专利名称：：包含磁通抑制构件的空心电感的制作方法
技术领域：
：本发明涉及空心电感技术，特别是具有磁通抑制构件的空心电感。
背景技术：
：电感通常制成导电材料(通常是铜)线闺，缠绕在磁导率比空气高的芯周围.芯通常是一个圆柱形状或者环形形状的铁磁体材料.这种铁磁体材料限定了一个距离电感很近的磁场从而增加了感应系数.然而，在高电流的情况下，缠绕铁磁体芯的电感会饱和.在饱和情况下，任何额外磁化力的增加都不会使得磁通密度有所增加。也就是说，芯的磁导率变为零并且电感不再起作用。电感由于饱和而导致的不良作用可以通过运用空心电感来改善.空心电感制成导体材料(通常是铜)线圏，没有内芯。用空气作为芯，饱和不再是问题，比如说，电感能控制超出操作参数ioo倍的故障电流，然而，空心电感存在的一个缺陷就是产生杂散磁通.没有磁芯来控制和限制磁通，杂散磁通就会穿过电感.这种杂散磁通能导致敏感电路中与电噪音相关的问题。另外，当杂散磁通作用于导电材料时，已知的感应加热现象就会出现。在高电流情况下，感应加热将使旁边的构件过热，然后从邻近的构件上剥落外皮或者以其它方式损坏近范围内的电子构件.因而，为高电流配置所设计的空心电感必须与相邻的电子构件相隔离开，或者在保持开放的状态下远离旁边的电子构件，或者放置在有足够自由空间的大壳里，
发明内容按照本发明的一个方面，提供一种空心电感。空心电感包括形成多个线團的电感部分，所述多个线團限定电感构件.电感构件包括笫一端部，第二端部和中空芯部。此外，空心电感包括至少一个杂散磁通抑制构件，设置在电感构件的笫一端部和笫二端部之一上.这种杂散磁通抑制构件阻止了杂散磁通从空心电感散发。按照本发明的另一方面，提供一种抑制杂散磁通从空心电感散发的方法。空心电感包括形成多个线團的电感部分，所述多个线困限定电感构件，电感构件包括第一端部，第二端部和中空芯部.该方法包括让电流通过电感构件来产生包括杂散磁通部分的磁通，以及通过具有杂散磁通抑制构件的电感构件的第一端部和笫二端部中的至少一个来阻止杂散磁通通过空心电感.应当理解，本发明所提供的能控制高电流的空心电感能被放置在其它导电结构的附近.也就是说本发明阻止了杂散磁通会以其它方式通过空心电感并对临近的导电结构产生损害性影响.通过以下结合附图对本发明所示方面的详细描述，本发明的其它目的、特征和优点会更加清楚，在几个视图中相同的附图标记表示相应的部件.图1是根据本发明的一方面构造的使用空心电感的电感系统的左上透视图2是图1的空心电感的右上透视图；以及图3是图2的空心电感的分解图.具体实施例方式首先参看图1,电感系统2包括了一个外壳4，具有笫一壁构件6和第二壁构件7，它们限定了电气元件部分8。如图所示，电气元件部分8容纳电感系统2的各种零件(没有单独标记).所示外壳4也包括限定电感系统2的电感部分13的安装板11,电感部分13包括根据本发明的一方面构造的第一空心电感IOO和笫二空心电感101，这将在以下更加完整地进行描述，在此应当理解，电感系统2只是空心电感IOO和101的示例性应用。在每一个空心电感100,101都是一样的情况下，将详细描述空心电感100，应当理解空心电感101被类似地构造，如图2和图3所最佳显示，空心电感100包括电感部分104，电感部分104具有限定电感构件124的多个线闺114-120.电感构件124包括笫一端部134，笫二端部144和中间部分150，它们一起限定了中空或空心部分155。在这种结构中，应当理解电感构件124限定空心电感，根据本发明的一方面，电感构件124由例如铜这样的固体芯电导体形成，根据本发明的另一方面，电感构件124是具有如图3所示的内部导管部分158的空心电导体.内部导管部分158作为空心导体100的冷却4剂通道.更具体来说，在操作过程中，尤其是在高电流额定值情况下，空心电感IOO会产生相当大的热量。为了散热，冷却剂例如水，流动通过内部导管部分158.除了产生热量，在多个线闺114-120中的任意两个线圏之间施加的电流还会在电感构件124周围产生磁场。本领域技术已知的方式为，磁通流过中空芯部155,通过第一端部134，沿着电感构件124回入笫二端部144。没有铁磁体芯，就不能控制电流流经电感部分104时产生的磁通.