本发明涉及三相ac电抗器及其制造方法，尤其涉及具有与外部设备直接连接的线圈的三相ac电抗器及其制造方法。
背景技术：
交流(ac)电抗器用于抑制自逆变器等产生的高次谐波电流、或用于改善输入功率因数、还用于减少流向逆变器的浪涌电流。ac电抗器具有由磁性材料形成的芯和形成于芯的外周的线圈。
在图1中示出以往的三相ac电抗器的结构(例如日本特开2009－283706号公报)。以往的三相ac电抗器1000包括在图1所示的箭头的方向上沿直线配置的三相的线圈101a、101b、101c。另外，输出端子210a、210b、210c和输入端子220a、220b、220c设于各线圈。在图1所示的以往的三相ac电抗器中，三相的各线圈为平行且直线的配置关系(并排设置)，三相的线圈和输入输出端子沿直线排列。因此，容易将输入输出端子沿直线排列的通用的输入输出端子台连接于三相ac电抗器的输入输出端子。
然而，近年来，还公报有一种三相的线圈不为平行且直线(并排设置)的配置关系的三相ac电抗器。在为这样的三相ac电抗器的情况下，为了与通用的输入输出端子台相连接，需要利用汇流条、线缆对线圈端和输入输出端子台进行中继。因此，存在制造的工时增加这样的问题。而且，还需要准备与三相ac电抗器的大小相匹配的多种中继构件，从而存在需要管理的工夫和费用这样的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供三相ac电抗器及其制造方法，该三相ac电抗器不需要中继构件以及输入输出端子台，由此，能够降低制造成本。
实施例的三相ac电抗器的特征在于，具有：外周部铁心，其包围外周；以及至少三个铁心线圈，该至少三个铁心线圈与外周部铁心的内表面相接触或者与该内表面结合，该至少三个铁心线圈由铁心以及卷绕在该铁心的线圈构成，至少三个铁心线圈在一个铁心线圈与同该一个铁心线圈相邻的铁心线圈之间形成能够磁连结的间隙，该三相ac电抗器具有使线圈的端部延长到与外部设备的连接点的线圈延伸部。
实施例的三相ac电抗器的制造方法所涉及的三相ac电抗器具有：外周部铁心，其包围外周；以及至少三个铁心线圈，该至少三个铁心线圈与外周部铁心的内表面相接触或者与该内表面结合，该至少三个铁心线圈由铁心以及卷绕在该铁心的线圈构成，至少三个铁心线圈在一个铁心线圈与同该一个铁心线圈相邻的铁心线圈之间形成能够磁连结的间隙，该三相ac电抗器的制造方法的特征在于，该三相ac电抗器的制造方法具有：形成将线圈的端部延长的线圈延伸部的工序、插入用于支承线圈延伸部的线圈支承部的工序、以及将线圈延伸部固定在线圈支承部的工序。
附图说明
根据与附图有关的以下的实施方式的说明，本发明的目的、特征以及优点更加明确。在这些附图中，
图1是以往的三相ac电抗器的立体图，
图2是构成实施例1的三相ac电抗器的三相的铁心线圈以及外周部铁心的俯视图，
图3是构成实施例1的三相ac电抗器的三相的铁心线圈以及外周部铁心的立体图，
图4是实施例1的具有线圈延伸部的三相ac电抗器的立体图，
图5a是实施例2的具有线圈支承部的三相ac电抗器的立体图，
图5b是实施例2的具有线圈支承部的三相ac电抗器的立体图，
图5c是实施例2的具有线圈支承部的三相ac电抗器的立体图，
图6a是实施例3的具有线圈支承部的三相ac电抗器的俯视图，
图6b是实施例3的具有线圈支承部的三相ac电抗器的俯视图，
图7是实施例3的具有线圈支承部的三相ac电抗器的侧视图，
图8a是实施例4的具有线圈支承部的三相ac电抗器的俯视图，
图8b是实施例4的具有线圈支承部的三相ac电抗器的俯视图，
图9a是实施例4的具有线圈支承部的三相ac电抗器的立体图，
图9b是实施例4的具有线圈支承部的三相ac电抗器的立体图，
图10a是实施例5的具有上盖部的三相ac电抗器的立体图，
图10b是实施例5的具有上盖部的三相ac电抗器的立体图，
图11是设于实施例6的三相ac电抗器的上盖部的立体图，
图12是实施例7的线圈支承部以及上盖部的立体图，
图13a是实施例8的线圈支承部以及上盖部的立体图，
图13b是实施例8的线圈支承部以及上盖部的立体图，
图14是实施例9的具有浪涌保护器的三相ac电抗器的立体图，
