[发明专利]直流感应器内永磁体的保护

说明书

技术领域

本发明涉及一种直流感应器(DC inductor)，且具体而言，涉及一 种具有至少一个永磁体的直流感应器，所述至少一个永磁体设置在所 述感应器的磁芯(core)结构内。

背景技术

直流感应器作为无源组件的主要应用是在交流电气驱动装置的 直流连接线内。使用感应器来减少交流驱动装置的输入侧整流器系统 内线电流中的谐波。

在直流感应器中使用永磁体能够实现感应器磁芯的横截面积最 小化。永磁体设置至磁芯结构的方式使永磁体产生的磁通或磁化与从 缠绕在磁芯结构上的线圈可获得的磁通或磁化反向。线圈和永磁体的 反向磁化使所得到的磁通密度较小，且因此能够实现所用的磁芯具有 较小横截面尺寸。

众所周知，如果向永磁体施加外部磁场，永磁体就能够变得去磁。 该外部磁场必须足够强，且与永磁体的磁化反向施加，以便永久性去 磁。对于具有永磁体的直流感应器，如果相当大的电流流过线圈及/ 或如果磁芯的结构设计不正确，可能发生去磁。可导致去磁的电流可 能是由于与直流感应器相连的装置中故障引起的。

文件EP 0 744 757 B1公开一种直流电抗器，其中使用永磁体且进 行了上述考虑。EP 0 744 757 B1中的直流电抗器包括磁芯结构，永磁 体附接至该磁芯结构。然而，如果在故障期间极大的电流流过(例如) 线圈绕组，反向的磁场强度就可能很大，以致永磁体永久性去磁。直 流感应器内的永磁体去磁会导致去磁后的物件不得不重新磁化的情 况。这意味着在实际中，不得不将直流感应器从装置移除并用新的直 流感应器对其进行更换。

因此，与现有技术结构相关的一个问题涉及当过大的电流流入直 流感应器的线圈时，直流感应器内的永磁体的永久去磁。

发明内容

本发明的目的是提供一种直流感应器来解决上述问题。本发明的 目的通过一种直流感应器来实现，该直流感应器包括：

磁芯结构，其包括至少两个磁隙，

线圈，其插在该磁芯结构上，

至少一个永磁体，其定位在该磁芯结构内，该永磁体的磁化对抗 可由该线圈产生的磁化，其中，

该磁芯结构适合形成主磁通路径和辅助磁通路径，其中包括第一 磁隙的该主磁通路径适合传输可由该线圈产生的主磁通，

其中，包括第二磁隙的该辅助磁通路径适合引导磁通通过至少一 个永磁体，并适合防止该永磁体完全去磁。

本发明基于如下概念：提供一磁芯结构，其包括一支路，该磁芯 结构由于永磁体和支路的尺寸设置和磁隙而具有很大的磁阻，且其传 输由过大电流引起的磁通。该支路包括磁隙，且其在磁通开始流过之 前引导磁通经过永磁体。因此，辅助支路修改线圈磁场的磁路，以便 将会使永磁体去磁的磁场强度限制至较安全值。

本发明的直流感应器的优点在于，辅助支路作为反向融合 (reverting fuse)并保护直流感应器中所用的永磁体。当大电流已流入感 应器的线圈且辅助支路已保护永磁体后，直流感应器的运行恢复到其 正常运行。可使用辅助支路作为设计参数来获得所期望的直流感应器 的电感。

附图说明

下面将参照附图利用优选实施例来更详细地说明本发明，附图 中：

图1显示一直流感应器的结构；

图2显示根据本发明修改的图1中所示的直流感应器的结构；

图3显示另一直流感应器的结构；

图4显示再一直流感应器的结构；

图5显示根据本发明修改的图4中所示的结构；

图6显示根据本发明的另一结构的正视图；

图7显示图6中的结构的立体图；

图8显示根据本发明的另一结构；

图9显示图8中的结构的立体图；

图10显示本发明在减小永磁体去磁场强度中的效果的实例；以及

图11显示电感与线圈电流之间的函数关系曲线的实例。

具体实施方式

图1显示可根据本发明修改的直流感应器。磁芯结构11由磁性 材料(即，能够引导磁通的材料)形成。该材料可例如为感应器中普遍 使用的叠片钢、电机中的定子板、软磁复合材料或铁粉。