專利名稱：一種用于逆變輸出濾波器上的磁性線圈組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種減小逆變、變頻系統(tǒng)中高次諧波的濾波器，具體指一種濾波器 上的磁性線圈組件。
背景技術(shù)：
目前，逆變輸出大功率系列的濾波器已被廣泛地應(yīng)用在電力、風力發(fā)電、鐵路、船 舶制造、水利、印染等行業(yè)中，是各行業(yè)電力逆變、變頻系統(tǒng)中的主要配件，它加裝在 逆變、變頻系統(tǒng)的輸出端，利用濾波器電感的積分效應(yīng)將系統(tǒng)輸出的波形濾成近似正弦 的電壓波形，再借助于濾波器電容來濾除殘余的高頻載波，以消除系統(tǒng)中的高次諧波， 降低電纜、電機和變壓器的損耗，提高系統(tǒng)的帶載能力。一般地，上述濾波器包括三相磁芯線圈組件、磁軛、三相高壓無極電容和結(jié)構(gòu)安裝 件，如中國專利授權(quán)公告號為CN200959569Y的《逆變輸出濾波器》就披露了這樣一種 結(jié)構(gòu)，該濾波器的三相磁芯線圈組件以相同氣隙等距離排列，每相磁芯線圈又包含有繞 制于絕緣骨架外的繞組和插置在絕緣骨架內(nèi)的鐵心；同時為了增加磁阻，在鐵心兩側(cè)還 安裝有連接板。組裝時，上磁軛落入各相磁芯線圈組件中兩連接板的上端之間，而下磁 軛落入各相磁芯線圈組件兩連接板的下端之間，使上、下磁軛分別與各相磁芯線圈組件 中的鐵心形成磁回路，上、下磁軛再分別通過各自的夾板、螺栓、螺母與各相磁芯線圈 組件固定成一體。使用時，該濾波器串裝在逆變電源與負載之間，可使逆變電源的載波 頻率lKHz 16KHz、基波頻率50Hz的SPWM波形濾成近似正弦50Hz的電壓波形， 輸出的電壓THD (諧波含量)值低于5%。但在上述波濾器的實際使用過程中發(fā)現(xiàn)各相磁芯線圈組件的噪音偏大、溫升也較 高，因而在一定程度上影響了濾波器工作的可靠性，所以其電氣性能仍有待于進一步的 改善。發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，提供一種溫升低，噪音小的 用于逆變輸出濾波器上的磁性線圈組件本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為該用于逆變輸出濾波器上的磁 性線圈組件包括有繞制于絕緣骨架外的繞組和插置在絕緣骨架內(nèi)的鐵心，其中繞組兩端分別與各自的引腳相連接，所述鐵心兩側(cè)和和絕緣骨架之間還分別插裝有連接板，且各 連接板的兩端分別外露于所述的絕緣骨架，其特征在于所述的鐵心由多個小鐵心和夾 于各小鐵心之間的氣隙墊片疊加而成。較好地，在上述各連接板兩側(cè)與絕緣骨架之間可以分別插置有截面呈L型的絕緣 條，由此使絕緣骨架與鐵心之間產(chǎn)生間隙，有利于內(nèi)部的熱量散發(fā)。在該方案中，為了 能確保相鄰絕緣條之間的支承力度，最好在每相鄰的上述絕緣條之間設(shè)有與絕緣條同向 分布的絕緣支條。作為本實用新型的進一步改進，所述的繞組可以由多芯漆包線繞制而成的多層結(jié) 構(gòu)，且在每層之間加設(shè)有絕緣套，這樣在同等線徑下，使漆包線的表面積更大，即明顯 地增大散熱面積，使高頻電流下繞組產(chǎn)生的熱量通過其表面及時散發(fā)。同時增設(shè)的絕緣 套，更有利于層與層之間的熱量散發(fā)。當然，上述繞組也可以由金屬箔片或薄板以及附 著在金屬箔片或薄板上的絕緣簿膜一起巻繞成的多層結(jié)構(gòu)，同樣道理，利用金屬箔片或 金屬薄板的較大表面積，增加了繞組與空氣的接觸面積，使繞組產(chǎn)生的熱量得以快速散 發(fā)，以進一步降低產(chǎn)品的溫升，同時又保證了層與層之間的絕緣性能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本實用新型將原先的整體式鐵心設(shè)計成由多個小鐵心和各小 鐵心之間的氣隙墊片的疊加結(jié)構(gòu)，因而在高頻、高壓、大電流的工況下，可以利用各小 鐵心較低的高度，來降低磁單位的振蕩，減小磁致的伸縮，從而達到降噪的目的；同時 借助于各小鐵心之間的氣隙墊片，既可以減小鐵心材料，降低制造成本，又可以確保電 感，防止磁飽和，還有利于散熱，降低溫升，在實際試制中發(fā)現(xiàn)，本實用新型的噪聲、 溫升分別比同等級的同類產(chǎn)品低10-15dB、 10-15K，因而本實用新型可有效提高濾波器的電氣性能，使得其工作更加高靠、穩(wěn)定。

