[发明专利]一种大功率高频电抗器

说明书

技术领域

本发明涉及一种大功率高频电抗器，应用于10k～200kHz的高频领域，属大功率电抗器制造技术领域。

背景技术

随着电力电子技术的快速发展，电源技术、高频逆变技术等都得到了广泛应用，产品也丰富多彩，大到电动机车、电动船舶，小到变频器、开关电源、家用电器等。这些电力电子设备都需要电抗器，特别是对大功率电抗器的需求更迫切。

然而，现有的大功率电抗器仍主要采用矽钢片、非晶等铁芯材料，从而使得大功率电抗器不能更广泛的应用于高频领域，特别是在频率10kHz以上的大功率高频电路。由于高频逆变技术的发展带来的设备高频化是一个发展的方向，它能够有效的减小设备体积，提高设备的效率，达到节能的目的，所以，研制频率在10kHz以上的大功率高频电抗器具有很重要的意义。

另外，大功率高频电抗器作为工业应用的一个必要器件，目前国内需求依赖于国外进口，所以更迫切的需要研制。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，使用合金磁粉环为基本单元，采用高频电流通过能力强的利兹线穿绕与合金磁粉环组，从而获得一种工作频率可以在10kHz～200kHz的大功率高频电抗器。

本发明的大功率高频电抗器包括磁环组、绕组、接线端子、绝缘管等部分。其中，磁环组的组数至少为一组，每一组由多个合金磁粉环并叠构成，绕组采用利兹线穿绕于磁环组，绕组通过接线端子和外部接线连接，绕组的两个外接端均套有绝缘管。

上述磁环组由多个合金磁粉环组成，可以采用一组由多个合金磁粉环并叠构成，也可以采用由多个合金磁粉环并叠构成一组的多组构成。该合金磁粉环具有高电阻率，高饱和磁感应强度，高温度稳定性等特点，其个数由设计的额定电流和电感量决定，一般采用的数量范围为10～200个，磁环组的组数至少为一组，最优选择为1、2、3或4组，常用的组数为两组。

上述绕组采用利兹线，克服了高频电流的趋肤效应及邻近效应，并且绕组的损耗非常小。该绕组穿绕于磁环组，其穿绕匝数由设计的电感量和合金磁粉环的个数决定，一般采用1～10匝。

绕组留有两个外接端，且每个外接端的长度在0.4m为宜。绕组的两个外接端去表皮绝缘和外接端子进行焊接，外接端子的个数根据绕组的线径来确定其个数；并且绕组的两个外接端均套上绝缘套，该绝缘套的长度和两个外接端长度相等。

本发明的大功率高频电抗器，其工作频率在10kHz～200kHz，工作电流高达1200A，冷却方式可采用自然冷却，使用寿命可达20年，具有良好的市场前景和推广价值。

附图说明

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施例。

图1是本发明的大功率高频电抗器整体结构示意图。

图2a是本发明的绕组、接线端子、绝缘管和合金磁粉环的示意图。

图2b是本发明的磁环组示意图。

图中：1磁环组；2绕组；3接线端子；4绝缘管；5合金磁粉环。

具体实施方式

本发明提出了电抗器，该电抗器为大功率高频电抗器，其核心发明为磁环组是由多个合金磁粉环组成，绕组采用利兹线穿绕于磁环组，绕组通过接线端子和外部接线连接，绕组的两个外接端均套有绝缘管。在下述的实施例中，发明对于可能出现的实现方式进行了描述，并将借助示例性实例来描述本发明，而列举的实例并不会限制本发明后附权利要求的保护范围。

本发明的大功率高频电抗器结构案例参见附图1，该电抗器主要由磁环组1，绕组2，接线端子3，绝缘管4构成。

磁环组1的由多个合金磁粉环5构成，可以采用一组由多个合金磁粉环5并叠构成，参见附图1，也可以采用由多个合金磁粉环5并叠构成一组的多组构成，参见图2a和图2b。该合金磁粉环5具有高电阻率，高饱和磁感应强度，高温度稳定性等特点，其个数由设计的额定电流和电感量决定，一般采用的数量范围为10～200个，磁环组的组数至少为一组，最优选择为两组。

绕组2采用利兹线，克服了高频电流的趋肤效应及邻近效应，并且绕组2的损耗非常小。该绕组2穿绕于磁环组1，其穿绕匝数由设计的电感量和合金磁粉环5的个数决定，一般采用1～10匝，参见图1、图2a、图2b。

参见图1、图2a和图2b，绕组2留有两个外接端，且每个外接端的长度在0.4m为宜。绕组2的两个外接端去表皮绝缘和外接端子3进行焊接，外接端子3的个数根据绕组2的线径来确定其个数；并且绕组2的两个外接端均套上绝缘套4，该绝缘套4的长度和两个外接端长度相等。

本发明的大功率高频电抗器工作频率在10kHz～200kHz，工作电流高达1200A，冷却方式可采用自然冷却，使用寿命可达20年。