图15是用于说明实施例的三相ac电抗器的制造方法的步骤的流程图，
图16a是实施例的三相ac电抗器的制造方法的第1工序的三相ac电抗器的立体图，
图16b是实施例的三相ac电抗器的制造方法的第2工序的三相ac电抗器的立体图，
图16c是实施例的三相ac电抗器的制造方法的第3工序的三相ac电抗器的立体图，
图16d是实施例的三相ac电抗器的制造方法的第4工序的三相ac电抗器的立体图，
图17a是实施例的三相ac电抗器的制造方法的另一例的工序的一部分的三相ac电抗器的立体图，以及
图17b是实施例的三相ac电抗器的制造方法的另一例的工序的一部分的三相ac电抗器的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的三相ac电抗器。
[实施例1]
首先，说明实施例1的三相ac电抗器。在图2中示出了构成实施例1的三相ac电抗器的三相的铁心线圈以及外周部铁心的俯视图，在图3中示出了构成实施例1的三相ac电抗器的三相的铁心线圈以及外周部铁心的立体图。在图4中示出了实施例1的具有线圈延伸部的三相ac电抗器的立体图。
实施例1的三相ac电抗器101具有外周部铁心1、至少三个铁心线圈(2a、2b、2c)。外周部铁心1构成为包围三相ac电抗器101的外周。至少三个铁心线圈(2a、2b、2c)在连结部(9a、9b、9c)与外周部铁心1的内表面相接触或者与该内表面结合。铁心线圈(2a、2b、2c)由铁心(3a、3b、3c)以及卷绕在该铁心的线圈(4a、4b、4c)构成。至少三个铁心线圈(2a、2b、2c)在一个铁心线圈与同该一个铁心线圈相邻的铁心线圈之间借助间隙5磁连结。
而且，在各线圈(4a、4b、4c)设有输入侧端部(11a、11b、11c)以及输出侧端部(12a、12b、12c)。在此，例如能够将线圈4a、线圈4b、线圈4c分别作为r相线圈、s相线圈、t相线圈。
如图4所示，实施例1的三相ac电抗器的特征在于，具有使线圈的端部(11a、12a、11b、12b、11c、12c(参照图2或者图3))延长到与外部设备(未图示)的连接点的线圈延伸部(110a、120a、110b、120b、110c、120c)。
在图2以及图3中示出了在三相ac电抗器的线圈的端部(11a、12a、11b、12b、11c、12c)设置图4所示的线圈延伸部(110a、120a、110b、120b、110c、120c)之前的结构。
如图4所示，在第1线圈4a的输入侧端部11a设置线圈延伸部110a，在输出侧端部12a设置线圈延伸部120a。同样地，在第2线圈4b的输入侧端部11b设置线圈延伸部110b，在输出侧端部12b设置线圈延伸部120b。同样地，在第3线圈4c的输入侧端部11c设置线圈延伸部110c，在输出侧端部12c设置线圈延伸部120c。
优选的是，线圈延伸部(110a、120a、110b、120b、110c、120c)呈使线圈的端部(11a、12a、11b、12b、11c、12c)延长的结构，且与线圈(4a、4b、4c)的绕组一体地形成。
而且，优选的是，线圈延伸部具有规定的长度且具有沿垂直方向延伸的结构。通过具有这样的结构，能够与外部设备(未图示)直接连接。其结果，能够不需要用于与外部设备连接的中继构件以及输入输出端子台，能够降低三相ac电抗器的制造成本。
[实施例2]
接下来，说明实施例2的三相ac电抗器。在图5a～图5c中示出了实施例2的具有线圈支承部的三相ac电抗器的立体图。如图5a～图5c所示，实施例2的三相ac电抗器102与实施例1的三相ac电抗器101的不同点在于，三相ac电抗器具有利用支承线圈延伸部(110a、120a、110b、120b、110c、120c)的线圈支承部6固定的构造。实施例2的三相ac电抗器102的其他结构与实施例1的三相ac电抗器101相同，因此，省略其详细说明。
如图5a所示，在线圈支承部6的上表面部与六个线圈延伸部(110a、120a、110b、120b、110c、120c)延长的位置相对应地设有六个开口部(611a、612a、611b、612b、611c、612c)。图5a示出了在三相ac电抗器设置线圈支承部6之前的状态，图5b示出了在三相ac电抗器设置线圈支承部6之后的状态。优选的是，线圈支承部6使用绝缘体形成。
