[发明专利]一种用于电容器组中的保护电感及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电容器组中的保护电感及其设计方法。

背景技术

高能电容器系统中使用电容器极多，但是随着电容器组能量的增大以 及回路电流的增大，为了使高能电容器得到保护，发明了一种保护电感。 目前大电流电源合成回路中、激光武器电源、电磁发射电源以及脉冲电源 系统中有很多电容器组，在这些电源系统中，需要一种既能调节电源系统 里的电流波形又能吸收因电源系统中电容器出现短路故障时系统的总能量 而本身不发生爆炸的器件，这种器件保护了系统里的其他设备不发生二次 损害，降低系统出现故障时的损失；同时又降低了成本以及减少系统体积。 这就是本发明的一种保护电感，因此研制保护电感对建立紧凑型高能电源 系统有非常重要的现实意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于高能电容器系统中的保护电 感，目的在于既能调节系统中的电流波形，又能保护高功率系统中某一个 电容器发生短路时吸收电源的总能量而本身不发生爆炸。

一种用于电容器组中的保护电感，包括绝缘外筒、绝缘内筒、绝缘端 盖、软态合金丝或软态合金丝带以及引出片，所述绝缘内筒上车有槽，软 态合金丝或软态合金丝带绕在所述槽中，软态合金丝或软态合金丝带两端 的引出线分别与引出片固接，所述绝缘内筒套接有外绝缘外筒，绝缘内筒 两端设置有绝缘端盖。

本发明所述的两端的引出线相互成180°布置。

本发明所述的绝缘端盖上设置有用于固定的绝缘螺栓。

本发明所述的绝缘外筒长度和内筒长度相同。

一种设计所述的保护电感的方法，包括如下步骤：

第一、根据预给定的电流I确定所述软态合金丝或软态合金带的截面积 S和直径D，并根据预给定的所述绝缘内筒的外径Ф2、壁厚d1、槽的深度 h进一步确定出线圈的平均直径d；

第二、根据预给定的电感量L和绝缘内筒的绕线高度a，利用空心电感 公式计算出电感的匝数N；

第三、验算绝缘内筒长度是否满足匝数N乘以螺距加上两端引出片的 距离，若满足，进行下一步；若不满足，回到第一步重新选择预给定的值， 直至绝缘内筒长度满足上述要求；

第四、确定所述软态合金丝或软态合金带的长度l，并利用电阻定律公 式，计算出保护电感的电阻R；

第五、若计算出的所述保护电感的电阻R符合预定值，进行下一步设 计，如果不满足，返回第四步重新选择不同电阻率的软态合金丝或软态合 金带，直至计算出的电阻R符合预定值；

第六、根据所述软态合金丝或软态合金带的截面积S及其长度l，计算 出所述软态合金丝或软态合金带的质量m；

第七、按照绝热过程进行计算，根据吸热公式计算所述软态合金丝或 软态合金带的温升，若温升低于设定的温度阈值，则设计满足要求，否则 回到第一步进行重新设计。

上述的第七步中，所述的温度阈值为所述绝缘内筒燃点的60％。

本发明提供的保护电感能够保护系统里的其他设备不发生二次损害， 降低系统出现故障时的损失，方便检测出故障点。

附图说明

图1为本发明的大电流保护电感剖视图。

具体实施方式

下面根据附图和具体实施实例对本发明进一步说明。

保护电感包括绝缘外筒1，绝缘内筒2，绝缘端盖3，绝缘螺栓4，软态 合金丝(或带)5，引出片6。

采用软态合金丝(或带)进行绕制，两端引出线方式成180°直线形式， 在绝缘内筒上车好槽，再把合金丝(或带)绕在绝缘内筒的车槽里，并且 与引出片焊接，并固定在绝缘筒内筒上，绕制完成后，将另一端焊接后固 定在绝缘内筒上。再将绝缘外筒的内径为Ф1的筒套在外径为Ф2上的绝缘 内筒外，Ф1比Ф2大4毫米左右，绝缘外筒壁厚(5-10)毫米即可，最后把绝 缘端盖在两端置入固定。

将软态合金丝(或带)全部嵌在绝缘内筒的槽里，且车槽的半径(或宽 度)比软态合金丝(或带)的半径(或宽度)大，保护电感绕线长度等于螺 距乘以匝数，螺距之间的间距(裙边)至少1.5毫米左右，保护电感两端端 部长度A根据自己的需要留取(小电流8mm即可，大电流最少的留20mm)， 引线片的大小同样根据电流的大小选取。但是总长度和外径根据实际空间 大小确定。