進一步節材節能的電感鎮流器或變壓器磁芯體的結構的製作方法

2023-05-01 12:26:46

專利名稱：進一步節材節能的電感鎮流器或變壓器磁芯體的結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及電感型鎮流器或變壓器，尤其涉及電感型鎮流器或變壓器的磁芯體。
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エ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。本申請人申請的中國專利CN202178133U《一種電感鎮流器或變壓器磁芯體的結構》公開了ー種E字型磁芯體結構的節能節材的電感鎮流器或變壓器，其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 芯體的構造為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，凹槽的上端為敞ロ ；所述磁芯體凸臺的高度小於所述磁芯體側壁的高度，當上下兩瓣結構対稱的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，按照上述結構磁芯體製作的電感鎮流器經測試，適合於要求磁漏小的環境使用。ー個偶然的機會，申請人在實施上述電感鎮流器的試驗中，將上述磁芯體凸臺的高度做成了大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側壁之間留有磁隙，經測試，發現磁芯體的磁阻降低明顯，可以使電感鎮流器的電感量顯著提高，在相同電感量的情況下，可以進一歩節能節材。

發明內容
本申請人在上述試驗的基礎上,提供一種進ー步節材節能的電感鎮流器或變壓器磁芯體的結構，其相對於中國專利CN202178133U，磁阻明顯降低，由其製得的電感鎮流器或變壓器，可以減少線圈的圈數，達到進一歩節材節能的技術效果。本發明的技術方案如下—種電感鎮流器或變壓器磁芯體的結構，所述磁芯體為E十字形結構，結構特徵如下(I)第一片E字形矽鋼片作為基準片，所述基準片中指的長度大於基準片上指及下指的長度，沿所述基準片中指的中心線將所述基準片折彎成90° ;(2)從第二片E字形矽鋼片開始，E字形矽鋼片中指的寬度依次増加h，其他尺寸不變；將本結構特徵所得各E字形矽鋼片，依次沿其中指中心線折彎成90°。(3)結構特徵(1)、(2)所得折彎的E字形矽鋼片按長短順序疊片，集合成磁芯體的単元模塊，其體積佔所述E十字形磁芯體整體的1/4 ；
(4)結構特徵(I)至(3)相同結構,集合成另外3個結構特徵(3)所述磁芯體的單元模塊；(5)結構特徵(3)及(4)所得磁芯體的単元模塊拼合，構成所述E十字形磁芯體整體。進ー步的技術方案在於結構特徵(I)所述基準片的上指及下指分別與中指的間距a為電感鎮流器或變壓器嵌線凹槽的寬度；所述上指及下指的長度b分別為a/2 ;所述基準片上指及下指的寬度以及基準片豎直邊的寬度為常規磁路寬度r;結構特徵(2)所述h值為h=2d+2e，其中d為E字形矽鋼片厚度，e為E字形矽鋼片之間的間隙；所需依次加寬的E字形矽鋼片的數量f為f = (c-g)/2d，其中c為電感鎮流器或變壓器嵌線凹槽內周的邊長，g為結構特徵(I)所述基準片中指的允許折彎的最小寬度，d為矽鋼片厚度。 結構特徵(I)所述基準片或/和結構特徵結構特徵所述各中指寬度依次増加的E字形矽鋼片，分別至少包括一片相同尺寸的E字形矽鋼片。本發明的技術效果在於在磁迴路中，磁隙處對磁力線的阻力最大，即磁隙處具有最大的磁阻。磁隙面積越大，電感鎮流器或變壓器的磁阻便越大，相應電感越小。在本發明的設計中，穿越線圈的磁通面積(即中心磁芯體凸臺部分的面積)大於磁芯體四個側壁的橫截面積之和。因此當中心磁芯體凸臺部分的高度大於所述磁芯體側壁的高度，磁隙位於中心磁芯體側壁部分，相應的磁阻減小，電感量増大。見圖I 一 C，設中心磁芯體凸臺部分的面積為A，磁芯體四個側壁的橫截面積之和為B，A> B，則電感量的増加百分比為((A-B) / B〕X 100% =〔(A / B) — I〕X 100%由上式可見，當本發明的電感量與本申請人申請的中國專利CN202178133U電感量相同的情況下，可以減少線圈的圈數，達到進一歩節材節能的技術效果。