如图5b所示，在设置了线圈支承部6的状态下，成为线圈延伸部的一部分自线圈支承部6突出的状态。即使在该状态下，也能够在一定程度上固定线圈延伸部的纵向的位置。
图5c示出了在将线圈支承部6组装于三相ac电抗器之后对线圈延伸部的形状进行了加工的状态。通过对线圈延伸部的一部分、即自线圈支承部6突出的部分进行弯折等加工，从而能够更加牢固地进行线圈延伸部的纵向的位置的固定。
[实施例3]
接下来，说明实施例3的三相ac电抗器。在图6a以及图6b中示出了具有实施例3的线圈支承部的三相ac电抗器的俯视图。在图7中示出了具有实施例3的线圈支承部的三相ac电抗器的侧视图。实施例3的三相ac电抗器103与实施例1的三相ac电抗器101的不同点在于，线圈延伸部(111a、121a、111b、121b、111c、121c)中的、输入侧的线圈延伸部(111a、111b、111c)以包围线圈支承部60的一个侧面610的方式呈第一直线l1状配置，而且，输出侧的线圈延伸部(121a、121b、121c)以包围线圈支承部60的另一个侧面620的方式呈第二直线l2状配置，而且，第一直线l1与第二直线l2平行。实施例3的三相ac电抗器103的其他结构与实施例1的三相ac电抗器101相同，因此，省略其详细说明。
图6a示出了在三相ac电抗器组装线圈支承部60之前的状态，图6b示出了在三相ac电抗器组装线圈支承部60之后的状态。实施例3的线圈延伸部(111a、121a、111b、121b、111c、121c)与实施例2的线圈延伸部(110a、120a、110b、120b、110c、120c)形状不同，各线圈延伸部弯折多次，与线圈支承部60相接触的部分具有字母“c”那样的形状(参照图7的111a)，或者将字母“c”反转而成的形状(参照图7的121a)。而且，输入侧的线圈延伸部(111a、111b、111c)的终端部呈第一直线l1状地配置，输出侧的线圈延伸部(121a、121b、121c)呈第二直线l2状地配置。而且，第一直线l1与第二直线l2平行。线圈支承部60能够使用绝缘体来形成。
而且，实施例3的线圈支承部60的构造与实施例2的线圈支承部6的构造不同，具有一个侧面610和另一个侧面620。输入侧的线圈延伸部(111a、111b、111c)以包围线圈支承部60的一个侧面610的方式形成，并且，输出侧的线圈延伸部(121a、121b、121c)以包围线圈支承部60的另一个侧面620的方式形成。其结果，在线圈延伸部形成有能够配置线圈支承部60的空间，在线圈延伸部的形状加工后能够组装线圈支承部60，能够降低制造工时。而且，如图7所示，例如，通过将线圈延伸部111a以及线圈延伸部121a的终端部以沿着线圈支承部60的上表面部的方式弯折，从而能够固定线圈延伸部的纵向的位置。
[实施例4]
接下来，说明实施例4的三相ac电抗器。在图8a以及图8b中示出了实施例4的具有线圈支承部的三相ac电抗器的俯视图。在图9a以及图9b中示出了实施例4的具有线圈支承部的三相ac电抗器的立体图。实施例4的三相ac电抗器104与实施例3的三相ac电抗器103的不同点在于，线圈支承部600具有设于相邻的线圈延伸部(111a、121a、111b、121b、111c、121c)之间的槽(71、72、73、74)。实施例4的三相ac电抗器104的其他结构与实施例3的三相ac电抗器103相同，因此，省略其详细说明。
图8a以及图9a示出了在三相ac电抗器组装线圈支承部600之前的状态，图8b以及图9b示出了在三相ac电抗器组装线圈支承部600之后的状态。实施例4的线圈延伸部(111a、121a、111b、121b、111c、121c)具有与实施例3的线圈延伸部相同的形状。实施例4的线圈支承部600的特征在于，构造与实施例3的线圈支承部60的构造不同，且具有设于相邻的线圈延伸部(111a、121a、111b、121b、111c、121c)之间的槽(71、72、73、74)。线圈支承部600能够使用绝缘体形成。
