专利名称：：电感性电抗器的制作方法
技术领域：
：本发明涉及电力电子领域，尤其涉及一种电感性电抗器。
背景技术：
：随着国民经济的快速发展，智能化电网对低压电网的用电管理提出了更高的要求。低压电力线上的载波通信已经越来越多的在电网中普遍应用了。经过不断的研究试验利用现代科技实现低压电网用电管理的现代化、自动化已经成为智能电网的重要组成部分。目前，低压电力线上载波通信的主要用途之一是实现对用户的远程抄表。通过在用户的电表上加装专用的芯片，将用户电表中的数据通过电力线以载波的方式传输到电力部门的数据中心，从而获得用户电表中存储的信息。这种应用避免了传统的“挨门挨户”的抄表方式，节约了大量的人力，提高了电力部门的工作效率。但是大量新型用电器的接入不但给低压电网造成了严重的杂波干扰，而且在电网上形成了许许多多低阻抗点，这些随处可见的低阻抗点使载波的传输一直处在阻抗不匹配状态，导致载波在传输过程中的急剧衰落。具体地说，当电网提供给负载电源工作的过程中，由于负载中存在非线性器件而产生高次谐波电流。负载的非线性阻抗的特性会表现出在某一频点上呈极低阻抗，在这一频点上，严重衰减了载波信号增益。同时由非线性负载产生的高次谐波电流反馈到电网中，引起对电网的谐波污染，从而降低了供电电网的供电效率，破坏了电网供电电能质量。为了解决这一问题，人们提出了采用与电表串联的电感性电抗器对电网中的杂波实施阻隔，避免其对有意义的载波信号产生干扰。电感性电抗器通常可以串接在用户电表的火线上，由于载波信号的频率通常较高，因此采用电感性电抗器的作用一方面在于阻止用户电能表端以下的所有电器产生的杂波对载波频率信号段的干扰，一方面也在于阻止载波信号被用户端的低阻抗负载短路或者衰减。关于现有技术中的电感性电抗器结构，可以参考申请号为CN02266518和CN200820030407的中国专利申请。现有技术中所揭露的电感性电抗器虽然从原理上可以起到滤去杂波的作用，但实际使用过程中发现，一旦经过电感性电抗器的电流增大到数十安培，现有技术中的电感性电抗器便产生了磁饱和现象而无法起到阻波的作用，并且饱和后的电感性电抗器本身又会产生新杂波，对净化电网非但无益反而有害。随着家用电器的数量和功耗不断增加，经过用户电表的电流达到几十安培是很常见的现象。因此现有技术中的电感性电抗器在大电流下的磁饱和现象已经成为了阻碍其在电网中广泛应用的最大障碍。
发明内容本发明所要解决的技术问题是，提供一种电感性电抗器，能够避免在大电流下发生磁饱和现象，使其能够应用在电网中。为了解决上述问题，本发明提供了一种电感性电抗器，包括芯体、围绕芯体的线圈以及包裹线圈的磁盒，磁盒的数目至少为两个，沿着芯体纵轴的方向依次堆叠放置，所述芯体采用抗磁饱和性材料制成。作为可选的技术方案，所述芯体材料的相对磁导率不大于1。作为可选的技术方案，所述芯体的材料是铜或者工程塑料。作为可选的技术方案，所述线圈所采用的绕线的直流电阻不大于0.002欧姆，并且电感量大于25微亨。作为可选的技术方案，所述电感性电抗器进一步包括一用于容置磁盒的外壳，所述外壳的尺寸与安装于电网中的漏电保护器的尺寸相互配合，以便于电感性电抗器同漏电保护器相邻安装。本发明的优点在于，采用密闭磁盒的结构，在额定工频大电流励磁状态下，对外界不产生漏磁，目的在于避免发生磁饱和现象的同时，对外界不会产生因漏磁而引起的电磁干扰。本发明还采用了抗磁性材料作为部分芯体介质，进一步避免芯体中产生耦合磁场并在大电流下发生磁饱和，综合以上两点，本发明所揭露的电感性电抗器器能够有效地避免在大电流下发生磁饱和现象，从而获得很宽的电抗线性范围。附图1所示是本发明所述具体实施方式中电感性电抗器的分解图；附图2是附图1所示各个部件组合之后的立体示意图；附图3是附图2所示电感性电抗器与外壳组合之后的结构示意图；附图4是本发明实施例中所述电抗器的测试曲线。具体实施方式下面结合附图对本发明提供的电感性电抗器的具体实施方式做详细说明。附图1所示是本具体实施方式所述电感性电抗器10的分解图，附图2是附图1所示的各个部件组合之后的电感性电抗器10的立体示意图。所述电感性电抗器10包括芯体110；围绕芯体110的线圈120以及包裹线圈120的磁盒130。本具体实施方式中的磁盒为两个，分别是磁盒131与132，在其他的具体实施方式中，还可以包括更多的磁盒，更多的磁盒应当设置在磁盒131与132之间，沿着芯体110的轴向方向堆叠设置。所述电感性电抗器10进一步包括环形的相互扣合的线圈套筒191与192，采用绝缘材料制成，相互扣合后安装在线圈120和磁盒130之间，将两者隔离起来。所述电感性电抗器10还包括与芯体110配套的螺母111，两者相互螺接以固定磁盒130和线圈120。为了避免电感性电抗器在大电流下发生磁饱和，本具体实施方式将磁盒130设计成两个相互堆叠在一起的磁盒131与132。在线圈120中有电流通过时，会在磁盒130中形成耦合磁场，由于磁盒130包括两个相互堆叠的磁化131与132，因此在两者之间会产生漏磁，目的在于避免发生磁饱和现象。