節能節材的電感鎮流器或變壓器的製作方法
2023-10-18 00:02:14 2
專利名稱：節能節材的電感鎮流器或變壓器的製作方法
技術領域：
本發明涉及電感型鎮流器或變壓器。
背景技術：
現有市場照明用鎮流器分為兩大類電感式和電子式。電子式鎮流器由於使用壽命較短以及高頻諧波幹擾等問題，所以市場大多採用的仍然是電感式鎮流器。電感式鎮流器按照磁芯體結構基本分為兩類E字型和C字型。C字型鎮流器由於加工工藝複雜以及價格較貴等問題，目前國內仍以E字型鎮流器為市場主流產品。中國專利CN27M167Y公開了一種電感型鎮流器其包括E十字形磁芯體和磁軛，其磁迴路為長方形。線圈截面積相同的情況下，磁迴路為長方形所消耗的矽鋼片材料更多，磁能損耗更大。其次，該鎮流器採用衝壓矽鋼片垂直疊合成模塊，模塊與模塊之間由矽鋼片的衝壓邊切割之後拼合成磁芯體，導致磁芯體一致性差以及結構穩定性差，而且鎮流器工作時易於產生電磁震動及低頻噪音。其次，其磁芯體為一回字形結構，其中心為空心結構，在相同磁通量的情況下，磁芯體為一回字形結構時相應的線圈周長更長，耗材多，耗能大。
發明內容
本申請人針對上述電感型鎮流器的缺點，進行研究和改進，提供一種節能節材的電感鎮流器或變壓器，在達到同樣磁通量的條件下，能節省矽鋼片材料和線圈銅材，降低磁損耗及線圈能耗。本發明的技術方案如下
節能節材的電感鎮流器或變壓器，包括磁芯體以及線圈，所述磁芯體由上下兩瓣結構對稱的E十字形磁芯體扣合構成，所述磁芯體的磁路閉合；所述上瓣或下瓣E十字形磁芯體的構造如下中心具有磁芯體凸臺，對應磁芯體凸臺的周邊分別設置豎向磁芯體側壁，所述磁芯體側壁與所述對應的磁芯體凸臺周邊之間分別構成嵌線凹槽，所述凹槽具有槽底，凹槽的上端為敞口，所述線圈嵌入上下兩瓣結構對稱的E十字形磁芯體扣合構成的整體嵌線凹槽中。進一步的技術方案在於
所述整體嵌線凹槽於所述各方向的豎向磁芯體側壁之間留有缺口 ； 所述磁芯體凸臺的高度小於所述磁芯體側壁的高度，當上下兩瓣結構對稱的磁芯體扣合構成所述磁路閉合的磁芯體時，相對應的上下磁芯體凸臺之間留有磁隙； 所述磁芯體凸臺為實心結構；
所述上瓣或下瓣E十字形磁芯體中心具有正方形磁芯體凸臺，所述上下兩瓣結構對稱的E十字形磁芯體扣合構成的閉合磁路為正方形磁路；
或者，所述上瓣或下瓣E十字形磁芯體中心具有圓柱形磁芯體凸臺，所述豎向磁芯體側壁為圓弧體，所述嵌線凹槽為圓周槽，所述上下兩瓣結構對稱的E十字形磁芯體扣合構成的閉合磁路為正方形磁路。本發明的技術效果在於1、本發明的整磁芯體由上下兩瓣結構對稱的磁芯體扣合構成，磁芯體的磁路閉合，即是說，本發明省略了磁軛，如此只要製造一種E十字形磁芯體，由其兩瓣扣合，即可構成磁路閉合的磁芯體；因此加工工藝相對簡單。而前述現有技術的電感式E十字形磁芯體鎮流器由磁芯和磁軛組成，因此生產工藝相對複雜。所以本發明比現有技術的電感式E十字形磁芯體鎮流器更適合批量生產。2.本發明的磁路採用正方形結構，相對前述現有技術的電感式E十字形磁芯體鎮流器而言縮小磁路周長，減少鎮流器磁損耗，節約一定量的矽鋼片鋼材，達到低碳效果，可簡略定量說明如下
設前述現有技術的電感式E十字形磁芯體鎮流器結構的長方形磁迴路長為m寬為n，則周長為2 (m+n),磁迴路截面積為m*n。當電感量、線圈圈數、線徑以及矽鋼片規格相同時，本發明的磁迴路正方形的邊長a=
■v/^,每片矽鋼片節約的磁路長度為2 (m+n) 一4節約矽鋼片的百分比為{1一
〔2 4^ / (m+n)〕}* %，本發明一般可節約矽鋼片10%左右。3、與磁路採用正方形結構相應，本發明的電路(線圈)也為正方形結構，相對現有技術的長方形電迴路而言減少了線圈周長，從而減少鎮流器自身電阻，降低能耗，同時節省了一定量的漆包線銅材，達到低碳效果。可簡略定量說明如下
現有技術的電感鎮流器，線圈迴路為長方形結構，設迴路長為P，寬為q，則周長為2 (P+q)，磁通面積為P · q。當電感量、線圈圈數、線徑以及矽鋼片規格相同時，本發明的正方