在图8a中，示于线圈支承部600的虚线表示线圈延伸部所配置的位置。如图8b以及图9b所示，在相邻的线圈延伸部111a和线圈延伸部111b之间形成有槽71，在相邻的线圈延伸部111b和线圈延伸部111c之间形成有槽72，在相邻的线圈延伸部121a和线圈延伸部121b之间形成有槽73，在相邻的线圈延伸部121b和线圈延伸部121c之间形成有槽74。如实施例4的三相ac电抗器104那样，通过在相邻的线圈延伸部之间设置槽，从而获得如下效果：在沿着线圈支承部600的面上，容易在各相的线圈延伸部之间确保规定的沿面放电最短距离。
[实施例5]
接下来，说明实施例5的三相ac电抗器。在图10a以及图10b中示出了实施例5的具有上盖部8的三相ac电抗器的立体图。实施例5的三相ac电抗器105与实施例4的三相ac电抗器104的不同点在于，具有将覆盖线圈支承部600的上盖部8盖上的构造。实施例5的三相ac电抗器105的其他结构与实施例4的三相ac电抗器104相同，因此，省略其详细说明。
在图10a以及图10b所示的例子中，示出了在实施例4的具有线圈支承部600的三相ac电抗器104盖上上盖部8的结构，但不限于这样的例子，也能够在实施例2的具有线圈支承部6的三相ac电抗器102盖上上盖部8以及在实施例3的具有线圈支承部60的三相ac电抗器103盖上上盖部8。上盖部8的材质优选为绝缘体。
像实施例5的三相ac电抗器那样，通过利用上盖部8覆盖线圈支承部600，能够防止异物等混入线圈延伸部等。
[实施例6]
接下来，说明实施例6的三相ac电抗器。图11中示出了设于实施例6的三相ac电抗器的上盖部80的立体图。实施例6的三相ac电抗器与实施例5的三相ac电抗器105的不同点在于，上盖部80具有包围配置在线圈支承部600的上表面的线圈延伸部的壁9。实施例6的三相ac电抗器的其他结构与实施例5的三相ac电抗器105相同，因此，省略其详细说明。
在具有图11所示的壁9的上盖部80的立体图中，仅示出了上盖部80的上表面部，但壁9向铅垂方向的下方延伸，并与线圈支承部600(参照图10a)相接触。其结果，在相邻的线圈延伸部之间配置有壁9的一部分。形成于上盖部80的壁9的材质优选为绝缘体。
采用实施例6的三相ac电抗器，通过在各相的线圈延伸部之间设置壁，从而获得容易确保相邻的线圈延伸部之间的空间的距离这样的效果。
[实施例7]
接下来，说明实施例7的三相ac电抗器。在图12中示出了设于实施例7的三相ac电抗器的上盖部800的立体图。实施例7的三相ac电抗器与实施例5的三相ac电抗器105的不同点在于，线圈支承部601具有凹部21，上盖部800具有凸部22，并且，凸部22为能够插入凹部21的形状。实施例7的三相ac电抗器的其他结构与实施例5的三相ac电抗器105相同，因此，省略其详细说明。
如图12所示，实施例7的上盖部800的特征在于，实施例7的上盖部800与实施例5的上盖部8(参照图10a)不同，在上盖部800的上表面部的背面侧、即与线圈支承部601相对的一侧的面具有凸部22。
而且，如图12所示，实施例7的线圈支承部601的特征在于，实施例7的线圈支承部601与实施例5的线圈支承部600(参照图10a)不同，在线圈支承部601的中央部具有凹部21。凹部21具有与凸部22嵌合的形状。
采用实施例7的三相ac电抗器，使线圈支承部601具有凹部21，上盖部800具有凸部22，并且，将凸部22设为能够插入凹部21的形状，由此，能够固定上盖部800并固定线圈支承部601的位置。
[实施例8]
接下来，说明实施例8的三相ac电抗器。在图13a以及图13b中示出了设于实施例8的三相ac电抗器的上盖部801的立体图。实施例8的三相ac电抗器与实施例7的三相ac电抗器的不同点在于，线圈支承部602的凹部210和上盖部801的凸部220具有只有在各自的输入方向(61、81)为相同朝向且输出方向(62、82)为相同朝向的情况下才能够插入的形状。实施例8的三相ac电抗器的其他结构与实施例7的三相ac电抗器相同，因此，省略其详细说明。
如图13a以及图13b所示，实施例8的上盖部801与实施例7的上盖部800(参照图12)不同，在设于上盖部801的凸部220中，输入侧81的形状与输出侧82的形状不同。
