專利名稱：直流感應(yīng)器內(nèi)永磁體的保護(hù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直流感應(yīng)器(DC inductor),且具體而言，涉及一 種具有至少一個(gè)水磁體的直流感應(yīng)器，所述至少一個(gè)永磁體設(shè)置在所 述感應(yīng)器的-茲芯(core)結(jié)構(gòu)內(nèi)。
背景技術(shù)：
直流感應(yīng)器作為無源組件的主要應(yīng)用是在交流電氣驅(qū)動(dòng)裝置的 直流連接線內(nèi)。使用感應(yīng)器來減少交流驅(qū)動(dòng)裝置的輸入側(cè)整流器系統(tǒng) 內(nèi)線電流中的諧波。
在直流感應(yīng)器中使用永磁體能夠?qū)崿F(xiàn)感應(yīng)器磁芯的橫截面積最 小化。永磁體設(shè)置至磁芯結(jié)構(gòu)的方式使永磁體產(chǎn)生的磁通或磁化與從 纏繞在磁芯結(jié)構(gòu)上的線圏可獲得的磁通或磁化反向。線圏和永磁體的 反向磁化使所得到的磁通密度較小，且因此能夠?qū)崿F(xiàn)所用的磁芯具有 較小橫截面尺寸。
眾所周知，如果向永磁體施加外部磁場，永/磁體就能夠變得去;茲。
該外部磁場必須足夠強(qiáng)，且與永磁體的磁化反向施加，以便7么久性去 磁。對于具有永磁體的直流感應(yīng)器，如果相當(dāng)大的電流流過線圈及/ 或如果石茲芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不正確，可能發(fā)生去-茲?？蓪?dǎo)致去;茲的電流可 能是由于與直流感應(yīng)器相連的裝置中故障引起的。
文件EP 0 744 757 Bl公開一種直流電抗器，其中使用永/磁體且進(jìn) 行了上述考慮。EP0744 757B1中的直流電抗器包括磁芯結(jié)構(gòu)，永石茲 體附接至該磁芯結(jié)構(gòu)。然而，如果在故障期間極大的電流流過(例如) 線圈繞組，反向的磁場強(qiáng)度就可能很大，以致永磁體永久性去磁。直 流感應(yīng)器內(nèi)的永磁體去磁會(huì)導(dǎo)致去磁后的物件不得不重新^磁化的情
況。這意味著在實(shí)際中，不得不將直流感應(yīng)器從裝置移除并用新的直 流感應(yīng)器對其進(jìn)行更換。
因此，與現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)相關(guān)的 一個(gè)問題涉及當(dāng)過大的電流流入直 流感應(yīng)器的線圏時(shí)，直流感應(yīng)器內(nèi)的永磁體的永久去磁。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種直流感應(yīng)器來解決上述問題。本發(fā)明的 目的通過一種直流感應(yīng)器來實(shí)現(xiàn)，該直流感應(yīng)器具有獨(dú)立權(quán)利要求書 中所述的特征。在從屬權(quán)利要求書中公開本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
本發(fā)明基于如下概念提供一磁芯結(jié)構(gòu)，其包括一支路，該磁芯 結(jié)構(gòu)由于永磁體和支路的尺寸設(shè)置和磁隙而具有很大的磁阻，且其傳 輸由過大電流引起的磁通。該支路包括磁隙，且其在磁通開始流過之 前引導(dǎo)磁通經(jīng)過永磁體。因此，輔助支路修改線圏磁場的磁路，以便 將會(huì)使永磁體去磁的磁場強(qiáng)度限制至較安全值。
本發(fā)明的直流感》器的優(yōu)點(diǎn)在于，輔助支路作為反向融合 (reverting ftise)并保護(hù)直流感應(yīng)器中所用的永-茲體。當(dāng)大電流已流入感 應(yīng)器的線圈且輔助支路已保護(hù)永磁體后，直流感應(yīng)器的運(yùn)行恢復(fù)到其 正常運(yùn)行?？墒褂幂o助支路作為設(shè)計(jì)參數(shù)來獲得所期望的直流感應(yīng)器 的電感。


