一种具有散热效果的铁芯的制作方法

1.本实用新型涉及铁芯技术领域，具体涉及一种具有散热效果的铁芯。


背景技术：

2.集中式大容量光伏电站为了提高其发电量常安装于光照条件较好的沙漠或靠近沙漠、海边或靠近海边等地方，光伏逆变器将面临复杂多样的外界环境，如盐雾、沙尘、雨水、凝露等；同时，行业竞争也日趋白热化，如何使之小型化、高功率密度、高可靠性就显得尤为重要。在集中式大容量光伏逆变器中，之前1mw的逆变器相同尺寸现在要装入1.5mw的功率，能量密度提高50％；显然，其材料、运输、安装及维护成本均可有效降低，随之而来的是解决损耗与发热。故如何提高散热效果成为亟待解决的技术问题。
3.如专利申请号为cn200920199223.x的中国专利，公开了一种干式铁芯电抗器的铁芯散热风道，通过在芯柱上设置散热风道从而起到散热的效果；但是在使用的时候，由于线圈是绕制在芯柱的外周，故造成铁芯的散热效果不佳。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术中的上述不足，提供了一种具有散热效果的铁芯，能够提高散热效果。
5.本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种具有散热效果的铁芯，包括上横轭、下横轭以及设于上横轭与下横轭之间的铁芯柱；
6.所述上横轭包括相对设置的上左横轭以及上右横轭；所述上左横轭与上右横轭之间形成有上气道；所述下横轭包括相对设置的下左横轭以及下右横轭；所述下左横轭与下右横轭之间形成有下气道；
7.所述铁芯柱的顶部设有第一上硅钢叠片、上磁通导向块以及第二上硅钢叠片；所述上磁通导向块设于第一上硅钢叠片与第二上硅钢叠片之间；所述上左横轭设于第一上硅钢叠片的顶部；所述上右横轭设于第二上硅钢叠片的顶部；所述上气道设于上磁通导向块的顶部；所述上磁通导向块的顶部设有开口朝上的上v形槽；
8.所述铁芯柱的底部设有第一下硅钢叠片、下磁通导向块以及第二下硅钢叠片；所述下磁通导向块设于第一下硅钢叠片与第二下硅钢叠片之间；所述下左横轭设于第一下硅钢叠片的底部；所述下右横轭设于第二下硅钢叠片的底部；所述下气道设于下磁通导向块的底部；所述下磁通导向块的底部设有开口朝下的下v形槽。
9.本实用新型进一步设置为，所述上左横轭与上右横轭之间设有若干条上绝缘支撑条。
10.本实用新型进一步设置为，所述下左横轭与下右横轭之间设有若干条下绝缘支撑条。
11.本实用新型进一步设置为，所述铁芯柱沿高度方向设有若干个气隙块。
12.本实用新型进一步设置为，所述上磁通导向块以及下磁通导向块由金属磁粉芯制
成或者由硅钢片叠加而成。
13.本实用新型进一步设置为，所述上v形槽以及下v形槽均填充有不导磁材料。
14.本实用新型进一步设置为，所述第一上硅钢叠片、上磁通导向块以及第二上硅钢叠片等高设置；所述第一下硅钢叠片、下磁通导向块以及第二下硅钢叠片等高设置。
15.本实用新型进一步设置为，所述上磁通导向块的厚度与上气道的宽度相同；所述上v形槽的深度大于或者等于1.5倍的上磁通导向块的厚度；
16.所述下磁通导向块的厚度与下气道的宽度相同；所述下v形槽的深度大于或者等于1.5倍的下磁通导向块的厚度。
17.本实用新型进一步设置为，所述铁芯柱的工作磁通密度值低于上磁通导向块的饱和磁密以及低于下磁通导向块的饱和磁密。
18.本实用新型进一步设置为，所述铁芯柱的数量为三个；三个铁芯柱平行设于上横轭与下横轭之间。