圖I為磁芯體単元模塊構成過程的示意圖。圖2為磁芯體整體結構的示意圖。
具體實施例方式見圖I、圖2，本發明以正方形磁路的電感式鎮流器為實施例，其結構特徵如下(I)見圖I一A，第一片E字形矽鋼片作為基準片，所述基準片中指的長度t分別大於基準片上指及下指的長度S，之間的差值為k;基準片的上指2 (X片)及下指2 (y片)分別與中指4 (z片)的間距a為嵌線凹槽3的寬度；所述上指及下指的長度b分別為a/2 ;所述基準片上指及下指的寬度以及基準片豎直邊的寬度為常規磁路寬度r ;沿所得基準片的中心線折彎成90°，如圖I-B所示；(2)從第二片E字形矽鋼片開始，E字形矽鋼片中指的寬度依次増加h，其他尺寸不變；所述h值為h=2d+2e，其中d為矽鋼片厚度，e為矽鋼片之間的間隙；所需依次加寬中指寬度的E字形矽鋼片的數量f為f = (c-g)/2d，其中c為結構特徵(I)所述嵌線凹槽3內周的邊長，或者說為圖2所示正方形磁芯體凸臺7的邊長或邊寬，g為結構特徵(I)所述基準片中指4的最小寬度，即中指的允許折彎的最小寬度，d為矽鋼片厚度；將本結構各E字形矽鋼片，依次沿其中指的中心線折彎成90°，見圖I-C ;(3)將結構特徵(1)、(2)所得折彎的E字形矽鋼片按長短順序疊片，集合成單元模塊，其體積佔所述E十字形磁芯體整體的1/4，見圖I-D ;其中結構特徵(I)所得基準片分別圍成圖2所示的磁芯體側壁之間的缺ロ 5以及正方形磁芯體凸臺7四角位置的缺角6，如圖2所示；(4)按結構特徵(I)至(3)相同結構,集合成另外3個結構特徵(3)所述磁芯體的單元模塊；(5)將結構特徵(3)及(4)所得単元模塊拼合，得到正方形E十字形磁芯體整體1，見圖2。製作大型電感鎮流器或變壓器磁芯體吋，結構特徵(I)所述基準片或/和結構特徵(2)所述各中指寬度依次増加的E字形矽鋼片，分別至少包括一片相同尺寸的E字形矽鋼片，例如可以分別由2片以上的相同尺寸的E字形矽鋼片疊加當作為一片，如此可以減少 衝切不同尺寸矽鋼片的模具數量。作為本發明的具體應用，由上下兩瓣結構對稱的圖2所示的本發明扣合構成電感鎮流器或變壓器的整個磁芯體，可以有效提高電感鎮流器或變壓器的技術性能，具體可見本申請人同日申請的名稱為《進一歩節材節能的電感鎮流器或變壓器》實用新型專利。實施例以36瓦日光燈鎮流器的設計為例。(I)、按照本申請人中國專利CN202178133U《一種電感鎮流器或變壓器磁芯體的結構》的設計方案，中心磁芯體凸臺部分帶有磁隙,磁芯體側壁無磁隙(磁芯體凸臺的高度小於所述磁芯體側壁的高度為0. 25mm)。繞制線圈650圈(650T)，測得電感為IH (測試條件為 50 赫、10V)；按照本發明，中心磁芯體凸臺部分無磁隙，磁芯體側壁有磁隙(磁芯體凸臺的高度大於所述磁芯體側壁的高度為0. 25mm)。中心磁芯體凸臺和磁芯體側壁的面積與上述CN202178133U的相應面積相同。當線圈也為650圈(650T)時，測得電感為I. 2H (測試條件為 50 赫、10V)。(2)、設計值與上述實測值的比較設中心正方形磁芯體凸臺的邊長31mm，面積A為961m m2 ；設磁芯體一個側壁的長為28mm,寬為7mm, —個側壁的橫截面積為28X7 = 196m m2 ;四個側壁的橫截面積之和B為196m m2 X4 = 784m m2 ；設電感線圈仍繞650圈；磁隙由中心正方形磁芯體凸臺移至四個側壁的橫截面積，磁隙面積減少為；A - B = 961 - 784 = 177m m2增加電感量的百分比為〔(A / B) — I〕X 100% = 22%與實施例I電感量的實際測量值從IH提高為I. 2H (測試條件為50赫、10V)基本相吻合。(3)、如本發明的電感量維持不變的情況下，例如維持在電感為IH (測試條件為50赫、10V)，經試驗本發明繞制的線圈圈數約為600圈；與本申請人中國專利CN202178133U的設計方案一維持在電感為IH (測試條件為50赫、10V)繞制線圈650圈相比，可以減少線圈的圈數50圈，節材效果顯著。