下面將參照附圖利用優(yōu)選實(shí)施例來更詳細(xì)地說明本發(fā)明，附圖
中
圖l顯示一直流感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)；
圖2顯示根據(jù)本發(fā)明修改的圖1中所示的直流感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)；
圖3顯示另一直流感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)；
圖4顯示再一直流感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)；
圖5顯示根據(jù)本發(fā)明修改的圖4中所示的結(jié)構(gòu)；
圖6顯示根據(jù)本發(fā)明的另 一結(jié)構(gòu)的正視圖； 圖7顯示圖6中的結(jié)構(gòu)的立體圖； 圖8顯示根據(jù)本發(fā)明的另 一結(jié)構(gòu)； 圖9顯示圖8中的結(jié)構(gòu)的立體圖IO顯示本發(fā)明在減小永磁體去磁場強(qiáng)度中的效果的實(shí)例；以及 圖ll顯示電感與線圈電流之間的函數(shù)關(guān)系曲線的實(shí)例。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示可根據(jù)本發(fā)明修改的直流感應(yīng)器。磁芯結(jié)構(gòu)11由磁性 材料(即，能夠引導(dǎo)磁通的材料)形成。該材料可例如為感應(yīng)器中普遍 使用的疊片鋼、電機(jī)中的定子板、軟磁復(fù)合材料或鐵粉。
圖2顯示本發(fā)明的直流感應(yīng)器的一實(shí)施例。圖2中顯示的結(jié)構(gòu)基 于圖1中所示的結(jié)構(gòu)。該直流感應(yīng)器包括至少一個(gè)插在磁芯結(jié)構(gòu)上的 線圈14以及一個(gè)或多個(gè)f茲隙12。線圈通常纏繞在線軸上且然后以普 通方式插在磁芯結(jié)構(gòu)上?；蛘撸蓪⒕€圏直接纏繞到?jīng)]有線軸的磁芯 上。在主磁路中形成間:膽，主磁路是指線圈的磁通流過的磁路。在本 發(fā)明的磁芯結(jié)構(gòu)中，可利用磁性板塊(slab)19來形成磁隙(圖6)。磁性 板塊的材料可包括與磁芯結(jié)構(gòu)相同的材料，但也可為不同的材料。磁 性板塊的材料還可為另 一磁性材料，例如鐵氧體或類似材料。
磁性板塊可用于產(chǎn)生磁隙，即，氣隙，且通過改變板塊的尺寸和 和形狀可改變?nèi)绱水a(chǎn)生—的氣隙的長度和形狀。也可使用非磁性材料連 同磁性板塊來支撐板塊并形成至磁芯結(jié)構(gòu)的磁隙。非磁性材料包括塑 性材料，塑性材料在磁路中與氣隙具有類似的效果。將磁芯結(jié)構(gòu)內(nèi)的 石茲隙定位成^f吏間隙導(dǎo)引或阻斷》茲通，以協(xié)助抑制對永;茲體的去^茲效 果。另外，不同的磁隙尺寸會(huì)不同地影響直流感應(yīng)器的總電感。然而, 較大的氣隙減小感應(yīng)器的電感的數(shù)值，但同時(shí)使電感更具線性，而較 小的磁隙具有相反的效果。
圖2還顯示呈支撐構(gòu)件17形式的輔助磁路，支撐構(gòu)件17由磁性
材料制作。支撐構(gòu)件自^f茲芯結(jié)構(gòu)延伸至^t芯結(jié)構(gòu)11的繞組窗內(nèi)部。 支撐構(gòu)件基本上為延伸的磁性板塊，其固定或支撐至少一個(gè)永磁體15 的方式使支撐構(gòu)件形成永磁體的磁通的磁路。還可進(jìn)一步改變支撐構(gòu)
件，以改變直流感應(yīng)器的電感。輔助^磁路在圖2中顯示為支撐構(gòu)件17 的較淡陰影延伸部分18,以指示改變設(shè)計(jì)的可能性。因此，可根據(jù)需 求將輔助磁路制作得較長或較短。