圖1是用本實用新型第一實施例組裝成濾波器后的立體圖；圖2為圖1的主視圖；圖3為圖2中的A-A向剖面圖；圖4為圖3中I部分的放大圖；圖5為圖3中II部分的放大圖；圖6為本實用新型第一實施例的立體分解圖；圖7為本實用新型第一實施例組裝成濾波器后的電氣連接圖；圖8是用本實用新型第二實施例組裝成濾波器后的剖面圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。實施例一如圖1至圖6所示，本磁性線圈組件組裝成的逆變輸出濾波器，此時， 磁性線圈組件有三個，依次間隔直立分布，每一磁性線圈組件1包括繞制于絕緣骨架(圖 中未示)外的繞組ll (即圖7中的標號L)和插置在絕緣骨架內(nèi)的鐵心，其中，鐵心由三個形狀相同的小鐵心12和夾于各小鐵心之間的氣隙墊片13疊加而成，請參見圖3和 圖6，各小鐵心12按設(shè)計要求的矽鋼片拼接形成；當然，根據(jù)需要，各小鐵心的高度可 以設(shè)計成不相同的結(jié)構(gòu)。鐵心兩側(cè)還插裝有夾于鐵心與絕緣骨架之間的連接板14，且各 連接板14的兩端分別外露于絕緣骨架；而所述的繞組11則由鋁合金箔片111和附在該 鋁合金箔片上的絕緣簿膜112—起巻繞成的多層結(jié)構(gòu)，繞組的兩端分別與各自的引腳15 相焊接，請參見圖4。為了具有更好的散熱效果，在本實施例中，各連接板兩側(cè)與絕緣骨架之間分別插置 有截面呈L型的絕緣條16;同時在相鄰的上述絕緣條之間還設(shè)有與絕緣條同向分布的 絕緣支條17。安裝時，用矽鋼片21組裝成的上磁軛2落入各相磁芯線圈組件中兩連接板的上端 之間，并在上磁軛與相對的小鐵心之間設(shè)有氣隙墊片，以增加磁阻，防止過早產(chǎn)生磁飽 和；用矽鋼片構(gòu)成的下磁軛3則落入到各相磁芯線圈組件兩連接板的下端之間，并同樣 在下磁軛與對應(yīng)的小鐵心之間設(shè)有氣隙墊片。這時，上、下磁軛分別與各相磁芯線圈組 件中的鐵心形成磁回路，上磁軛2再通過兩塊上夾板4、螺栓、螺母、墊片與各相磁芯 線圈組件固定成一體；下磁軛3則通過兩塊下夾板5、螺栓、螺母、墊片與各相磁芯線 圈組件固定成一體，并在下夾板上開有安裝孔51，通過該安裝孔固定在所需的系統(tǒng)中。 為了便于安裝三相高壓無極電容6 (即圖7中的標號C)，在上、下夾板之間增設(shè)一安裝 板7，三相高壓無極電容6依次以上、中、下的分布方式固定在安裝板7上，請參見圖 1和圖2。每相高壓無極電容6兩端再分別通過導線連接在上述對應(yīng)相繞組的輸出端上， 以形成如圖7所示的三相(圖7中的標號W1、 VI、 U1和W2、 V2、 U2分別代表三相 輸入端和輸出端)電氣連接圖。實施例二如圖8所示，其與上述第一實施例不同之處在于繞組由多芯漆包線8 并排繞制，單層繞滿后，加設(shè)絕緣套9繼續(xù)繞制，直到設(shè)計匝數(shù)為止。也就是說，繞組 是由多芯漆包線8繞制成的多層結(jié)構(gòu)，且在每層之間加設(shè)有絕緣套9，這樣的結(jié)構(gòu)同樣 可達到降低溫升的目的。
權(quán)利要求1、一種用于逆變輸出濾波器上的磁性線圈組件，包括有繞制于絕緣骨架外的繞組(11)和插置在絕緣骨架內(nèi)的鐵心，其中繞組(11)兩端分別與各自的引腳(15)相連接，所述鐵心兩側(cè)和和絕緣骨架之間還分別插裝有連接板(14)，且各連接板的兩端分別外露于所述的絕緣骨架，其特征在于所述的鐵心由多個小鐵心(12)和夾于各小鐵心之間的氣隙墊片(13)疊加而成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于逆變輸出濾波器上的磁性線圈組件，其特征在于所述各連接板(14)兩側(cè)與所述的絕緣骨架之間還分別插置有截面呈L型的絕緣條(16)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于逆變輸出濾波器上的磁性線圈組件，其特征在于 在相鄰的上述絕緣條之間還設(shè)有與所述的絕緣條同向分布的絕緣支條(17)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于逆變輸出濾波器上的磁性線圈組件，其特 征在于所述的繞組由多芯漆包線(8)繞制而成的多層結(jié)構(gòu)，且在每層之間加設(shè)有絕緣套 (9)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于逆變輸出濾波器上的磁性線圈組件，其特 征在于所述的繞組由金屬箔片(lll)或薄板以及附在該金屬箔片或薄板上的絕緣簿膜 (112)—起巻繞而成的多層結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種用于逆變輸出濾波器上的磁性線圈組件，包括有繞制于絕緣骨架外的繞組和插置在絕緣骨架內(nèi)的鐵心，其中繞組兩端分別與各自的引腳相連接，鐵心由多個小鐵心和夾于各小鐵心之間的氣隙墊片疊加而成。繞組可以由多芯漆包線繞制而成的多層結(jié)構(gòu)，且在每層之間加設(shè)有絕緣套。也可以由金屬箔片或薄板以及附在該金屬箔片或薄板上的絕緣簿膜一起卷繞而成的多層結(jié)構(gòu)。采用上述結(jié)構(gòu)后，可以利用各小鐵心較低的高度，來降低磁單位的振蕩，減小磁致的伸縮，從而達到降噪的目的；同時借助于各小鐵心之間的氣隙墊片，既可以減小鐵心材料，降低成本，又可以確保電感，防止磁飽和，還有利于散熱。使得本實用新型的溫升和噪聲均低于同等級的現(xiàn)有產(chǎn)品，而提高濾波器的電氣性能，使得其工作更加高靠、穩(wěn)定。
文檔編號H01F27/245GK201167285SQ200820083079
公開日2008年12月17日 申請日期2008年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月30日
發(fā)明者丁宏慧 申請人:丁宏慧