19.本实用新型的有益效果：本实用新型通过在上横轭以及下横轭上分别设置了上风道以及下风道，能够让风能更好的进入到线圈内部，特别是中间线圈内部，以降低其温升；另外，通过加入上磁通导向块以及下磁通导向块，使得铁芯柱中部的磁通会被逐步引入上横轭与下横轭中，避免流入线圈导体从而局部过热。
附图说明
20.利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
21.图1是本实用新型的结构示意图；
22.图2是本实用新型上磁通导向块的结构示意图；
23.图3是本实用新型侧面视角的磁通流向示意图；
24.其中：11、上左横轭；12、上右横轭；13、上气道；14、上绝缘支撑条；21、下左横轭；22、下右横轭；23、下气道；24、下绝缘支撑条；3、铁芯柱；31、气隙块；41、第一上硅钢叠片；42、第二上硅钢叠片；43、上磁通导向块；44、上v形槽；51、第一下硅钢叠片；52、第二下硅钢叠片；53、下磁通导向块；54、下v形槽。
具体实施方式
25.结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
26.由图1至图3可知，本实施例所述的一种具有散热效果的铁芯，包括上横轭、下横轭以及设于上横轭与下横轭之间的铁芯柱3；
27.所述上横轭包括相对设置的上左横轭11以及上右横轭12；所述上左横轭11与上右横轭12之间形成有上气道13；所述下横轭包括相对设置的下左横轭21以及下右横轭22；所述下左横轭21与下右横轭22之间形成有下气道23；
28.所述铁芯柱3的顶部设有第一上硅钢叠片41、上磁通导向块43以及第二上硅钢叠片42；所述上磁通导向块43设于第一上硅钢叠片41与第二上硅钢叠片42之间；所述上左横轭11设于第一上硅钢叠片41的顶部；所述上右横轭12设于第二上硅钢叠片42的顶部；所述
上气道13设于上磁通导向块43的顶部；所述上磁通导向块43的顶部设有开口朝上的上v形槽44；
29.所述铁芯柱3的底部设有第一下硅钢叠片51、下磁通导向块53以及第二下硅钢叠片52；所述下磁通导向块53设于第一下硅钢叠片51与第二下硅钢叠片52之间；所述下左横轭21设于第一下硅钢叠片51的底部；所述下右横轭22设于第二下硅钢叠片52的底部；所述下气道23设于下磁通导向块53的底部；所述下磁通导向块53的底部设有开口朝下的下v形槽54。
30.具体地，本实施例所述的具有散热效果的铁芯，其上左横轭11以及上右横轭12由相同尺寸的硅钢片叠片而成，下左横轭21以及下右横轭22由相同尺寸的硅钢片叠片而成；铁芯柱3由多落层叠的硅钢片叠片而成，所述铁芯柱3顶部的第一落以及顶部的最后一落分别由两部份相同尺寸的层叠的硅钢片叠片而成，即第一上硅钢叠片41、第二上硅钢叠片42、第一下硅钢叠片51以及第二下硅钢叠片52的结构相同。
31.本实施例通过设置上磁通导向块43以及下磁通导向块53，能够更好的将铁芯柱3中部的磁通引入上横轭以及下横轭，避免铁芯柱3中部的磁通没有上下横轭回路而衍射到空气中，因磁通与电流类似均会走最短距离或最容易流通路径，因此，若没有上磁通导向块43以及下磁通导向块53，铁芯柱3中部的磁通会多数流入线圈中形成漏磁通，而由于线圈是绕制在铁芯柱3上，漏磁通会使线圈导体产生涡流效应而局部过热。
32.因此，本实施例通过在上横轭以及下横轭上分别设置了上风道以及下风道，能够让风能更好的进入到线圈内部，特别是中间线圈内部，以降低其温升；另外，通过加入上磁通导向块43以及下磁通导向块53，使得铁芯柱3中部的磁通会被逐步引入上横轭与下横轭中，避免流入线圈导体从而局部过热。