輔助磁路經(jīng)由支撐構(gòu)件17的端部和-茲芯結(jié)構(gòu)的一部分之間的不茲 隙閉合。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，由主磁通路徑中的磁隙限定的磁阻 小于由輔助磁通路徑中的磁隙限定的磁阻。主f茲通路徑是磁芯結(jié)構(gòu)中 由線圈產(chǎn)生的磁通的主要部分所流過的路徑。在圖2的情況中，主磁 通路徑是磁芯結(jié)構(gòu)的最外面部分，亦即，由線圏產(chǎn)生的^f茲通不流經(jīng)永 磁體，但流經(jīng)氣隙12。圖2的實(shí)施例中的輔助磁通路徑由支撐構(gòu)件和 磁隙16形成。因此，磁隙16的磁阻高于磁隙12的磁阻。
另外，由輔助磁通路徑中的磁隙所限定的磁阻小于由永磁體所限 定的有效磁阻。當(dāng)磁阻的幅值如上所述時(shí)，由線圈產(chǎn)生的磁通主要在 主磁通路徑中流動(dòng)(即，流經(jīng)磁隙12)。由線圈產(chǎn)生的一部分磁通始終 流經(jīng)輔助磁通路徑。流經(jīng)不同舉徑的磁通之比由磁阻之比限定。
支撐構(gòu)件的用途是支撐永磁體15并同時(shí)提供永磁體的磁通的路 徑。如圖2所示，當(dāng)支撐構(gòu)件朝磁芯結(jié)構(gòu)延伸時(shí)，其還提供本發(fā)明的 輔助磁通路徑。由線圏產(chǎn)生的磁通遭遇作為較高磁阻路徑的永磁體， 且因此經(jīng)由磁隙12通過(pass by)永》茲體。另 一 方面，永磁體的石茲通由 于在氣隙中遭遇磁阻，《斤以不會(huì)流經(jīng)磁隙，但經(jīng)由磁芯結(jié)構(gòu)和支撐構(gòu) 件流經(jīng)線圈14。
由于支撐構(gòu)件是由^f茲性材料制作的元件，所以也可將其考慮為》茲 性板塊。也可在支撐構(gòu)件17和^磁芯結(jié)構(gòu)的與支撐構(gòu)件17相鄰的一部 分之間提供磁隙。如果需要，磁隙可由插在支撐構(gòu)件17和磁芯結(jié)構(gòu) 的與支撐構(gòu)件17相鄰的一部分之間的薄的非磁性材料件形成。
在圖2中，直流感應(yīng)器顯示為^5l具有一個(gè)永》茲體15。然而，該結(jié)
構(gòu)使得能夠僅通過平行于磁芯結(jié)構(gòu)延伸支撐構(gòu)件且通過增加更多的 永磁體來調(diào)整主磁芯結(jié)構(gòu)。圖6顯示該可能性，其中將支撐構(gòu)件延伸
至固定兩個(gè)永;茲體15。圖6中的結(jié)構(gòu)還在;茲隙的位置方面不同于圖2 中所示的結(jié)構(gòu)。在圖2中，將磁隙12形成為氣隙，而在圖6中使用 石茲性板塊19。圖2還顯示對永;茲體去i茲場。
圖10顯示整合的反向融合對圖2中的磁芯結(jié)構(gòu)的永磁體去磁場 強(qiáng)度的效果。虛線顯示根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)并存在輔助磁通路徑(即當(dāng)延 伸支撐構(gòu)件時(shí))時(shí)去磁場強(qiáng)度與線圏電流的函數(shù)關(guān)系。實(shí)線顯示在不提 供輔助磁通路徑時(shí)的情況。從圖IO可看出，當(dāng)采取根據(jù)本發(fā)明的措 施時(shí)，將永磁體去磁的磁場強(qiáng)度被大大減小。圖lO和ll中的變量G 表示在圖式所提供的兩個(gè)實(shí)例中輔助磁路內(nèi)的磁隙的長度。
圖11表示.電感與線圈電流之間的函數(shù)關(guān)系。虛線表示圖2中的 結(jié)構(gòu)具有輔助磁通路徑'的電感，且實(shí)線表示不具有輔助磁通路徑時(shí)的 電感。在低電流水平(標(biāo)稱運(yùn)行)下，由于磁路中額外的磁性材料，本 發(fā)明的融合會(huì)增加電感。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，磁芯結(jié)構(gòu)包括故障檢測裝置，故障檢 測裝置設(shè)置為感測電路的故障工作。故障檢測裝置可包括一個(gè)或多個(gè) 傳感器，該傳感器檢測磁通的幅值。該傳感器或裝置優(yōu)選地位于與輔 助磁通路徑或主;茲通路徑形成的磁隙中。每一感應(yīng)器均設(shè)計(jì)用于特定 的工作領(lǐng)域，感應(yīng)器在該特定工作領(lǐng)域內(nèi)根據(jù)需要工作。因此，在磁 芯的每一部分中，》茲通都具有上限值，在正常工作期間不應(yīng)超過該上 限值。通過使用感測磁通密度的磁通傳感器可檢測到故障。當(dāng)檢查到 故障時(shí)可發(fā)出報(bào)警且進(jìn)一步可切斷至系統(tǒng)的電源，以保護(hù)系統(tǒng)的其中 包含有直流感應(yīng)器的其j也部分。