而且，如图13a以及图13b所示，实施例8的线圈支承部602与实施例7的线圈支承部601(图12参照)不同，在设于线圈支承部602的凹部210中，输入侧61的形状与输出侧62的形状不同。
并且，上盖部801与线圈支承部602具有这样的结构：在使上盖部801的凸部220与线圈支承部602的凹部210相嵌合的情况下，如图13a所示，只有在凸部220的输入侧81和凹部210的输入侧61对齐，且凸部220的输出侧82和凹部210的输出侧62对齐的情况下，才能够使两者相嵌合。
另一方面，如图13b所示，在将凸部220的输入侧81和凹部210的输出侧62对齐，将凸部220的输出侧82和凹部210的输入侧61对齐的情况下，无法使两者相嵌合。
采用实施例8的三相ac电抗器，由于若不将上盖部的输入侧和输出侧的朝向与线圈支承部的输入侧和输出侧的朝向对齐则无法插入，因此，能够减少三相ac电抗器的组装错误。
[实施例9]
接下来，说明实施例9的三相ac电抗器。在图14中示出了具有实施例9的浪涌保护器的三相ac电抗器的立体图。实施例9的三相ac电抗器106与实施例5的三相ac电抗器105的不同点在于，在线圈支承部600和上盖部80之间装入有浪涌保护器10。实施例9的三相ac电抗器106的其他结构与实施例5的三相ac电抗器105相同，因此，省略其详细说明。
浪涌保护器10是具有浪涌保护功能的电路基板。在图14所示的例子中，示出了在上盖部80设有壁9的结构，但不限于这样的例子，也可以构成为不设置壁的结构。
以往需要在电抗器的外部连接浪涌保护器。然而，采用实施例9的三相ac电抗器，能够在电抗器内部安装浪涌保护器，能够使逆变器系统小型化。
接下来，说明实施例的三相ac电抗器的制造方法。在图15中示出了用于说明实施例的三相ac电抗器的制造方法的步骤的流程图。在图16a～图16d中示出了实施例的三相ac电抗器的制造方法的各工序的三相ac电抗器的立体图。实施例的三相ac电抗器的制造方法是制造这样的三相ac电抗器的方法，该三相ac电抗器具有：外周部铁心，其包围外周；以及至少三个铁心线圈，该至少三个铁心线圈与外周部铁心的内表面相接触或者与该内表面结合，且该至少三个铁心线圈由铁心以及卷绕在该铁心的线圈构成，至少三个铁心线圈在一个铁心线圈与同该一个铁心线圈相邻的铁心线圈之间形成能够磁连结的间隙。实施例的三相ac电抗器的制造方法的特征在于，具有：形成将线圈的端部延长的线圈延伸部的工序、插入用于支承线圈延伸部的线圈支承部的工序以及将线圈延伸部固定在线圈支承部的工序。
对于实施例的三相ac电抗器的制造方法，在步骤s101中，形成将线圈的端部延长的线圈延伸部(111a、121a、111b、121b、111c、121c)(图16a)。
接下来，在步骤s102中，插入用于支承线圈延伸部(111a、121a、111b、121b、111c、121c)的线圈支承部600(图16b)。如图16b所示，与设于各线圈延伸部的区域100内的螺纹孔相对应地，在由线圈支承部600的虚线所示的区域6000设有螺纹孔。
接下来，在步骤s103中，将线圈延伸部(111a、121a、111b、121b、111c、121c)固定于线圈支承部600(图16c以及图16d)。如图16c所示，通过将螺钉200紧固于设于线圈延伸部以及线圈支承部600的螺纹孔，从而能够将线圈延伸部固定于线圈支承部。
在图17a以及图17b中示出了实施例的三相ac电抗器的制造方法的另一例的一部分工序中的三相ac电抗器的立体图。在实施例的三相ac电抗器的制造方法的另一例中，也可以更换步骤s101与步骤s102的步骤。即，也可以是，如图17a所示，在将线圈延伸部(111a、121a、111b、121b、111c、121c)的终端部弯折之前，设置线圈支承部600，在此之后，如图17b所示，将线圈延伸部(111a、121a、111b、121b、111c、121c)的终端部弯折。
采用实施例的三相ac电抗器的制造方法，能够省略将线圈和中继构件连接以及将中继构件和输入输出端子台连接的工序，因此，能够削减制造工时。
采用三相ac电抗器以及三相ac电抗器的制造方法，不需要中继构件以及输入输出端子台，由此，能够降低三相ac电抗器的制造成本。