鐵芯、鐵芯組、鐵芯式電抗器及中頻電源設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種鐵芯、鐵芯組、鐵芯式電抗器及中頻電源設(shè)備，其中，該鐵芯包括有：若干矩形的第一硅鋼片和一包覆膜，該些第一硅鋼片圍繞一中心軸成放射狀的等距、均勻設(shè)置，該包覆膜圍繞該中心軸包覆該些第一硅鋼片，該鐵芯垂直于該中心軸的橫截面的面積與一圓形的面積之比大于95％，該圓的半徑等于任一第一硅鋼片遠(yuǎn)離該中心軸的一側(cè)到該中心軸的距離。本實(shí)用新型的鐵芯通過將若干第一硅鋼片以放射狀排列的結(jié)構(gòu)大大提高了導(dǎo)磁率、減小了磁損耗、降低了發(fā)熱量；鐵芯組由通過將所述鐵芯組合實(shí)現(xiàn)了減少工作噪音、易于啟動的目的；鐵芯式電抗器及中頻電源設(shè)備因具備了所述鐵芯或鐵芯組而使得性能得到了優(yōu)化。
【專利說明】鐵芯、鐵芯組、鐵芯式電抗器及中頻電源設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鐵芯、鐵芯組、鐵芯式電抗器及中頻電源設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]無芯中頻感應(yīng)爐常使用鐵芯式電抗器，而鐵芯在鐵芯式電抗器中起了至關(guān)重要的作用，鐵芯導(dǎo)磁能力的大小直接影響了整個(gè)鐵芯式電抗器?，F(xiàn)有的鐵芯結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，該鐵芯I是由若干矩形的硅鋼片11疊加壓制而成的一個(gè)整體，該些硅鋼片11中位于中間位置的硅鋼片的寬度最大，位于兩邊的硅鋼片11的寬度依次減小，使得該鐵芯I的外輪廓類似于一圓柱形，該鐵芯I的兩端分別設(shè)有一絕緣墊板12。在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)的鐵芯的導(dǎo)磁率低，漏磁較大，磁損耗較大，容易發(fā)生磁飽和現(xiàn)象，以致發(fā)熱損壞，即使想要通過增加硅鋼片用料的方式增加其導(dǎo)磁截面，也不能有效地提高該鐵芯的導(dǎo)磁能力。同時(shí)安裝有該鐵芯的鐵芯式電抗器在工作中聲音很大，造成噪音污染。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中鐵芯導(dǎo)磁率低、漏磁較大、磁損耗較大、容易發(fā)生磁飽和的缺陷，提供一種導(dǎo)磁率高、磁損耗小的鐵芯、鐵芯組、鐵芯式電抗器及中頻電源設(shè)備。
[0004]本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題:
[0005]—種鐵芯，其特點(diǎn)是，包括有:若干矩形的第一娃鋼片和一包覆膜，該些第一娃鋼片圍繞一中心軸成放射狀的等距、均勻設(shè)置，形成一個(gè)類似圓柱體的結(jié)構(gòu)，該包覆膜圍繞該中心軸包覆該些第一硅鋼片，以將該些硅鋼片包裹成一個(gè)整體，并且該鐵芯垂直于該中心軸的橫截面的面積與一圓形的面積之比大于95%，該圓形的半徑等于任一第一硅鋼片遠(yuǎn)離該中心軸的一側(cè)到該中心軸的距離。本實(shí)用新型通過上述結(jié)構(gòu)使得鐵芯的導(dǎo)磁截面變大，單位截面導(dǎo)磁密度降低，從而提高了導(dǎo)磁率、減小了磁損耗、降低了發(fā)熱量。
[0006]較佳的，該些第一硅鋼片的沿該中心軸的徑向的相同側(cè)的面上分別設(shè)有一矩形的第二硅鋼片，也就是可參考圖4中示出的鐵芯的所有第一硅鋼片垂直于紙面的兩個(gè)側(cè)面中順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向的一個(gè)面上設(shè)有第二硅鋼片，該第二硅鋼片的面積小于所述第一硅鋼片的面積。通過上述結(jié)構(gòu)，減小了相鄰兩個(gè)第一硅鋼片之間的氣隙，進(jìn)一步達(dá)到了提高導(dǎo)磁率、減小磁損耗的目的。
