一種斜面氣隙型電抗器鐵芯結構的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及鐵忍電抗器領域，尤其設及的是一種斜面氣隙型電抗器鐵忍結 構。
【背景技術】
[0002] 在現代化工業中，鐵忍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、IPS等領域的濾波電路、諧振電路或限流電路等。實際應用中，流過鐵忍電抗器的電 流不僅僅只是50化或60化的正弦波電流，而往往是含有豐富的諧波（150化~2曲Z)、高頻調 制波（1曲Z~20曲Z)等。由于鐵忍電抗器的結構化及其應用限定，電抗器在實際工作中會產 生各種各樣的噪音、異響、振動等，運是人們難W忍受的。
[0003] 傳統的電抗器鐵忍結構一般包括至少兩個對稱設置的娃鋼件，該娃鋼件由多個娃 鋼片層疊形成。為了調整電感量及確保電感量的線性度，通常在兩個娃鋼件之間的縫隙中 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娃鋼片 與氣隙板利用環氧樹脂粘合固定，放置娃鋼片振動移位產生噪聲。傳統的電抗器鐵忍的縫 隙均與磁路方向呈垂直切割狀態，運種設置方式，娃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娃鋼片，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。
[0004] 因此，現有技術還有待于改進和發展。 【實用新型內容】
[0005] 本實用新型的目的在于提供一種斜面氣隙型電抗器鐵忍結構，旨在降低電抗器的 噪聲和損耗。
[0006] 實際應用中，由于氣隙與磁路是垂直設置的，運種設置方式，娃鋼片在交變的磁場 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W很好的抑制噪聲和降低產品損耗，因此實用新型人提出W下電抗器鐵忍結構。
[0007] 本實用新型的技術方案如下：一種斜面氣隙型電抗器鐵忍結構，包括至少兩個娃 鋼件，娃鋼件由多個層疊設置的娃鋼片組成，各娃鋼件排列設置，相鄰的兩個娃鋼件之間形 成氣隙，氣隙中設置有氣隙板，氣隙板通過粘合劑與娃鋼件粘合固定，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W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(增大了娃鋼件粘合面的面積)，使氣隙中可W容納更多的粘合劑，提高氣 隙板與娃鋼件粘合的穩固性，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，運種設置方式可W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。
[0008] 實際應用中，結合材料加工及鐵忍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（即娃鋼件的粘合面）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，鐵忍的磁通密度每降低0. 1T，噪音 則可下降2~3地，而鐵忍損耗與磁通密度程平方倍關系下降。因此，運種設置方式可W達 到極好的降噪效果和降低鐵忍損耗的技術效果。
[0009] 進一步的，氣隙板與娃鋼件的粘合面為粗糖面。粗糖面的設置使氣隙板與娃鋼件 之間可W容納更多的粘合劑，可W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。
[0010] 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，運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，提高氣隙板與娃鋼件粘合的穩固性。
[0011] 本實用新型還提供了該斜面氣隙型電抗器鐵忍結構的生產工藝，包括W下步驟：
[0012] A、加工娃鋼片，傾斜切割娃鋼片，再將各娃鋼片層疊形成娃鋼件，使娃鋼件的粘合 面傾斜設置。
[0013] B、將各娃鋼件排列設置，各娃鋼件之間形成傾斜的氣隙；
[0014] C、裁剪氣隙板，在氣隙板兩側的粘合面、W及娃鋼件的粘合面上涂上粘合劑，將氣 隙板放入氣隙中，壓緊相鄰的兩個娃鋼件，夾緊氣隙板，待粘合劑固化后，得到鐵忍結構。
[0015] 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 了娃鋼件粘合面和氣隙板的面積，在不增加鐵忍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福射量，使氣隙處的噪音和損耗均大幅下降。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本實用新型鐵忍結構的結構示意圖。
[0017] 圖2是粘合面傾斜的娃鋼件排列結構的結構示意圖。
[0018] 圖3是位于鐵忍結構中部的娃鋼件的結構簡圖。
【具體實施方式】
[0019] 為使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，W下參照附圖并舉實施 例對本實用新型進一步詳細說明。 陽〇2〇] 實施例1
