)置在多個(gè)磁性部件102中至少一個(gè)磁性部件的相對(duì)的側(cè)面上。
感應(yīng)裝置100進(jìn)一步包括設(shè)置在多個(gè)磁性部件102的相對(duì)側(cè)面上的蓋板或端蓋114。在端蓋和多個(gè)磁性部件102之間確定了內(nèi)部空間116。磁性密封劑118設(shè)置在內(nèi)部空間116中以便進(jìn)一步限制磁通泄漏。磁性密封劑118可以包括例如從鈷、鎳、鐵基材料、包含這些元素的組合以及更少量的其它元素的組合的合金等的組中選擇的軟磁性顆粒24。
類似于磁性密封劑118的磁性密封劑120設(shè)置在間隙110中以包含從間隙110泄漏的磁通。
帶螺紋的安裝柱122部分從感應(yīng)裝置100的上部表面延伸到下部表面并且通過(guò)兩端蓋。在本實(shí)施例中，安裝柱122與感應(yīng)裝置100的中心軸A同軸地設(shè)置。帶螺紋的螺母124與安裝柱122的螺紋配合以將端蓋114支撐在磁性部件112上。當(dāng)然，如果需要的話，安裝柱也可以設(shè)置成從感應(yīng)裝置的一側(cè)面或它的兩側(cè)延伸。安裝柱也可以用作冷卻管，冷卻劑經(jīng)柱流動(dòng)以帶走該裝置產(chǎn)生的熱量。
附圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例環(huán)形感應(yīng)裝置130的透視圖。環(huán)形感應(yīng)裝置130類似于前述的實(shí)施例，在前述的實(shí)施例中它包括多個(gè)離散的磁性部件132和基本環(huán)形的電繞組部件(未示)。磁性部件包圍著電繞組部件以形成至少部分地通過(guò)電繞組部件的磁通量通路。間隙134形成在相應(yīng)的部件的端部部分之間。
本實(shí)施例的重要方面在于通過(guò)磁性部件形成的間隙134分布在該裝置的周圍。分布間隙134以便減小在相鄰的間隙134或間隙組之間的渦流。可取的是，間隙分布在該裝置130的周圍的螺旋結(jié)構(gòu)中，如附圖6一般地所示。應(yīng)用分布在該裝置周圍的間隙134，增加了該裝置的效率和頻率范圍的上限。
使用包圍電繞組部件的多個(gè)離散的磁性部件，可獲得制造環(huán)形感應(yīng)裝置的有效的方法和成本有效的方式，其中可以控制在磁通量通路中的磁阻量。具體地說(shuō)，在該感應(yīng)裝置的電繞組部件的外部上放置多個(gè)磁性部件允許感應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)者指定在磁性部件中的間隙量以及它在該裝置周圍的分布。該間隙的磁阻通過(guò)磁性部件的長(zhǎng)度確定。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的方法包括通過(guò)將至少單根導(dǎo)線繞制成基本環(huán)形以形成電繞組而提供電繞組部件。最初通過(guò)粘接等將繞組保持在一起?？商鎿Q的是，通過(guò)將多根導(dǎo)向繞制成基本環(huán)形也可以提供電繞組部件。多根導(dǎo)線可以包括相同直徑和/或形狀的導(dǎo)線或不同的直徑和/或形狀的組合以便增加繞組的密度。
該方法進(jìn)一步包括設(shè)置多個(gè)離散的磁性部件以便包圍電繞組以便完成通過(guò)至少一部分電繞組部件的磁通量通路。在磁性部件的端部發(fā)之間形成間隙以便給磁通量通路中引入磁阻。在實(shí)例性的實(shí)施例中，多個(gè)磁性部件是多根導(dǎo)線，這些導(dǎo)線單個(gè)或成組地形成在電繞組周圍。在另一實(shí)例性實(shí)施例中，多個(gè)磁性部件的端部部分在環(huán)形裝置的內(nèi)部中間截面和/外部中間截面處或附近基本相接觸。磁性密封劑施加給端部部分以確保它們處于適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 在根據(jù)本發(fā)明的方法的一種變型實(shí)施例中，多個(gè)磁性部件中至少一個(gè)磁性部件包括多個(gè)磁性構(gòu)件。該方法包括設(shè)置該構(gòu)件以使每個(gè)構(gòu)件基本環(huán)繞電繞組部件并在相應(yīng)的部件的端部部分之間形成間隙。該方法還進(jìn)一步包括設(shè)置該構(gòu)件，以使其中一個(gè)構(gòu)件基本包圍其它構(gòu)件中的一個(gè)以便覆蓋由所包圍的構(gòu)件所產(chǎn)生的間隙。應(yīng)用這種構(gòu)件設(shè)置，進(jìn)一步包含或限制了磁通泄漏。
根據(jù)本發(fā)明的方法的另一實(shí)施例，蓋板或端蓋設(shè)置在多個(gè)磁性部件的相對(duì)側(cè)附近，以便在磁性部件和端蓋之間確定內(nèi)部空間。然后以磁性密封劑填充該內(nèi)部空間以減小磁通泄漏。進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例包括抽空內(nèi)部空間并給該空間注入磁性密封劑。抽空該內(nèi)部空間允許磁性密封劑更全面地充滿該內(nèi)部空間以基本填充所有的間隙。
前文描述的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例僅是用于說(shuō)明的目的。并不希望它是窮舉性的，也不希望將本發(fā)明限制到所公開(kāi)的具體形式中。根據(jù)上述的教導(dǎo)可以作出顯而易見(jiàn)的修改、變化或組合。選擇并描述這些優(yōu)選實(shí)施例以提供對(duì)本發(fā)明的原理及它的實(shí)際應(yīng)用的說(shuō)明，由此使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠以各種實(shí)施例和適合于特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的各種修改和/或組合的方式利用本發(fā)明。在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可以作出各種修改。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)裝置，包括基本環(huán)形的電繞組部件；和多個(gè)離散的磁性部件，該離散的磁性部件至少部分地包圍著所說(shuō)的電繞組部件，以完成磁通量通路并在所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件的端部之間形成至少一個(gè)間隙。