故障檢測裝置還可為電流傳感器，其感測或測量直流感應(yīng)器的線 圏的電流。如上面所述，將感應(yīng)器設(shè)計(jì)為在特定領(lǐng)域內(nèi)工作。感應(yīng)器 磁芯內(nèi)的磁通由線圏內(nèi)的電流量限定。因此，最大容許磁通限定最大 容許電流。盡管本發(fā)明保護(hù)永磁體受到過電流，但仍應(yīng)檢測故障，以
防止整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生錯(cuò)誤的運(yùn)行。通過為本發(fā)明的直流感應(yīng)器提供故障
檢測裝置，人們可獲得保護(hù)系統(tǒng)，該保護(hù)系統(tǒng)防止^ja茲體去磁以及由
于過電流而發(fā)生其他可能的故障。如上面所述，電流傳感器產(chǎn)生報(bào)警， 系統(tǒng)可根據(jù)該報(bào)警而停機(jī)。還可能僅僅提供來自故障檢測裝置的測量 信息，將該測量信息進(jìn)一步導(dǎo)向控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)設(shè)定電流或磁通 的限值且其進(jìn)一步提供所述的報(bào)警。
本發(fā)明的磁芯結(jié)構(gòu)還可包括溫度檢測傳感器或類似的裝置，其可 用于提供表示溫度的信號。溫度信息在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)方面引起人們關(guān) 注之處在于，永磁體的去磁視溫度而定。溫度越高，永磁體越易去磁。 因此，溫度或磁芯結(jié)構(gòu)的各部分之間的溫度差也可用于指示故障。
圖6中的永磁體彼此平行地設(shè)置。另外，圖6中形成的磁隙是不 均勻的。通過以所期望的方式來修改磁性板塊可實(shí)現(xiàn)不均勻性。作為
》茲隙的不均勻性的結(jié)果，可獲得變化的電感曲線。圖6還顯示支撐構(gòu) 件根據(jù)本發(fā)明延伸以提供通過磁隙16的輔助磁通路徑。
由于永磁體在受到機(jī)械碰撞時(shí)相當(dāng)易碎，所以將其定位在磁芯結(jié)
構(gòu)內(nèi)部是非常有利的。從圖l-9可看出，磁芯結(jié)構(gòu)覆蓋六個(gè)永磁體表 面中的四個(gè)，從而大大地減小機(jī)械碰撞的風(fēng)險(xiǎn)。
還可將永磁體緊緊地固定到磁芯結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈儽粡膬蓚€(gè)相反的 方向(即上方和下方)固定到位。可將永;茲體進(jìn)一步粘貼或以其他方式 機(jī)械附連至周圍的結(jié)構(gòu)。
從圖6可看出，永磁體15大體上具有與磁性板塊19和磁隙12 相同的高度。這使支撐構(gòu)件能夠平行于磁芯結(jié)構(gòu)對齊。
圖7在立體圖中顯示圖6中的實(shí)施例。
圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的另一磁芯結(jié)構(gòu)的實(shí)例。在該結(jié)構(gòu)中，將氣 隙12不同于圖1所示定位。圖3未顯示延伸的支撐構(gòu)件，但很明顯， 輔助磁路可類似于圖1中的結(jié)構(gòu)形成。
圖8顯示本發(fā)明的另一實(shí)施例。在該實(shí)施例中，感應(yīng)器中包括兩 個(gè)支撐構(gòu)件。支撐構(gòu)件23平行于磁芯結(jié)構(gòu)在磁芯結(jié)構(gòu)內(nèi)部延伸。在