[0021] 本實施例公開了一種斜面氣隙型電抗器鐵忍結構，如圖1所示，包括至少多個排 列設置的娃鋼件100,娃鋼件100由多個層疊設置的娃鋼片組成，相鄰的兩個娃鋼件100之 間形成氣隙，氣隙中設置有氣隙板200,氣隙板200通過粘合劑與娃鋼件粘合固定。本實施 例中，氣隙傾斜設置，氣隙與磁路的夾角小于180°且不等于90° (圖中箭頭為磁路方向）， 氣隙板200置于氣隙中，氣隙板200傾斜設置。
[0022] 本實施例中的娃鋼件設置有兩種形狀，參見圖1和2,上下兩側的娃鋼件（即標號 101和102)設置成梯形結構，而中部的娃鋼件則設置成平行四邊體狀，運種設置方式，使各 娃鋼件可W保持整齊排列設置，同時使娃鋼件的粘合面傾斜設置，達到降噪的效果。
[0023] 本實施例還提供了該斜面氣隙型電抗器鐵忍結構的生產工藝，包括W下步驟：
[0024] A、加工娃鋼片，傾斜切割娃鋼片，再將各娃鋼片層疊形成娃鋼件，使娃鋼件的粘合 面傾斜設置。
[00巧]B、將各娃鋼件排列設置，各娃鋼件之間形成傾斜的氣隙；
[0026] C、裁剪氣隙板，在氣隙板兩側的粘合面、W及娃鋼件的粘合面上涂上粘合劑，將氣 隙板放入氣隙中，壓緊相鄰的兩個娃鋼件，夾緊氣隙板，待粘合劑固化后，得到鐵忍結構。
[0027] 本實施例中，氣隙與磁路的夾角為75°。
[0028] 本實施例中，氣隙板采用表面光滑的環氧板。
[0029] 實施例2
[0030] 本實施例基本與實施例1相同，不同的是，本實施例的氣隙板采用表面粗糖的纖 維絕緣板，纖維絕緣板表面具有無數細小毛刺。 陽0川實施例3
[0032] 本實施例基本與實施例2相同，不同的是，本實施例的氣隙與磁路的夾角為45°， 參見圖3,氣隙的面積比傳統的大1. 414倍。 陽〇3引 實施例4
[0034] 本實施例基本與實施例3相同，不同的是，本實施例的氣隙與磁路的夾角為30°。 陽0對對比例1
[0036] 本對比例采用傳統的電抗器鐵忍結構，氣隙與磁路垂直設置。
[0037] 利用實施例1~4和對比例1的鐵忍結構制作得到電抗器，分別標號為1~5號電抗 器，對運些電抗器的噪聲進行測量，具體測量方法為：將電抗器置于同一個噪聲測試房內 (內部環境噪聲為35地)，對電抗器加入相同的工頻電流和高頻調制波電流，利用TES1350A 測試儀器對各電抗器進行噪聲測量，各電抗器的測量位置要求一致，記錄測試數據，得到W 下表格。
[0038]
[0039] 從上述表格數據可W得到W下結論：
[0040] (1) 1號電抗器與2號電抗器的測試數據對比，可W看出，采用表面粗糖的纖維絕 緣板作為氣隙板比表面光滑的環氧板的降噪效果更佳。
[0041] (2) 1號電抗器與3號和4號電抗器的測試數據對比，可W看出，氣隙與磁路的夾 角為45°比75°或30°的降噪效果更佳，同時隨著時間的流逝，噪聲的增加速度并不會發 生明顯變化。實際應用中，實用新型人還對不同的氣隙與磁路的夾角制作的鐵忍結構進行 測試，最后發現氣隙與磁路的夾角為45°或135°時，便于生產工藝的可操作性，和對降噪 效果明顯得到極大的提高，同時噪聲的增加速度也得到極大的減緩。
[0042] (3) 1~4號電抗器與5號電抗器的測試數據比較，可W看出，本實用新型的電抗器 結構比起傳統的電抗器結構的噪聲小，同時隨著時間的流逝，噪聲的增大速度明顯小于傳 統的電抗器結構。
[0043] 應當理解的是，本實用新型的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來 說，可W根據上述說明加W改進或變換，所有運些改進和變換都應屬于本實用新型所附權 利要求的保護范圍。
【主權項】
1. 一種斜面氣隙型電抗器鐵芯結構，包括至少兩個硅鋼件，所述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，所述氣隙中設置有 氣隙板，所述氣隙板通過粘合劑與硅鋼件粘合固定，其特征在于，所述氣隙傾斜設置，氣隙 與磁路的夾角小于180°且不等于90°，所述氣隙板置于氣隙中，氣隙板傾斜設置。2. 根據權利要求1所述的斜面氣隙型電抗器鐵芯結構，其特征在于，所述氣隙板與硅 鋼件的粘合面為粗糙面。3. 根據權利要求1所述的斜面氣隙型電抗器鐵芯結構，其特征在于，所述氣隙板為纖 維絕緣板。4. 根據權利要求1所述的斜面氣隙型電抗器鐵芯結構，其特征在于，所述氣隙與磁路 的夾角為45°或135°。
【專利摘要】本實用新型公開了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，氣隙傾斜設置，氣隙與磁路的夾角小于180°且不等于90°，所述氣隙板置于氣隙中，氣隙板傾斜設置。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，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。
【IPC分類】H01F27/245, H01F3/14, H01F27/26
【公開號】CN205039046
【申請號】CN201520707968
【發明人】冉瑞剛
【申請人】廣東新昇電業科技股份有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年9月14日