33.本实施例所述的一种具有散热效果的铁芯，所述上左横轭11与上右横轭12之间设有若干条上绝缘支撑条14。具体地，通过上述设置使得铁芯的结构稳定可靠。
34.本实施例所述的一种具有散热效果的铁芯，所述下左横轭21与下右横轭22之间设有若干条下绝缘支撑条24。具体地，通过上述设置使得铁芯的结构稳定可靠。
35.本实施例所述的一种具有散热效果的铁芯，所述铁芯柱3沿高度方向设有若干个气隙块31。具体地，铁芯柱3由多落层叠的硅钢片叠片而成，在相邻的两落之间均设有气隙块31，从而能够形成铁芯气道，进一步加强铁芯的散热效果。
36.本实施例所述的一种具有散热效果的铁芯，所述上磁通导向块43以及下磁通导向块53由金属磁粉芯制成或者由硅钢片叠加而成。
37.具体地，上磁通导向块43以及下磁通导向块53可以由金属磁粉芯材料通过v型体模压及热处理成型，所述金属粉芯材料为铁粉、铁硅、铁硅铝、非晶微晶、铁镍钼的一种或者多种，导磁率高于90μ，高于90μ是为了更好的将铁芯柱3的磁通导向上横轭以及下横轭；
38.可选的，上磁通导向块43以及下磁通导向块53由不同长度层叠硅钢片通过阶梯码片组成v型；硅钢片的导磁率远高于金属磁粉芯，性能更好，但叠片稍费时、结构强度及紧凑性不如一体成形的金属磁粉芯。
39.本实施例所述的一种具有散热效果的铁芯，所述上v形槽44以及下v形槽54均填充有不导磁材料。具体地，通过上述设置，使得上磁通导向块43以及下磁通导向块53填充后呈长方体结构，填充后可降低噪音且强度更高。
40.本实施例所述的一种具有散热效果的铁芯，所述第一上硅钢叠片41、上磁通导向块43以及第二上硅钢叠片42等高设置；所述第一下硅钢叠片51、下磁通导向块53以及第二下硅钢叠片52等高设置。通过上述设置能够保证产品性能以及便于装配。
41.本实施例所述的一种具有散热效果的铁芯，所述上磁通导向块43的厚度t与上气道13的宽度t相同；所述上v形槽44的深度h大于或者等于1.5倍的上磁通导向块43的厚度t；
42.所述下磁通导向块53的厚度t与下气道23的宽度t相同；所述下v形槽54的深度h大于或者等于1.5倍的下磁通导向块53的厚度t。
43.通过上述设置能够更好的将铁芯柱3中部的磁通引入上横轭与下横轭中。
44.本实施例所述的一种具有散热效果的铁芯，所述铁芯柱3的工作磁通密度值低于上磁通导向块43的饱和磁密以及低于下磁通导向块53的饱和磁密。通过上述设置能够保证上磁通导向块43以及下磁通导向块53的导磁性能。
45.本实施例所述的一种具有散热效果的铁芯，所述铁芯柱3的数量为三个；三个铁芯柱3平行设于上横轭与下横轭之间。通过上述设置能够组成三相电抗。
46.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

技术特征：
1.一种具有散热效果的铁芯，其特征在于：包括上横轭、下横轭以及设于上横轭与下横轭之间的铁芯柱(3)；所述上横轭包括相对设置的上左横轭(11)以及上右横轭(12)；所述上左横轭(11)与上右横轭(12)之间形成有上气道(13)；所述下横轭包括相对设置的下左横轭(21)以及下右横轭(22)；所述下左横轭(21)与下右横轭(22)之间形成有下气道(23)；所述铁芯柱(3)的顶部设有第一上硅钢叠片(41)、上磁通导向块(43)以及第二上硅钢叠片(42)；所述