該實(shí)施例中，磁芯結(jié)構(gòu)和支撐構(gòu)件由兩個(gè)U形磁芯21、 22形成。第 一U形磁芯21形成外結(jié)構(gòu)，且比第一U形磁芯21小的第二U形磁 芯22形成支撐構(gòu)件23以及主磁芯結(jié)構(gòu)的一側(cè)。于是，將第二U形磁 芯22插到第一 U形磁芯21的腿之間。
將支撐構(gòu)件朝磁芯結(jié)構(gòu)延伸到磁芯結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，以提供輔助磁通 路徑。這些輔助磁通路徑傳輸由線圏14產(chǎn)生的磁通的一部分并由支 撐構(gòu)件23和氣隙16限定。在該結(jié)構(gòu)中，線圏的磁通再次在主磁通路 徑和輔助;茲通^各徑之間劃分。即使如果線圈的電流高于額定值，永》茲 體也不會(huì)被去磁，因?yàn)檩o助磁通路徑的電感小于經(jīng)過永磁體的路徑的 電感。因此，輔助磁通路徑可防止原本會(huì)發(fā)生的永磁體去磁。
圖8顯示四個(gè)永磁體15，其中兩個(gè)位于兩個(gè)支撐構(gòu)件23與磁芯 結(jié)構(gòu)之間。于是，永磁體由支撐構(gòu)件支撐并被固定在第二磁芯結(jié)構(gòu)的 腿的外表面與第 一磁芯結(jié)構(gòu)的腿的內(nèi)表面之間。
將磁性板塊19以平行于永磁體15的方式插入。將磁性板塊設(shè)置 在主》茲路中，這意味著板塊19位于第一 U形^磁芯的腿的端部與第二 U形-茲芯的底面之間。在圖8中所顯示的第二U形磁芯的的腿和底面 的尺寸不同。類似于第一U形》茲芯，第二U形磁芯的底面?zhèn)鬏斂捎删€ 圏產(chǎn)生的磁通，并避免橫截面積相等時(shí)的不均勻磁通密度。因此，第 二U形磁芯的底面具有與第一U形磁芯相等的橫截面積。支撐構(gòu)件(即 第二 U形磁芯的腿)主要傳輸由永磁體產(chǎn)生的磁通，且尺寸可制作得 較小。然而，很明顯，可視所需的用途來確定橫截面積的尺寸。永磁 體、板塊和磁隙的數(shù)量以及其形狀也視用途而定。
圖8中的結(jié)構(gòu)是非常有利的，因?yàn)閮H使用基本磁芯形式。永磁體 也固定至磁芯結(jié)構(gòu)且遠(yuǎn)離結(jié)構(gòu)內(nèi)的大多數(shù)機(jī)械碰撞。用于形成磁隙的 磁性板塊如上面所述。在圖8的實(shí)例中，使用磁性板塊來產(chǎn)生三個(gè)磁 隙，該磁隙是非線性的。利用圖8中所示的板塊19，可容易地與磁芯 結(jié)構(gòu)之間形成多達(dá)四個(gè)磁隙。任何數(shù)量的磁隙可進(jìn)一步制作得非均勻 以獲得擺動(dòng)電感特性。圖8中所示的實(shí)施例的制作工藝也很簡單。第
一 U形磁芯21可直接安裝在心軸機(jī)器上，且如果線圈使用額外絕緣 的線，線圏就不需要單獨(dú)的線軸。
圖9在立體圖中顯示圖8中的結(jié)構(gòu)。
圖4和5顯示才艮據(jù)本發(fā)明的直流感應(yīng)器的另 一結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中， 磁芯結(jié)構(gòu)包括三個(gè)腿41、 42和43且基本上是T-W磁芯。磁芯的T 部分位于W磁芯的頂部，且支撐構(gòu)件設(shè)置在中間腿43上。支撐構(gòu)件 44平行于》茲芯結(jié)構(gòu)延伸，進(jìn)一步固定永」磁體45、 46。永磁體位于支 撐構(gòu)件與磁芯結(jié)構(gòu)(尤其是T磁芯的底側(cè))之間。在該結(jié)構(gòu)中，相對于 支撐構(gòu)件上方的中間腿43形成磁隙47。在W磁芯的中間腿43與支 撐構(gòu)件44之間的接合處中還可提供另 一磁隙。
在圖4和5中，T磁芯壓緊抵靠7Ja茲體45、 46，永磁體45、 46 進(jìn)一步壓緊抵靠支撐構(gòu)件，支撐構(gòu)件附連至W磁芯的中間腿。主磁路 經(jīng)過》茲隙47,同時(shí)永;茲體的;茲通^f吏用支撐構(gòu)件。支撐構(gòu)件44還形成 圖5所示的本發(fā)明的輔助;茲路。在圖5中，支撐構(gòu)件在兩端延伸，以 提供本發(fā)明的反向融合。支撐構(gòu)件的延伸端顯示為支撐構(gòu)件的較淡的 延伸部分。延伸的支撐辨件相對于支撐構(gòu)件的端部與磁芯結(jié)構(gòu)之間的 輔助/磁通路徑限定;茲隙，16。如同圖2—樣，顯示作用在永》茲體15上 的去;茲/磁場。