[0007]較佳的，每個(gè)所述第二硅鋼片分別由若干個(gè)硅鋼片疊加而成，進(jìn)一步減小了相鄰兩個(gè)第一硅鋼片之間的氣隙，提高了導(dǎo)磁率。
[0008]較佳的，每個(gè)所述第二硅鋼片中所述硅鋼片的數(shù)目為五個(gè)。
[0009]本實(shí)用新型還提供一種鐵芯組，其特點(diǎn)是，該鐵芯組包括至少兩個(gè)上述任意一種組合的鐵芯，該些鐵芯疊加設(shè)置且每一鐵芯的中心軸在同一直線上，相鄰的兩個(gè)鐵芯之間設(shè)有一絕緣墊板。本實(shí)用新型的鐵芯組在具有上述鐵芯的優(yōu)點(diǎn)外，還具有工作時(shí)噪音小、易于啟動的優(yōu)點(diǎn)。
[0010]較佳的，該鐵芯組的兩端還分別設(shè)有一個(gè)絕緣墊板。
[0011]較佳的，該鐵芯的數(shù)目為三個(gè)。
[0012]本實(shí)用新型還提供一種鐵芯式電抗器，包括一上磁軛和一下磁軛，其特點(diǎn)是，該上磁軛和該下磁軛之間設(shè)置有上述任意一種組合的鐵芯或上述任意一種組合的鐵芯組。所述鐵芯式電抗器因?yàn)榘松鲜鲨F芯或鐵芯組，而具有了更良好的性能。另外，所述上磁軛和所述下磁軛為現(xiàn)有技術(shù)，且所述鐵芯或鐵芯組安裝于所述上磁軛和所述下磁軛之間采用現(xiàn)有技術(shù)也能實(shí)現(xiàn)
[0013]本實(shí)用新型還提供一種中頻電源設(shè)備，包括一整流系統(tǒng)和一逆變系統(tǒng)，其特點(diǎn)是，該中頻電源設(shè)備還包括上述鐵芯式電抗器，該鐵芯式電抗器分別與該整流系統(tǒng)和該逆變系統(tǒng)連接。所述整流系統(tǒng)和所述逆變系統(tǒng)采用現(xiàn)有技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)。
[0014]在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本實(shí)用新型各較佳實(shí)例。
[0015]本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于:本實(shí)用新型的鐵芯通過將若干第一硅鋼片以放射狀排列的結(jié)構(gòu)大大提高了導(dǎo)磁率、減小了磁損耗、降低了發(fā)熱量；鐵芯組由通過將所述鐵芯組合實(shí)現(xiàn)了減少工作噪音、易于啟動的目的；鐵芯式電抗器及中頻電源設(shè)備因具備了所述鐵芯或鐵芯組而使得性能得到了優(yōu)化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的鐵芯的主視圖。
[0017]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的鐵芯的俯視圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的鐵芯的主視圖。
[0019]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的鐵芯的俯視圖。
[0020]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的鐵芯組的主視圖。
[0021]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例的鐵芯式電抗器的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面舉個(gè)較佳實(shí)施例，并結(jié)合附圖來更清楚完整地說明本實(shí)用新型。
[0023]實(shí)施例