形結構的邊長為C= -JF^。每匝線圈的節約長度為2 (p+q) - 4。節約漆包線的
百分比為{1一〔2 4^ / (P+q))}* %。本發明一般可以節約漆包線銅材25%左右，節約能耗30%左右。4、本發明的E十字形磁芯體中心的磁芯體凸臺為實心結構，前述現有技術的電感式E十字形磁芯體鎮流器的磁芯體凸臺為回字形結構，為空心結構。兩者的不同技術效果比較如下
如圖4所示設空心結構的正方形磁芯體凸臺外周邊長為a，內周邊長為b，實心結構的正方形磁芯體凸臺邊長為C。因為磁通截面積為定量，所以(aXa) —(bXb)=cXc，當a > 0且c > 0時，只有兩種情況 Db=O 時，a=c;
2)a>b>0時，aXa =cXc +bXb，所以a>c ；即空心結構正方形磁芯體凸臺外周的邊長大於實心結構正方形磁芯體凸臺的邊長，如此，空心結構正方形磁芯體凸臺的外周總周長大於實心結構正方形磁芯體凸臺的總周長。也就是說嵌於空心結構正方形磁芯體凸臺外圍的線圈的每匝比嵌於實心結構正方形磁芯體凸臺外圍的線圈的每匝更長。例如若空心結構正方形磁芯體凸臺的外周邊長a=36mm，內周邊長b=20mm，磁通面積為36X36-20X20=896mm。因為磁通面積是定量，所以實心結構正方形磁芯體凸臺的磁通面積也為896mm，實心結構正方形磁芯體凸臺的邊長為c= V 896 30mm。空心結構正方形磁芯體凸臺空心結構正方形磁芯體凸臺周長^=4X36=144mm，實心結構正方形磁芯體凸臺的周長4c=4X30=120mm。實心結構正方形磁芯體凸臺外圍的線圈比空心結構正方形磁芯體凸臺外圍的線圈每匝節約4a4c=144-120=24mm。節約比例為/4a=M/148=16. 2
%o由上述可見，實心結構正方形磁芯體凸臺結構與空心結構正方形磁芯體凸臺結構相比，既節約漆包線(銅材)，又降低線圈內阻，節約能耗。5、.減少電阻、磁阻，增加線圈散熱窗口，提高鎮流器的壽命。由於採用上述磁路及電路雙正方形的結構設計，線圈電阻和矽鋼片磁阻不同程度的減少。因此在接通電源後，線圈和矽鋼片的發熱程度都會降低。同時，由於採用對稱E十字型結構，使原來鎮流器線圈的兩個散熱口增至本發明四個散熱口，散熱效果明顯增加。由於鎮流器的工作溫度每下降10° C，工作壽命大致延長一倍。所以本發明對鎮流器壽命的提高是十分顯著的。綜上所述，本發明比現有技術的電感式E十字形磁芯體鎮流器，既節約漆包線和矽鋼片，又減少電阻和磁損，降低能耗。
圖1為本發明結構的分解示意圖。圖2為圖1的裝配圖。圖3為本發明的磁路圖。圖4為本發明磁芯體凸臺結構與現有技術的磁芯體凸臺結構的示意圖。
具體實施例方式見圖2、圖3 本發明包括磁芯體1以及線圈4，磁芯體1的磁路5閉合，閉合的磁路5為正方形，磁芯體1由上下兩瓣結構對稱的E十字形磁芯體2以及3扣合構成。見圖 1一C，所述E十字形磁芯體的構造如下中心具有正方形磁芯體凸臺8，對應正方形磁芯體凸臺8的周邊分別設置豎向磁芯體側壁6，磁芯體側壁6與對應的磁芯體凸臺8周邊之間分別構成嵌線凹槽7，凹槽7具有槽底，凹槽7的上端為敞口，構成兩個截面分別為E字形的、 垂直交叉的磁芯體2或磁芯體3，圖1一A中，磁芯體2為其背面的圖示。見圖1，線圈4為正方形，線圈4嵌入上下兩瓣結構對稱的E十字形磁芯體2以及3扣合構成的整體嵌線凹槽7中。對應於整體嵌線凹槽7於所述各方向的豎向磁芯體側壁6之間留有四個缺口 9。見圖1、圖2，正方形磁芯體凸臺8的高度小於所述磁芯體側壁6的高度，當上下兩瓣結構對稱的E十字形磁芯體2及3扣合構成磁路閉合的磁芯體1時，相對應的上下正方形磁芯體凸臺8之間留有磁隙。見圖1，磁芯體凸臺8的中心不開孔，為實心結構。作為另外的實施例(未專門圖示)，圖1至圖3所示的E十字形磁芯體的中心為圓柱形磁芯體凸臺，上下E十字形磁芯體2以及3的豎向側壁6分別為圓弧體，嵌線凹槽7為圓弧形槽，相應的線圈4為圓形。由上下兩瓣結構對稱的上述E十字形磁芯體2以及3扣合構成磁路閉合的磁芯體1，其閉合的磁路也為正方形。