在圖5中，將永磁體定位成使永磁體與磁芯的中間腿之間存在橫 向氣隙。這可避免漏》茲通穿過永》茲體。
如同前面的結(jié)構(gòu)一樣，支撐構(gòu)件可固定多個(gè)71<^茲體。在圖5中還 顯示，線圈48纏繞在支撐構(gòu)件下方^f茲芯結(jié)構(gòu)的中間腿43上。本發(fā)明 的實(shí)施例的有利之處在于，使物理尺寸保持很小，但磁芯結(jié)構(gòu)內(nèi)部仍 具有多個(gè)永;茲體并具有本發(fā)明的輔助》茲通路徑。
在所有上述結(jié)構(gòu)以及其可能的及描述的修改中，可使用支撐構(gòu)件 固定比所顯示或描述的數(shù)量更多的永磁體。永磁體的數(shù)量對輔助磁通 路徑?jīng)]有影響，且不限f'J永磁體的數(shù)量。另外，任何結(jié)構(gòu)或其修改中 的磁性板塊是可修改的:.視直流感應(yīng)器的預(yù)期用途而定，可將板塊修
改為具有更多或更少磁隙，且其可為均勻的或不均勻的。還可在支撐 構(gòu)件與磁芯結(jié)構(gòu)之間的任何接合處中提供磁隙，因此也可將支撐構(gòu)件 視為磁性板塊。通常，盡管電感由磁隙的總長度限定，但人們更期望 具有多個(gè)較短的;茲隙，而不是一個(gè)較大的磁隙。這是由于如果^茲隙太 長，就會(huì)產(chǎn)生不期望的辨通的邊緣效應(yīng)。
在上述說明中，磁法材料的一些形狀是指具有字母形狀的形式。 應(yīng)了解，所提到的字母形狀(例如"U")僅為清晰起見，形狀并嚴(yán)格限 于所述的字母的形狀。另外，盡管提到字母形狀，但這些形狀也可由 多個(gè)部分形成，因而形狀不需要為整體結(jié)構(gòu)。
以上說明使用與磁芯結(jié)構(gòu)的部件相關(guān)的術(shù)語。這些參考是針對附 圖進(jìn)行的。于是，例如上部部件是指從相應(yīng)的附圖中所見的上部部件。 所以，不應(yīng)將這些相關(guān)的術(shù)語視為限制性術(shù)語。
文件中所用的術(shù)語"線圏"包括圍繞磁芯結(jié)構(gòu)纏繞的總線圏繞組。 總線圏繞組可由單個(gè)纏繞繞組制作，或者其可由兩個(gè)或更多個(gè)串聯(lián)連 接的單獨(dú)繞組線制作?？偩€圈繞組可纏繞到磁芯結(jié)構(gòu)上的一個(gè)或多個(gè) 位置。總線圈繞組的特征在于，在向線圈施加電流時(shí)，大體上相同的 電流流通每匝纏繞的繞組。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員易知，由于技術(shù)進(jìn)步，本發(fā)明的概念可實(shí)施 為各種方式。本發(fā)明及其實(shí)施例不限于上面所述的實(shí)例，而是可在權(quán) 利要求書的范圍內(nèi)有所變化。
權(quán)利要求
1.一種直流感應(yīng)器，其包括磁芯結(jié)構(gòu)(11)，其包括一個(gè)或多個(gè)磁隙(12)，線圈(14)，其插在所述磁芯結(jié)構(gòu)(11)上，至少一個(gè)永磁體(15)，其定位在所述磁芯結(jié)構(gòu)內(nèi)，所述永磁體(15)的磁化對抗可由所述線圈(14)產(chǎn)生的磁化，其特征在于，所述磁芯結(jié)構(gòu)適合形成主磁通路徑和輔助磁通路徑，其中包括磁隙的所述主磁通路徑適合傳輸可由所述線圈產(chǎn)生的主磁通，其中，包括磁隙的所述輔助磁通路徑適合引導(dǎo)磁通通過至少一個(gè)永磁體(15)，并適合防止所述永磁體完全去磁。
2. 如權(quán)利要求1所述的直流感應(yīng)器，其特征在于，由所述主磁通 路徑內(nèi)的所述》茲隙限定的^茲阻小于由所述輔助磁通路徑內(nèi)的所述i茲 隙限定的磁阻。
3. 如權(quán)利要求2所述的直流感應(yīng)器，其特征在于，由所述輔助;茲 通路徑內(nèi)的所述磁隙限定的磁阻小于由所述永磁體限定的有效磁阻。