[0024]一種鐵芯21，如圖3和圖4，包括有:33片矩形的第一硅鋼片211、33片矩形的第二硅鋼片212、33片矩形的第三硅鋼片213、33片矩形的第四硅鋼片214、33片矩形的第五硅鋼片215(圖中只示意性地對部分第一硅鋼片、第二硅鋼片、第三硅鋼片、第四硅鋼片和第五硅鋼片進(jìn)行了標(biāo)注)和一包覆膜216(圖4中示出)。第一硅鋼片211、第二硅鋼片212、第三硅鋼片213、第四硅鋼片214和第五硅鋼片215的長度相同、寬度依次減小。
[0025]該些第一硅鋼片211的一端相抵，圍繞一中心軸成放射狀的等距、均勻設(shè)置。每一個(gè)所述第一硅鋼片211沿該中心軸的徑向的兩個(gè)側(cè)面中，位于相同側(cè)的側(cè)面上分別疊設(shè)有一個(gè)所述第二硅鋼片212，該第二硅鋼片212靠近中心軸的面上沿中心軸的軸向的兩個(gè)邊分別與相鄰的兩個(gè)第一硅鋼片211接觸。每一個(gè)所述第二硅鋼片212沿該中心軸的徑向的側(cè)面上還分別疊設(shè)有一個(gè)所述第三硅鋼片213，該第三硅鋼片213靠近中心軸的面上沿中心軸的軸向的兩個(gè)邊分別與相鄰的第二硅鋼片212和第一硅鋼片211接觸。每一個(gè)所述第三硅鋼片213沿該中心軸的徑向的側(cè)面上還分別疊設(shè)有一個(gè)所述第四硅鋼片214，該第四硅鋼片214靠近中心軸的面上沿中心軸的軸向的兩個(gè)邊分別與相鄰的第三硅鋼片213和第一硅鋼片211接觸。每一個(gè)所述第四硅鋼片214沿該中心軸的徑向的側(cè)面上還分別疊設(shè)有一個(gè)所述第五硅鋼片215，該第五硅鋼片215靠近中心軸的面上沿中心軸的軸向的兩個(gè)邊分別與相鄰的第四硅鋼片214和第一硅鋼片211接觸。
[0026]該包覆膜216圍繞該中心軸包覆該些第一硅鋼片211、該些第二硅鋼片212、該些第三硅鋼片213、該些第四硅鋼片214和該些第五硅鋼片215，以使得該些第一硅鋼片211、該些第二硅鋼片212、該些第三硅鋼片213、該些第四硅鋼片214和該些第五硅鋼片215包裹成一整體。該鐵芯無需使用焊接、設(shè)置連接件等其它方式，僅通過包覆的方式就能形成一個(gè)整體。
[0027]該鐵芯21的外輪廓類似圓柱體，內(nèi)部的該些第一硅鋼片211、該些第二硅鋼片212、該些第三硅鋼片213、該些第四硅鋼片214和該些第五硅鋼片215圍繞該中心軸成放射狀。該鐵芯21垂直于該中心軸的橫截面的面積與一圓形的面積之比等于98%，該圓形的半徑等于任一第一硅鋼片211遠(yuǎn)離該中心軸的一側(cè)到該中心軸的距離。
[0028]本實(shí)施例的鐵芯組2，如圖5，包括三個(gè)所述鐵芯21和四個(gè)絕緣墊板22。該些鐵芯21疊加設(shè)置且每一鐵芯21的中心軸在同一直線上，相鄰的兩個(gè)鐵芯21之間設(shè)有一個(gè)所述絕緣墊板22，另外，設(shè)置于最上層的鐵芯21的上端和設(shè)置于最下層的鐵芯21的下端還分別設(shè)有一個(gè)所述絕緣墊板22。
[0029]本實(shí)施例的鐵芯式電抗器包括了該鐵芯組2，并將該鐵芯組2設(shè)置于該鐵芯式電抗器的上磁軛3和下磁軛4之間。其中，該上磁軛3和該下磁軛4為現(xiàn)有技術(shù)，將該鐵芯組2設(shè)置于該上磁軛3和該下磁軛4之間采用現(xiàn)有技術(shù)即能實(shí)現(xiàn)，具體過程在此不再贅述。
[0030]對一包括了所述鐵芯式電抗器的中頻感應(yīng)爐A和一包括了具備【背景技術(shù)】中的鐵芯I的鐵芯式電抗器的中頻感應(yīng)爐B進(jìn)行測試，且這兩個(gè)中頻感應(yīng)爐的功率均為16000KW。測試時(shí)室溫為35°C，這兩個(gè)中頻感應(yīng)爐都已經(jīng)在滿功率運(yùn)行了一長段時(shí)間，測得中頻感應(yīng)爐B的鐵芯工作時(shí)的溫度最高可達(dá)170?180°C之間，噪音最高有100?120分貝，而中頻感應(yīng)爐A的鐵芯工作時(shí)的溫度最高只有100?110°C，噪音在70分貝以下。由上述測量結(jié)果可以看出，中頻感應(yīng)爐A因具有了本實(shí)施例的鐵芯組2，相比于中頻感應(yīng)爐B在溫度和噪音上都有了很好的改善。這是因?yàn)?，中頻感應(yīng)爐A的鐵芯組2相比于現(xiàn)有的鐵芯I導(dǎo)磁率大大提升，高導(dǎo)磁率的磁通回路為幾乎全部磁力線提供完整的回路，由于鐵芯回路的高導(dǎo)磁率，使磁力線幾乎全部在鐵芯中流通，且不會出現(xiàn)磁飽和現(xiàn)象，從而徹底根除了鐵芯式電抗器由于磁飽和產(chǎn)生的能耗損失、發(fā)熱問題，同時(shí)由于鐵芯組2內(nèi)的氣隙變小，減少了工作中的震動，進(jìn)而降低了工作噪音。