2.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)裝置，其中所說(shuō)的電繞組部件包括至少一個(gè)電繞組。
3.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)裝置，其中所說(shuō)的電繞組部件包括不同截面形狀的導(dǎo)線。
4.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)裝置，其中所說(shuō)的電繞組部件包括初級(jí)和次級(jí)電繞組。
5.如權(quán)利要求4所述的感應(yīng)裝置，其中所說(shuō)的初級(jí)和次級(jí)繞組相混合。
6.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)裝置，其中所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件中至少一個(gè)離散的磁性部件包括多根導(dǎo)線。
7.如權(quán)利要求6所述的感應(yīng)裝置，其中所說(shuō)的多根導(dǎo)線包括為增加所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件中所說(shuō)的至少一個(gè)的密度而設(shè)置的不同直徑的導(dǎo)線。
8.如權(quán)利要求6所述的感應(yīng)裝置，其中所說(shuō)的多根導(dǎo)線包括為增加所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件中所說(shuō)的至少一個(gè)的密度而設(shè)置的不同截面形狀的導(dǎo)線。
9.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)裝置，其中進(jìn)一步包括在所說(shuō)的至少一個(gè)間隙中設(shè)置的磁性密封劑。
10.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)裝置，其中所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件的所說(shuō)的端部部分相重疊。
11.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)裝置，其中所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件中的至少一個(gè)離散的磁性部件包括第一磁性構(gòu)件和第二磁性構(gòu)件。
12.如權(quán)利要求11所述的感應(yīng)裝置，其中所說(shuō)的第一磁性構(gòu)件的端部部分與所說(shuō)的第二磁性構(gòu)件的端部部分基本相接觸以形成至少一個(gè)間隙和第二間隙。
13.如權(quán)利要求12所述的感應(yīng)裝置，其中所說(shuō)的一個(gè)間隙和所說(shuō)的第二間隙設(shè)置在所說(shuō)的一個(gè)磁性部件的相對(duì)側(cè)上。
14.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)裝置，其中所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件中至少一個(gè)離散的磁性部件包括第一磁性構(gòu)件、第二磁性構(gòu)件和第三磁性構(gòu)件。
15.如權(quán)利要求14所述的感應(yīng)裝置，其中所說(shuō)的第一磁性構(gòu)件至少部分地包圍著所說(shuō)的電繞組部件并在所說(shuō)的第一磁性構(gòu)件的端部部分之間形成所說(shuō)的一個(gè)間隙；所說(shuō)的第二磁性構(gòu)件至少部分地包圍著所說(shuō)的第一磁性構(gòu)件并在所說(shuō)的第二磁性構(gòu)件的端部磁性構(gòu)件之間形成第二間隙；所說(shuō)的第三磁性構(gòu)件至少部分地包圍著所說(shuō)的第二磁性構(gòu)件并在所說(shuō)的第三磁性構(gòu)件的端部之間形成第三間隙。
16.如權(quán)利要求15所述的感應(yīng)裝置，其中所說(shuō)的一個(gè)間隙和所說(shuō)的第二間隙設(shè)置在所說(shuō)的一個(gè)磁性部件的相對(duì)側(cè)上；和所說(shuō)的第二間隙和所說(shuō)的第三間隙設(shè)置在所說(shuō)的一個(gè)磁性部件的相對(duì)側(cè)上。
17.如權(quán)利要求15所述的感應(yīng)裝置，其中所說(shuō)的至少一個(gè)間隙基本為所說(shuō)的第二磁性構(gòu)件所覆蓋，以及所說(shuō)的第二間隙基本為所說(shuō)的第三磁性構(gòu)件所覆蓋。
18.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)裝置，其中進(jìn)一步包括設(shè)置在所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件的相鄰的相對(duì)表面上的至少兩個(gè)蓋板，以便在所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件和所說(shuō)的至少兩個(gè)蓋板之間確定內(nèi)部空間。
19.如權(quán)利要求18所述的感應(yīng)裝置，其中進(jìn)一步包括通過(guò)所說(shuō)的至少兩個(gè)蓋板設(shè)置的安裝柱。
20.如權(quán)利要求18所述的感應(yīng)裝置，其中進(jìn)一步包括設(shè)置在所說(shuō)的內(nèi)部空間中的磁性密封劑。
21.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)裝置，其中所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件基本封裝所說(shuō)的電繞組部件以提供對(duì)電磁場(chǎng)的屏蔽。