圖2所示磁芯體結構的外面再包覆鐵殼，對磁芯體及線圈加以緊固和屏蔽。本發明中，E十字形磁芯體的製作方法可以參照現有技術，例如採用現有衝切矽鋼片以及矽鋼片疊合技術製作上述結構的E十字形磁芯體1，線圈4也按現有技術繞制。本發明E十字形磁芯體1的製作方法尤其可以參照申請人同日申請的名稱為《一種電感鎮流器或變壓器磁芯體的製造方法》發明專利申請中所述方法製作，線圈4按現有設計技術繞制， 採用該方法製作時，如圖1、圖2所示，上下兩瓣結構對稱的E十字形磁芯體2以及3的正方形磁芯體凸臺8的四角部位會分別有一個極小的缺角10，對於單個的磁芯體2、單個的磁芯體3或兩者構成的整個磁芯體1的磁性能不存在影響。 以上對本發明的結構以及技術效果的說明主要針對電感式鎮流器，本發明應用於變壓器的結構以及技術效果的說明與電感式鎮流器基本相同，所不同的僅是電感線圈的繞制，電感式鎮流器的電感線圈僅有兩個接頭，變壓器的電感線圈有多個線圈和多個接頭，兩者磁芯和嵌線槽的結構相同。
權利要求
1.節能節材的電感鎮流器或變壓器，包括磁芯體以及線圈，其特徵在於所述磁芯體由上下兩瓣結構對稱的E十字形磁芯體扣合構成，所述磁芯體的磁路閉合；所述上瓣或下瓣E十字形磁芯體的構造如下中心具有磁芯體凸臺，對應磁芯體凸臺的周邊分別設置豎向磁芯體側壁，所述磁芯體側壁與所述對應的磁芯體凸臺周邊之間分別構成嵌線凹槽，所述凹槽具有槽底，凹槽的上端為敞口，所述線圈嵌入上下兩瓣結構對稱的E十字形磁芯體扣合構成的整體嵌線凹槽中。
2.如權利要求1所述節能節材的電感鎮流器或變壓器，其特徵在於對應所述整體嵌線凹槽於所述各方向的豎向磁芯體側壁之間留有缺口。
3.如權利要求1或2所述節能節材的電感鎮流器或變壓器，其特徵在於所述磁芯體凸臺的高度小於所述磁芯體側壁的高度，當上下兩瓣結構對稱的E十字形磁芯體扣合構成所述磁路閉合的磁芯體時，相對應的上下磁芯體凸臺之間留有磁隙。
4.如權利要求3所述節能節材的電感鎮流器或變壓器，其特徵在於所述磁芯體凸臺為實心結構。
5.如權利要求1、2、4任一權利要求所述節能節材的電感鎮流器或變壓器，其特徵在於所述上瓣或下瓣E十字形磁芯體中心具有正方形磁芯體凸臺，所述上下兩瓣結構對稱的E 十字形磁芯體扣合構成的閉合磁路為正方形磁路。
6.如權利要求3所述節能節材的電感鎮流器或變壓器，其特徵在於所述上瓣或下瓣E 十字形磁芯體中心具有正方形磁芯體凸臺，所述上下兩瓣結構對稱的E十字形磁芯體扣合構成的閉合磁路為正方形磁路。
7.如權利要求1、2、4任一權利要求所述節能節材的電感鎮流器或變壓器，其特徵在於所述上瓣或下瓣E十字形磁芯體中心具有圓柱形磁芯體凸臺，所述豎向磁芯體側壁為圓弧體，所述嵌線凹槽為圓周槽，所述上下兩瓣結構對稱的E十字形磁芯體扣合構成的閉合磁路為正方形磁路。
8.如權利要求3所述節能節材的電感鎮流器或變壓器，其特徵在於所述上瓣或下瓣E 十字形磁芯體中心具有圓柱形磁芯體凸臺，所述豎向磁芯體側壁為圓弧體，所述嵌線凹槽為圓周槽，所述上下兩瓣結構對稱的E十字形磁芯體扣合構成的閉合磁路為正方形磁路。
全文摘要
本發明涉及節能節材的電感鎮流器或變壓器，包括磁芯體以及線圈，所述磁芯體由上下兩瓣結構對稱的E十字形磁芯體扣合構成，所述磁芯體的磁路閉合；所述上瓣或下瓣E十字形磁芯體的構造如下中心具有磁芯體凸臺，對應磁芯體凸臺的周邊分別設置豎向磁芯體側壁，所述磁芯體側壁與所述對應的磁芯體凸臺周邊之間分別構成嵌線凹槽，所述凹槽具有槽底，凹槽的上端為敞口，所述線圈嵌入上下兩瓣結構對稱的E十字形磁芯體扣合構成的整體嵌線凹槽中。本發明比現有電感式鎮流器或變壓器，既節約漆包線和矽鋼片，又減少電阻和磁損，降低能耗。
文檔編號H01F27/30GK102360770SQ20111019112
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月8日 優先權日2011年7月8日
發明者溫博, 溫建民 申請人:溫博