[发明专利]设置有多个磁路的电磁感应装置

说明书

一种电磁感应装置(1)，其包括无气隙的闭合磁路(2)，闭合磁路(2)的至少一个第一部分(11)大致是直线的，并被套筒(3)围绕，所述套筒(3)被电导体(4)围绕，该电导体(4)包括至少一个金属片，该金属片在其至少一个面上电绝缘，所述电磁感应装置(1)的特征在于：所述磁路(2)的至少所述第一部分(11)或每个所述第一部分(11)具有圆形截面。

技术领域

本发明涉及电磁感应器和电力变压器领域。该类型的装置例如用于在交流/直流电流转换器的输出端实现滤波器。所述感应器允许在该转换器的输出端减少电流和/或电压的剩余变化量。该类型的电磁感应器(称为线圈)也可以实现制造变压器。这种情况下，需要将缠绕在同一个磁路上的多个线圈耦合。

背景技术

在航空领域，嵌入式部件的重量和噪音是力求减少的重要参数。为此，可以使用比铜轻的铝所制成的电导体，以在给定功率下使用电气部件。铝的延展性比铜的延展性低很多。因此，通常使用片状的铝，将其缠绕以产生线圈。

将线圈缠绕在闭合磁路的周围以更好地引导磁通量。通常使用生成为两部分的磁路。在磁路之外生成线圈，然后将其放置在磁路内。一旦操作结束，将磁路的两部分组装以闭合磁路。两部分之间的连接处形成了气隙。难以使形成气隙的两个表面严格平行：在两部分之间仍然存在难以消除的低偏差。为了改善在连接处的表面状况，可以将要接触的两个部分的表面打磨。也可以用围绕磁路的条状物将磁路捆扎以将其闭合。捆扎力有助于进一步减少气隙。

然而，在线圈中流通的电流可以在装置中产生机械振动。该振动会将磁路的两个部分分离以重新形成气隙。振动也会将磁路的不同部分的机械支撑松开，这会使得振动幅度在线圈的整个使用寿命期间增加。同时，感应装置在其使用过程中变热。感应装置在使用和停止状态之间的温度差可以导致磁路膨胀并且出现气隙的偏差。

此外，前述的振动也会产生可能有损害的噪音。例如，航空领域的制造商要求越来越低的声音损害水平。

为了解决该问题，出现了磁路无气隙的电磁感应装置和变压器。导电线圈须缠绕在磁路周围：在专利FR 2939559中描述了用于该缠绕的装置。该装置使用了圆形内截面的套筒(也称为管道)，其由围绕磁路的两部分组装而成。首先将电导体附着于该套筒上。然后，驱动装置通过套筒接合装置将该套筒转动。再将电导体片缠绕在套筒周围。

感应装置的另一个已知的技术问题在于，在磁路中发生涡电流，如果磁性材料是电导体，由于磁性材料存在电阻，将导致能量损耗。通常通过制造出层状构造的磁路来解决该问题：将磁性材料的平片相互叠加在一起，该磁性材料的平片通过电绝缘材料(例如漆或某些类型的胶)来彼此电绝缘。也可以通过将片缠绕起来而实现叠加。然后，通过电绝缘材料将缠绕的每一层分隔。

用在磁路中的磁性材料通常是软磁性材料，以便在施加可变磁通量时，避免由磁滞导致的能量损耗。所获得的磁路可以限制涡电流的发生，但是，通过使用该制造方法所获得的磁路的截面是矩形的。

套筒的圆形截面和磁路的矩形截面之间的形状差异限制了线圈和磁路之间的能量耦合的效率，并且导致了使用变压器的损耗。

所述装置的另一个限制与由焦耳效应导致的损耗相关。该损耗可以在装置上达到高温(通常高于100℃)，因此限制了装置的使用。通常使用各种冷却装置来降低电磁感应装置的温度：通过与作为冷源的液体接触或者固体接触。

发明内容

本发明致力于克服现有技术的至少一个上述缺陷。