(4)、經測試，線圈650圈時對應內阻為35 Q，線圈600圈時對應內阻為31 Q。36瓦日光燈按照其設計標準，工作電流為350mA，線圈600圈時計算其鎮流器的功率消耗為1 = 0. 352X35 = 4. 29W ;本發明線圈650圈時計算其鎮流器的功率消耗為I2R = 0. 352X31 = 3. 80W ;本發明節省電功率 4. 29 — 3. 80 = 0. 49W，節能比為〔(4. 29 —3. 80)/4. 29〕X 100% = 11.4%。本發明與本申請人中國專利CN202178133U的設計方案相比較，既減少了線圈的圈數50圈，又減少了 11. 4%的電能消耗，節材節能效果顯著。以上對本發明及其技術效果的說明主要針對電感式鎮流器的結構，本發明應用於變壓器的結構及其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及多個接頭，兩
者磁芯和線槽的結構相同。
權利要求
1.一種進一步節材節能的電感鎮流器或變壓器磁芯體的結構，其特徵在於所述磁芯體為E十字形結構，結構特徵如下 (1)第一片E字形矽鋼片作為基準片，所述基準片中指的長度大於基準片上指及下指的長度，沿所述基準片中指的中心線將所述基準片折彎成90° ; (2)從第二片E字形矽鋼片開始，E字形矽鋼片中指的寬度依次增加h，其他尺寸不變；將本結構特徵所得各E字形矽鋼片，依次沿其中指中心線折彎成90°。
(3)結構特徵(1)、(2)所得折彎的E字形矽鋼片按長短順序疊片，集合成磁芯體的單元模塊，其體積佔所述E十字形磁芯體整體的1/4 ； (4)結構特徵(I)至(3)相同結構,集合成另外3個結構特徵(3)所述磁芯體的單元模塊； (5)結構特徵(3)及(4)所得磁芯體的單元模塊拼合，構成所述E十字形磁芯體整體。
2.如權利要求I所述進一步節材節能的電感鎮流器或變壓器磁芯體的結構，其特徵在於 (1)結構特徵(I)所述基準片的上指及下指分別與中指的間距a為電感鎮流器或變壓器嵌線凹槽的寬度；所述上指及下指的長度b分別為a/2 ;所述基準片上指及下指的寬度以及基準片豎直邊的寬度為常規磁路寬度r ； (2)結構特徵(2)所述h值為h=2d+2e，其中d為E字形矽鋼片厚度，e為E字形矽鋼片之間的間隙；所需依次加寬的E字形矽鋼片的數量f為f =(c-g)/2d，其中c為電感鎮流器或變壓器嵌線凹槽內周的邊長，g為結構特徵(I)所述基準片中指的允許折彎的最小寬度，d為矽鋼片厚度。
3.如權利要求I或2所述電感鎮流器或變壓器磁芯體的結構，其特徵在於結構特徵(I)所述基準片或/和結構特徵(2)所述各中指寬度依次增加的E字形矽鋼片，分別至少包括一片相同尺寸的E字形矽鋼片。
全文摘要
一種進一步節材節能的電感鎮流器或變壓器磁芯體的結構，所述磁芯體為E十字形結構，其結構為第一片E字形矽鋼片作為基準片，所述基準片中指的長度大於基準片上指及下指的長度，沿基準片中指中心將基準片折彎成90°；從第二片E字形矽鋼片開始，E字形矽鋼片中指的寬度依次增加h，其他尺寸不變，將所得各E字形矽鋼片沿中指中心線折彎成90°；將折彎的矽鋼片按長短順序疊片，集合成磁芯體的單元模塊，其體積佔所述E十字形磁芯體整體的1/4；按相同方法集合成另外3個磁芯體的單元模塊；將上述四個單元模塊拼合，得到E十字形磁芯整體。本發明的磁阻明顯降低，由其製得的電感鎮流器或變壓器，可以減少線圈的圈數，達到進一步節材節能的技術效果。
文檔編號H01F27/26GK102810387SQ201210307608
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月27日 優先權日2012年8月27日
發明者溫博 申請人:溫博