一种高储能密度电感的制作方法
【专利摘要】本发明属于脉冲功率装置，具体涉及一种高储能密度电感。其特征在于：在绝缘上压板和绝缘下压板设有多层单层电感片，单层电感片之间放置层间绝缘体；所述单层电感片为由内向外的盘旋状结构，每一圈为一匝，匝间填充绝缘胶绳；所述绝缘上压板和绝缘下压板采用螺钉固定连接。本发明提出的一种高储能密度电感，采用低电阻率材料作为电感片材料、合理压接结构的高储能密度电感，该电感可通流最大底宽40ms、幅值15kA的脉冲大电流，储能密度达8MJ/m3。
【专利说明】一种高储能密度电感
【技术领域】
[0001]本发明属于脉冲功率装置，具体涉及一种高储能密度电感。
【背景技术】
[0002]脉冲功率技术作为国防科研和高新技术研究的重要技术基础，在近代科学研究中得到广泛应用。高功率脉冲源是获得高功率脉冲的基础。脉冲源可分为电感储能型、电容储能型等。电感储能型脉冲功率系统的储能密度，通常比电容储能密度高I?2个数量级， 且电感储能的工作电压低，有利于脉冲装置系统的小型化。目前电磁发射领域研究利用电感作为中间储能电源。高储能密度电感是其关键部件。电感为达到高储能密度，应能通流宽脉宽的大电流，单位空间电感值应最大。采用低电阻率的纯铝纯铜作为电感材料可以满足通流大电流的要求，合理设计电感结构可使单位空间电感值最大。本文根据电感原理，对电感材料、结构以及绝缘材料等进行设计，成功研制了储能密度达8MJ/m3的电感。
[0003]一个器件的电感包含自感和互感。自感仅与器件的尺寸、几何形状及媒质的分布有关，互感不仅与器件的尺寸、几何形状及媒质以及磁导率有关，还与器件中电流回路的相互位置有关。一般器件是由非磁性材料制成并置于空气中，器件与周围介质可认为具有相同的磁导率。此时，器件的自感和互感可以表示为磁导率与某一量的乘积，此量决定于器件的尺寸、几何形状和器件内导体的相互位置，以及电流在导体截面上的分布情况。
[0004]根据电感的计算公式
【权利要求】
1.一种高储能密度电感，其特征在于包括绝缘上压板(I)、绝缘下压板(4)、单层电感 片(2)、层间绝缘体(3)和匝间绝缘胶绳(7);在绝缘上压板(I)和绝缘下压板(4)设有多层 单层电感片(2 )，单层电感片(2 )之间放置层间绝缘体(3 );所述单层电感片(2 )为由内向外 的盘旋状结构，每一圈为一匝，匝间填充绝缘胶绳(7);所述绝缘上压板(I)和绝缘下压板(4)采用螺钉固定连接。
2.根据权利要求1所述高储能密度电感，其特征在于:所述层间绝缘体(3)采用多层聚 乙烯薄膜。
3.根据权利要求1所述高储能密度电感，其特征在于:所述胶绳直径与单层电感片(2) 的厚度相同。
4.根据权利要求1所述高储能密度电感，其特征在于:所述单层电感片(2)采用纯铝或 纯铜低电阻率材料。
5.根据权利要求1所述高储能密度电感，其特征在于:所述每三层单层电感片(2)之间 为交叉串联连接。
【文档编号】H01F37/00GK103440973SQ201310326451
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年7月30日 优先权日:2013年7月30日
【发明者】谢霖燊, 王海洋, 何小平, 张国伟, 陈维青, 陈志强, 郭帆, 贾伟, 李俊娜, 汤俊萍, 孙凤荣 申请人:西北核技术研究所