上磁通导向块(43)设于第一上硅钢叠片(41)与第二上硅钢叠片(42)之间；所述上左横轭(11)设于第一上硅钢叠片(41)的顶部；所述上右横轭(12)设于第二上硅钢叠片(42)的顶部；所述上气道(13)设于上磁通导向块(43)的顶部；所述上磁通导向块(43)的顶部设有开口朝上的上v形槽(44)；所述铁芯柱(3)的底部设有第一下硅钢叠片(51)、下磁通导向块(53)以及第二下硅钢叠片(52)；所述下磁通导向块(53)设于第一下硅钢叠片(51)与第二下硅钢叠片(52)之间；所述下左横轭(21)设于第一下硅钢叠片(51)的底部；所述下右横轭(22)设于第二下硅钢叠片(52)的底部；所述下气道(23)设于下磁通导向块(53)的底部；所述下磁通导向块(53)的底部设有开口朝下的下v形槽(54)。2.根据权利要求1所述的一种具有散热效果的铁芯，其特征在于：所述上左横轭(11)与上右横轭(12)之间设有若干条上绝缘支撑条(14)。3.根据权利要求1所述的一种具有散热效果的铁芯，其特征在于：所述下左横轭(21)与下右横轭(22)之间设有若干条下绝缘支撑条(24)。4.根据权利要求1所述的一种具有散热效果的铁芯，其特征在于：所述铁芯柱(3)沿高度方向设有若干个气隙块(31)。5.根据权利要求1所述的一种具有散热效果的铁芯，其特征在于：所述上磁通导向块(43)以及下磁通导向块(53)由金属磁粉芯制成或者由硅钢片叠加而成。6.根据权利要求1所述的一种具有散热效果的铁芯，其特征在于：所述上v形槽(44)以及下v形槽(54)均填充有不导磁材料。7.根据权利要求1所述的一种具有散热效果的铁芯，其特征在于：所述第一上硅钢叠片(41)、上磁通导向块(43)以及第二上硅钢叠片(42)等高设置；所述第一下硅钢叠片(51)、下磁通导向块(53)以及第二下硅钢叠片(52)等高设置。8.根据权利要求1所述的一种具有散热效果的铁芯，其特征在于：所述上磁通导向块(43)的厚度与上气道(13)的宽度相同；所述上v形槽(44)的深度大于或者等于1.5倍的上磁通导向块(43)的厚度；所述下磁通导向块(53)的厚度与下气道(23)的宽度相同；所述下v形槽(54)的深度大于或者等于1.5倍的下磁通导向块(53)的厚度。9.根据权利要求1所述的一种具有散热效果的铁芯，其特征在于：所述铁芯柱(3)的工作磁通密度值低于上磁通导向块(43)的饱和磁密以及低于下磁通导向块(53)的饱和磁密。10.根据权利要求1所述的一种具有散热效果的铁芯，其特征在于：所述铁芯柱(3)的数量为三个；三个铁芯柱(3)平行设于上横轭与下横轭之间。

技术总结
本实用新型涉及铁芯技术领域，具体涉及一种具有散热效果的铁芯，包括上横轭、下横轭以及设于上横轭与下横轭之间的铁芯柱；所述上横轭设有上气道；所述下横轭设有下气道；所述铁芯柱设有上磁通导向块；所述上磁通导向块的顶部设有开口朝上的上V形槽；所述铁芯柱设有下磁通导向块；所述下磁通导向块的底部设有开口朝下的下V形槽。本实用新型通过在上横轭以及下横轭上分别设置了上风道以及下风道，能够让风能更好的进入到线圈内部，特别是中间线圈内部，以降低其温升；另外，通过加入上磁通导向块以及下磁通导向块，使得铁芯柱中部的磁通会被逐步引入上横轭与下横轭中，避免流入线圈导体从而局部过热。从而局部过热。从而局部过热。


技术研发人员：冉瑞刚 李正中 李经伟
受保护的技术使用者：东莞市大忠电子有限公司
技术研发日：2023.02.08
技术公布日：2023/7/17