4. 如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的直流感應(yīng)器，其特征在于，所 述輔助磁通路徑由磁性材料制作的支撐構(gòu)件形成，所述支撐構(gòu)件從所 述;茲芯結(jié)構(gòu)延伸至所述》茲芯結(jié)構(gòu)的繞組窗的內(nèi)部并固定所述至少一 個(gè)永磁體。
5. 如權(quán)利要求4所述的直流感應(yīng)器，其特征在于，所述支撐構(gòu)件 朝向所述磁芯結(jié)構(gòu)的一部分延伸至所述磁芯結(jié)構(gòu)的所述繞組窗的內(nèi) 部，且所述支撐構(gòu)件具有一自由端，所述自由端與所述^f茲芯結(jié)構(gòu)的所 述部分一起限定所述輔助》茲通路徑內(nèi)的所述;茲隙。
6. 如權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的直流感應(yīng)器，其特征在于，所 述支撐構(gòu)件(17)設(shè)置為平行于所迷磁芯結(jié)構(gòu)(11)延伸，且所述至少一個(gè) 永磁體(15)設(shè)置于所述支撐構(gòu)件(17)和所述磁芯結(jié)構(gòu)(11)之間，以使所 述至少一個(gè)支撐構(gòu)件(17)與所述;茲芯結(jié)構(gòu)一起為所述至少一個(gè)永磁體 (15)形成低磁阻磁路。
7. 如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的直流感應(yīng)器，其特征在于，至 少一個(gè)磁性板塊(19)用于限定所述主磁通路徑內(nèi)的所述磁隙(12)。
8. 如權(quán)利要求2-7中任一項(xiàng)所述的直流感應(yīng)器，其特征在于 所述磁芯結(jié)構(gòu)(ll)包括上部腿(lla),以及所述支撐構(gòu)件(17)平行于所述上部腿(lla)延伸于所述磁芯結(jié)構(gòu)的 內(nèi)部，所述上部腿(lla)與所述支撐構(gòu)件(17)之間的距離對應(yīng)于所述至 少一個(gè)永》茲體(15)的尺寸。
9. 如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的直流感應(yīng)器，其特征在于，所 述直流感應(yīng)器進(jìn)一步包括故障檢測裝置，所述故障檢測裝置適合感測 所述線圈的電流及/或所述^f茲芯結(jié)構(gòu)的》茲通。
10. 如權(quán)利要求9所述的直流感應(yīng)器，其特征在于，將感測所述 /磁通的所述故障;險(xiǎn)測裝置設(shè)置在所述主》茲通路徑或輔助一磁通路徑中 所提供的磁隙內(nèi)。
11. 如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的直流感應(yīng)器，其特征在于， 所述直流感應(yīng)器進(jìn)一步包括溫度檢測裝置，所述溫度檢測裝置適合感 測所述;茲芯結(jié)構(gòu)的溫度。
全文摘要
本發(fā)明涉及直流感應(yīng)器內(nèi)永磁體的保護(hù)，提供一種直流感應(yīng)器，其包括磁芯結(jié)構(gòu)(11)，磁芯結(jié)構(gòu)(11)包括一個(gè)或多個(gè)磁隙(12)、插在磁芯結(jié)構(gòu)(11)上的線圈(14)、定位在磁芯結(jié)構(gòu)內(nèi)的至少一個(gè)永磁體(15)，永磁體(15)的磁化對抗可由線圈(14)產(chǎn)生的磁化。磁芯結(jié)構(gòu)適合形成主磁通路徑和輔助磁通路徑，其中主磁通路徑適合傳輸可由線圈產(chǎn)生的主磁通，其中輔助磁通路徑包括磁隙且適合引導(dǎo)磁通經(jīng)過至少一個(gè)永磁體(15)。
文檔編號H01F37/00GK101364472SQ20081010971
公開日2009年2月11日 申請日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月8日
發(fā)明者P·皮特里斯, T·維塔南 申請人:Abb有限公司