一种带有侧面板的电抗器铁芯结构及其制作工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铁芯电抗器领域，尤其涉及的是一种带有侧面板的电抗器铁芯结构及 其制作工艺。
【背景技术】
[0002] 在现代化工业中，铁芯电抗器作为电力电子领域不可或缺的重要部件，大量应用 于输电电网的谐波抑制电路或功率补偿电路中，同时也广泛应用于电力机车、航海船舶、新 能源、UPS等领域的滤波电路、谐振电路或限流电路等。实际应用中，流过铁芯电抗器的电 流不仅仅只是50Hz或60Hz的正弦波电流，而往往是含有丰富的谐波（150Hz~2kHz)、高频调 制波（lkHz~20kHz)等。由于铁芯电抗器的结构以及其应用限定，电抗器在实际工作中会产 生各种各样的噪音、异响、振动等，这是人们难以忍受的。
[0003] 传统的电抗器铁芯结构一般包括至少两个对称设置的娃钢件，该娃钢件由多个娃 钢片层叠形成。为了调整电感量及确保电感量的线性度，通常在两个硅钢件之间的缝隙中 设置有单个或多个气隙板，而为了抑制电抗器的噪声，传统的做法是将两叠或多叠硅钢片 与气隙板利用环氧树脂粘合固定，放置硅钢片振动移位产生噪声。这种做法在一定程度上 抑制了电抗器的噪声，但是由于传统的气隙板一般设置在两个硅钢件之间的缝隙中，其大 小与层叠的硅钢片的粘合面尺寸一致，这种结构的气隙板在粘合时，只能容入小量的环氧 树脂，因此其粘合效果较差。同时，单单利用设置在两个硅钢件之间的缝隙中的气隙板对硅 钢件进行固定，其固定效果较差，无法抑制从硅钢件外侧产生的振动。为了降低产品噪音， 也有将整个电抗器采用环氧灌封，但这无疑会增加产品成本和体积，且不利于散热。
[0004] 因此，现有技术还有待于改进和发展。
[0005]
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种带有侧面板的电抗器铁芯结构及其制作工艺，旨在降 低电抗器的噪声。
[0007] 经研究，在交变的磁场中，浸漆后的电抗器铁芯的层叠硅钢件产生噪音的基理是 从外向内的，即，外面的硅钢片首先松动发生位移，硅钢片在交变的磁场中出现振动，从而 产生噪音；紧接着，外面的硅钢片位移和振动会带动内部的硅钢片产生位移和振动，日积月 累，以同样的方式一层一层的向内发生松动现象，从而出现噪音的加剧化。尤其是在气隙的 两端，由于边缘磁通效应，硅钢片的两侧面产生振动的几率和振动所产生的影响远大于气 隙内部。为了解决该问题，本发明优化了铁芯的结构，提出一种全新的带有侧面板的电抗器 铁芯结构。
[0008] 本发明的技术方案如下：一种带有侧面板的电抗器铁芯结构，包括至少两个硅钢 件，所述硅钢件由多个层叠设置的硅钢片组成，各硅钢件排列设置，相邻的两个硅钢件之间 形成气隙，所述气隙中设置有气隙板，所述气隙板通过粘合剂与硅钢件粘合固定，其中，所 述硅钢件的两侧面分别设置有侧面板，在侧面板上使用粘合剂将各个硅钢件的侧面进行粘 结，所述侧面板封闭气隙两端并同时与各硅钢件两端粘合固定，所述气隙板长度小于硅钢 件长度，在侧面板与硅钢件的粘合面上形成凹槽，同样的，粘结剂会布满整个凹槽，进一步 降低噪音。设置侧面板减小电抗器噪音的基理为，当硅钢片在交变的磁场中发生潜在的位 移时，由于硅钢件的两个侧面与侧面板牢固结合为一个整体，阻止其位移，防止了振动，避 免或减小了产品噪音，其效果与将整个芯柱采用环氧灌封的效果相似，但确减小了产品体 积和成本。侧面板的设置可以非常好的抑制硅钢件的侧面(尤其是气隙的两端)所产生的振 动，利用本发明的铁芯制作的电抗器工作时的噪声得到极大的降低，同时电抗器工作的稳 定性和寿命得到极大的提高，其寿命延长至少一倍。
[0009] 进一步的，侧面板与硅钢件的粘合面为粗糙面。粗糙面的设置使侧面板与硅钢件 之间可以容纳更多的粘合剂，可以提高两者的粘合的稳固性，对降低噪声具有极大的促进 作用。
[0010] 进一步的，侧面板为纤维绝缘板。纤维绝缘板内部具有许多细小的缝隙，尤其是表 面经过打磨的纤维绝缘板，其表面的缝隙更多，这些细小缝隙不但具有一定的降噪效果，同 时有利于容纳更多的粘合剂，提高侧面板与硅钢件粘合的稳固性。