为了阻止或者基本抑制磁通由第一端部134传出并进入第二端部144，空心电感100包含第一磁通抑制构件164和第二磁通抑制构件174.如图所示，笫一磁通抑制构件164和笫二磁通抑制构件174分别邻近第一和笫二端部134和144设置.第一磁通抑制构件164和第二磁通抑制构件174阻止了杂散磁通并且为空心电感100建立了一个更短的磁路。第一磁通抑制构件164和第二磁通抑制构件174优选由含铁材料形成，例如铁氧体，铁，钢及其合金等。然而，其他一些含有抑制磁通性质的材料也可以被采用.如表l.l所示，当就位时，第一磁通抑制构件164和笫二磁通抑制构件174在第一端部134的正中心200mm之上的位置减少B场(B-field)或杂散磁通电感约6.47倍，除此之外，更短的磁路使空心电感IOO的电感增加大约1.1倍，当然，在杂散磁通抑制构件164和174的饱和磁通点之上，感应系数将返回到电感构件124的初始感应系数，即在以下的实例中为4.323uH。当然，B场强度和电感会随不同的线團和磁通抑制构件的几何形状而变化。表1.1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>在此应当理解，本发明所提供的空心电感不会向临近区域传出杂散磁通.也就是说，本发明阻止或者基本抑制杂散磁通从空心电感100中散发.因此，空心电感ioo可以被放置在与其它电气元件导电元件临近的地方，而不用担心感应加热效应引起的损害。如此，采用了空心电感的系统，特别是高电流量的空心电感，其结构会比目前可能提供的控制高电流量更加紧凑，应该理解的是，空心电感100在任何情况下都可以形成各种构造和形状.另外，形成空心电感的线囷数也是可以变化的.另外，尽管图示有两个杂散磁通抑制构件，空心电感也可以只配备单个杂散磁通抑制构件。总之，该书面说明使用实例来公开本发明，包括最佳实施方式，并且能让本领域任何技术人员来实施本发明，包括制作和使用任何装置或者系统并实施任何涵盖的方法。本发明的专利保护范围由权利要求所限定，并且也包括本领域技术人员能得出的其它实例.这样的实例也在本发明的保护范围之内，如果它们的结构元件与权利要求的文字表述没有不同，或者它们包含与权利要求的文字表述无实质性不同的等同结构元件.权利要求1.空心电感(100)，包括电感构件(124)，包含多个线圈(114-120)，具有第一端部(134)、第二端部(144)和中空芯部(155)；和至少一个杂散磁通抑制构件(164)，设置在电感构件的第一和第二端部之一上，所述至少一个磁通抑制构件阻止杂散磁通从空心电感散发。2.根据权利要求1所述的空心电感，其特征在于，空心电感中杂散磁通抑制构件是由含铁材料构成的.3.根据权利要求2所述的空心电感，其特征在于，含铁材料是铁氧体。4.根据权利要求2所述的空心电感，其特征在于，其特征在于含铁材料是铁。5.根据权利要求2所述的空心电感，其特征在于，其特征在于含铁材料是钢。6.根据权利要求1所述空心电感，其特征在于，所述至少一个杂散磁通抑制构件是分别设置在电感构件的笫一和第二端部上的第一杂散磁通抑制构件(164)和第二杂散磁通抑制构件(174).7.根据权利要求1所述的空心电感，其特征在于，电感构件是由固体电导体构成。8.根据权利要求1所述的空心电感，其特征在于，电感构件是具有内部导管部分(158)的中空电导体，9.根据权利要求8所述的空心电感，其特征在于，中空电导体的内部导管部分适于流通冷却剂。10.根据权利要求9所述的空心电感，其特征在于，冷却剂是水。全文摘要包含磁通抑制构件的空心电感(100)，包括由多个线圈(114-120)形成的电感构件(124)。电感构件包括第一端部(134)、第二端部(144)和中空芯部(155)。空心电感还包括至少一个杂散磁通抑制构件(164)，设置在电感部件的第一端部和第二端部之一上。杂散磁通抑制构件阻止杂散磁通从空心电感散发。文档编号H01F17/02GK101499359SQ20081017333公开日2009年8月5日申请日期2008年11月13日优先权日2007年11月13日发明者R·G·沃戈纳申请人:通用电气公司