而进一步实验表明，这种设计并不能够完全避免电感性电抗器10在大电流下的磁饱和，因此本具体实施方式所提出的技术方案进一步对芯体110的材料进行了改进。为了避免在大电流的情况下芯体110发生磁饱和，本具体实施方式所采用的芯体110的材料是抗磁性物质。所谓抗磁性物质，是指在磁场中不能够被磁化的物质，采用这种物质作为芯体Iio的材料，可以避免芯体110在线圈120通过大电流的情况下发生磁饱和。作为对抗磁性物质的进一步量化描述，所述芯体110所采用的抗磁性物质应当是相对磁导率不大于1的物质，例如金、银、铜、铅或者工程塑料等，尤其是铜和工程塑料价格低廉且易于加工，是芯体110所采用的优选材料。所谓工程塑料通常是聚酰胺(又称尼龙，缩写为PA)、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、改性聚苯醚(ΡΡ0，也有缩写为PPE的)和聚酯(PBT和PET)等几种塑料的统称。所属磁盒131与132优选采用高频铁氧体合金材料制成，可以提高电抗器10在大电流下的抗磁饱和性能。所述线圈120所采用的绕线的直流电阻不大于0.002欧姆，并且电感量大于25微亨。进一步地，所述电感性电抗器10还包括一用于容置磁盒的外壳。附图3所示为带有外壳180的电感性电抗器10结构示意图，外壳180上进一步安装了线圈卡座170和两个紧固螺丝171和172。电感性电抗器10的线圈120的两个接头卡入线圈卡座170的接线孔中，并通过紧固螺丝171和172卡紧。线圈卡座170进一步包括同外部连接的接口(图中未示出)。因此，电感性电抗器10配上外壳180之后，便可以安装在工作场合进行使用，例如串联在用户电表的火线上。由于电表通常都安装在很小的空间内，各种组件的安放都非常紧凑，为了使电感性电抗器10的安装不会占用本来就很狭小的空间，因此所述外壳180的尺寸最好能够设计成与安装于电网中的漏电保护器的尺寸相互配合，即外壳180的长宽和漏电保护器相同，这样就可以和漏电保护器相邻安装。接下来给出本发明的一个实施例。本实施例所述电感性电抗器中，线圈导线的材料为漆包铜线，直径3毫米，共绕6匝，线圈直径350毫米。线圈之外采用尼龙制成线圈套筒。套筒外的磁盒为上下分离的两个，磁环的内半径86毫米，外半径210毫米，采用高频铁氧体合金材料材料制成。芯体采用尼龙制成，直径5毫米。对上述结构的阻波器进行大电流测试表明，在通过100安培电流的情况下，仍然未观察到饱和现象。下表是对上述电感做交流大电流测试的测试结果。测试在相同条件下重复进行六次，因此在每个电流值下都获得了对应的六个电压值，最终将六个电压值取算术平均为最终的电压值。采用电流为纵坐标，对应的电压为横坐标绘制曲线图，如附图4所示，可见本实施例所给出的电感性电抗器，在100A的大电流下仍未出现饱和迹象。电流(A)电压(V)电压(V)电压(V)电压(V)电压(V)电压(V)~20.0840.0850.0830.0820.0840.084~~30.1260.1270.1250.1240.1260.126~10.1680.1680.1680.1680.1680.168~~0Γ20Γ2οΓ2οΓ2οιοι<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。权利要求一种电感性电抗器，包括芯体、围绕芯体的线圈以及包裹线圈的磁盒，其特征在于，磁盒的数目至少为两个，沿着芯体纵轴的方向依次堆叠放置，所述芯体采用抗磁饱和性材料制成。2.根据权利要求1所述的电感性电抗器，其特征在于，所述芯体材料的相对磁导率不大于1。3.根据权利要求1或2所述的电感性电抗器，其特征在于，所述芯体的材料是铜或者工程塑料。4.根据权利要求1所述的电感性电抗器，其特征在于，所述线圈所采用的绕线的直流电阻不大于0.002欧姆，并且电感量大于25微亨。5.根据权利要求1所述的电感性电抗器，其特征在于，所述电感性电抗器进一步包括一用于容置磁盒的外壳，所述外壳的尺寸与安装于电网中的漏电保护器的尺寸相互配合，以便于电感性电抗器同漏电保护器相邻安装。全文摘要一种安装式电感型电抗器，包括芯体、围绕芯体的线圈以及包裹线圈的磁盒，磁盒的数目至少为两个进行配合密闭并沿着磁芯体纵轴的方向依次堆叠放置，所述芯体采用抗磁饱和性材料及结构构成。本发明的优点在于，采用密闭磁盒的结构，在额定工频大电流励磁状态下，对外界不产生漏磁，目的在于避免发生磁饱和现象的同时，对外界不会产生因漏磁而引起的电磁干扰。本发明还采用了抗磁饱和性材料作为部分芯体介质，进一步避免芯体中产生耦合磁场并在大电流下发生磁饱和，综合以上两点，本发明所揭露的电感性电抗器器能够有效地避免在大电流下发生磁饱和现象，从而获得很宽的电抗线性范围。文档编号H01F17/04GK101807467SQ20101012860公开日2010年8月18日申请日期2010年3月19日优先权日2010年3月19日发明者廖洋,田质申请人:上海东沪电器自动化设备厂