[0011] 更进一步的，硅钢片的端面设置有毛刺，各硅钢片层叠形成硅钢件后，各硅钢片端 面的毛刺方向一致。这种设置结构，一方面可以保证各硅钢片之间层叠紧密，基本无缝，提 尚置片系数和广品一致性，加工得到的娃钢件尺寸精度尚，有利于提尚广品性能；另一方 面，方向一致的毛刺可以更好的通过粘合剂与气隙板或侧面板粘合固定，有利于提高硅钢 件和气隙板或侧面板粘合的稳固性，同时具有较好的降低成品电抗器噪声的作用。
[0012] 本发明开公开了该带有侧面板的电抗器铁芯结构的制作工艺，包括以下步骤： A、 加工切割硅钢片，每一件硅钢片的切割方向一致，使硅钢片切割得到的毛刺方向一 致； B、 将多个硅钢片层叠形成硅钢件，利用胶带捆绑初步固定，得到的硅钢件与气隙板或 侧面板粘合的粘合面上各硅钢片的毛刺方向一致； C、 制作气隙板和侧面板，对侧面板进行打磨，使侧面板与硅钢件的粘合面粗糙； D、 向气隙板的粘合面涂抹粘合剂，将气隙板放在两个硅钢件的气隙中，将硅钢件挤压 使之与气隙板粘合固定； E、 向侧面板的粘合面涂抹粘合剂，将侧面板粘附在硅钢件的侧面，初步形成铁芯结构， 利用专用设备对铁芯芯柱的六个面进行压紧固化，挤压力适中，使粘合剂填充在侧面板与 硅钢件两侧面之间的空位处，同时也填充在气隙板两端部凹槽以及渗入硅钢件中，待粘合 剂固化后，得到电抗器铁芯结构。其效果与将整个芯柱采用环氧灌封的效果相似，但确减小 了产品体积和成本。
[0013] 实际应用中，粘合剂可以采用市面上的粘合剂，例如采用环氧系(环氧树脂）或丙 稀酉支系粘合剂。
[0014]本发明为了提高粘合剂的粘合固定效果，提出一种新型粘合剂，该粘合剂不但粘 合性能好，而且渗透力强，同时该粘合剂具有较好的耐热性以及磁屏蔽性，十分适合电抗器 铁芯的生产使用。具体的，粘合剂的成分按照重量份计算，包括：环氧树脂15~20份、皂荚 提取物〇. 5~1份、促进剂0. 5~1. 5份。实际应用中，皂荚提取物的制备方法如下：取皂荚 树果实，粉碎，加入质量为粉碎物5~8倍的清水，搅拌30分钟后加热20分钟，加热温度为 55°C ~70°C，静置冷却至室温，过滤得到皂荚提取物。
[0015] 优选的，将硅钢件、气隙板和侧面板粘合后，置于温度为55°C ~65°C的环境中烘烤 30~60min，使粘合剂完全固化。实际应用中，烘烤温度不宜过高，避免破坏皂荚提取物的活 性。
[0016] 实际应用中，为提高环氧树脂的固化效率，同时提高环氧树脂与皂荚提取物的结 合程度，本发明的粘合剂中还添加促进剂，该促进剂为促进剂DMP-30、促进剂EP-184、三乙 醇胺、促进剂K-61B或促进剂CT-152X中的一种或多种混合。
[0017] 本发明的有益效果：本发明通过设置侧面板，极大的抑制了硅钢件外侧或气隙两 端的振动，具有极好的降噪作用。其效果与将整个芯柱采用环氧灌封的效果相似，但确减小 了产品体积和成本，相比环氧灌封由于没有全封闭所以更利于散热。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明电抗器铁芯结构的结构示意图。
[0019] 图2是粘合固定后的电抗器铁芯结构的结构示意图。
[0020] 图3是具有多个硅钢件的电抗器铁芯结构简图。
【具体实施方式】
[0021] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对 本发明进一步详细说明。
[0022] 实施例1 本实施例公开了 一种带有侧面板的电抗器铁芯结构，如图1和2所示，包括两个硅钢件 100,该硅钢件100由多个层叠设置的硅钢片组成，两个硅钢件100平行设置，两个硅钢件 100之间形成气隙102,该气隙102中设置有气隙板200,气隙板200通过粘合剂与硅钢件 100粘合固定（图中没有画出气隙板上的粘合剂)。硅钢件100的两侧面通过粘合剂300固 定有侧面板400,侧面板400封闭气隙102两端并同时与各硅钢件两端粘合固定，参见图1 和2,通过将侧面板400设置在该特定的位置上，才可以实现封闭气隙102两端同时保证侧 面板400与组成硅钢件100的各硅钢片端部固定连接，提高各硅钢片的稳固性，达到极好的 降噪效果。实际应用中，气隙板200长度小于硅钢件100长度，在侧面板400与硅钢件100 的粘合面上形