22.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)裝置，其中所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件彼此電絕緣。
23.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)裝置，其中所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件中的每個(gè)離散的磁性部件基本環(huán)繞所說(shuō)的電繞組部件。
24.一種制造感應(yīng)裝置的方法，包括提供一基本環(huán)形的電繞組部件；和設(shè)置多個(gè)離散的磁性部件以至少部分包圍著所說(shuō)的電繞組部件，從而完成磁通量通路并在所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件的端部部分之間形成至少一個(gè)間隙。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所說(shuō)的電繞組部件是至少一個(gè)電繞組。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所說(shuō)的電繞組部件包括初級(jí)和次級(jí)電繞組。
27.如權(quán)利要求24所述的方法，其中進(jìn)一步包括混合所說(shuō)的初級(jí)和次級(jí)繞組。
28.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件中至少一個(gè)離散的磁性部件包括多根導(dǎo)線。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所說(shuō)的多根導(dǎo)線包括為增加所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件中所說(shuō)的至少一個(gè)的密度而設(shè)置的不同直徑的導(dǎo)線。
30.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所說(shuō)的多根導(dǎo)線包括為增加所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件中所說(shuō)的至少一個(gè)的密度而設(shè)置的不同截面形狀的導(dǎo)線。
31.如權(quán)利要求24所述的方法，其中進(jìn)一步包括在所說(shuō)的至少一個(gè)間隙中插入磁性密封劑。
32.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件中至少一個(gè)離散的磁性部件包括第一磁性構(gòu)件、第二磁性構(gòu)件和第三磁性構(gòu)件。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其中所說(shuō)的第一磁性構(gòu)件至少部分地包圍著所說(shuō)的電繞組部件并在所說(shuō)的第一磁性構(gòu)件的端部部分之間形成所說(shuō)的一個(gè)間隙；所說(shuō)的第二磁性構(gòu)件至少部分地包圍著所說(shuō)的第一磁性構(gòu)件并在所說(shuō)的第二磁性構(gòu)件的端部磁性構(gòu)件之間形成第二間隙；所說(shuō)的第三磁性構(gòu)件至少部分地包圍著所說(shuō)的第二磁性構(gòu)件并在所說(shuō)的第三磁性構(gòu)件的端部部分之間形成第三間隙。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中所說(shuō)的一個(gè)間隙和所說(shuō)的第二間隙設(shè)置在所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件中至少一個(gè)離散的磁性部件的相對(duì)側(cè)上，以及所說(shuō)的第二間隙和所說(shuō)的第三間隙設(shè)置在所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件中至少一個(gè)離散的磁性部件的相對(duì)側(cè)上。
35.如權(quán)利要求24所述的方法，其中進(jìn)一步包括在所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件的相對(duì)的表面上構(gòu)造至少兩個(gè)蓋板，以在所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件和所說(shuō)的至少兩個(gè)蓋板之間確定一內(nèi)部空間。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其中進(jìn)一步包括以磁性密封劑填充在所說(shuō)的內(nèi)部空間。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其中進(jìn)一步包括在所說(shuō)的填充之前在所說(shuō)的內(nèi)部空間中形成真空。
38.一種感應(yīng)裝置，包括基本環(huán)形的電繞組部件；和多個(gè)離散的磁性部件，該離散的磁性部件環(huán)繞所說(shuō)的電繞組部件以完成沒(méi)有間隙的磁通量通路。
39.如權(quán)利要求38所述的感應(yīng)裝置，其中所說(shuō)的電繞組部件包括至少一個(gè)電繞組。
40.如權(quán)利要求38所述的感應(yīng)裝置，其中所說(shuō)的多個(gè)離散的磁性部件中至少一個(gè)離散的磁性部件包括多根導(dǎo)線。
全文摘要
一種感應(yīng)裝置包括基本環(huán)形的電繞組部件和多個(gè)離散的磁性部件，該離散的磁性部件至少部分地包圍著電繞組部件以完成磁通量通路并在多個(gè)離散的磁性部件的端部部分之間形成至少一個(gè)間隙。
文檔編號(hào)H01F3/14GK1488153SQ02804044
公開(kāi)日2004年4月7日 申請(qǐng)日期2002年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月23日
發(fā)明者哈里·R·巴斯韋爾, 哈里 R 巴斯韋爾 申請(qǐng)人:哈里·R·巴斯韋爾, 哈里 R 巴斯韋爾