[0031]在本實(shí)施例的基礎(chǔ)上，每一個(gè)第五娃鋼片215上還可疊設(shè)長度與第一娃鋼片211相同、寬度小于第五硅鋼片215的第六硅鋼片、以及依此類推的第七硅鋼片等，以增加該鐵芯21垂直于該中心軸的橫截面的面積與該圓形的面積之比，該比越大，導(dǎo)磁率越高。本領(lǐng)域技術(shù)人員亦可在本實(shí)施例的基礎(chǔ)上，減少相鄰的兩個(gè)第一硅鋼片211之間疊設(shè)的硅鋼片。
[0032]本實(shí)施例的中頻電源設(shè)備，包括一整流系統(tǒng)、一逆變系統(tǒng)和該鐵芯式電抗器，該鐵芯式電抗器分別與該整流系統(tǒng)和該逆變系統(tǒng)連接。其中，該整流系統(tǒng)和該逆變系統(tǒng)為現(xiàn)有技術(shù)，該鐵芯式電抗器分別與該整流系統(tǒng)和該逆變系統(tǒng)連接采用現(xiàn)有技術(shù)即能實(shí)現(xiàn)，具體過程在此不再贅述。
[0033]雖然以上描述了本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鐵芯,其特征在于,包括有:若干矩形的第一娃鋼片和一包覆膜，該些第一娃鋼片圍繞一中心軸成放射狀的等距、均勻設(shè)置，該包覆膜圍繞該中心軸包覆該些第一硅鋼片，該鐵芯垂直于該中心軸的橫截面的面積與一圓形的面積之比大于95%，該圓形的半徑等于任一第一硅鋼片遠(yuǎn)離該中心軸的一側(cè)到該中心軸的距離。
2.如權(quán)利要求1所述的鐵芯，其特征在于，該些第一硅鋼片的沿該中心軸的徑向的相同側(cè)的面上分別設(shè)有一矩形的第二硅鋼片，該第二硅鋼片的面積小于所述第一硅鋼片的面積。
3.如權(quán)利要求2所述的鐵芯，其特征在于，每個(gè)所述第二硅鋼片分別由若干個(gè)硅鋼片疊設(shè)而成。
4.如權(quán)利要求3所述的鐵芯，其特征在于，每個(gè)所述第二硅鋼片中所述硅鋼片的數(shù)目為五個(gè)。
5.一種鐵芯組，其特征在于，該鐵芯組包括至少兩個(gè)如權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的鐵芯，該些鐵芯疊加設(shè)置且每一鐵芯的中心軸在同一直線上，相鄰的兩個(gè)鐵芯之間設(shè)有一絕緣墊板。
6.如權(quán)利要求5所述的鐵芯組，其特征在于，該鐵芯組的兩端還分別設(shè)有一個(gè)絕緣墊板。
7.如權(quán)利要求5所述的鐵芯組，其特征在于，該鐵芯的數(shù)目為三個(gè)。
8.—種鐵芯式電抗器,包括一上磁軛和一下磁軛,其特征在于，該上磁軛和該下磁軛之間設(shè)置有如權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的鐵芯或如權(quán)利要求5-7中任意一項(xiàng)所述的鐵芯組。
9.一種中頻電源設(shè)備，包括一整流系統(tǒng)和一逆變系統(tǒng)，其特征在于，該中頻電源設(shè)備還包括如權(quán)利要求8所述的鐵芯式電抗器，該鐵芯式電抗器分別與該整流系統(tǒng)和該逆變系統(tǒng)連接。
【文檔編號】H01F17/04GK203931749SQ201420289243
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】沈小弟 申請人:上海兆力電器制造有限公司