发明名称 具分布气隙之电感装置
摘要 一种用于电力系统中之电感装置的分布气隙材料,用以减小铁心内的边缘损失、机械损失、振动及杂音。分布气隙材料占据铁心中所选择的部位,且是由混合在介电材料基质中的细微磁性材料构成。气隙材料具有一过渡区,其中,磁导率值随着气隙材料而变。
申请公布号 TW495775 申请公布日期 2002.07.21
申请号 TW089112222 申请日期 2000.06.21
申请人 ABB股份有限公司 发明人 潘敏;刘荣生;黎明;麦可 戴格林;帕 洪柏;麦兹 雷昂;刚那 罗斯柏;克利斯汀安 沙斯;斯泛特 苏德洪
分类号 H01F27/24 主分类号 H01F27/24
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种具有一铁心及一分布气隙的电感装置,其包括:一气隙嵌入物,在该气隙中提供磁阻;该气隙嵌入物是一介电容器;以及该电感装置具有一过渡区,包含复数个磁导率値。2.如申请专利范围第1项的电感装置,其中:该铁心具有相对面的自由端,形成与该气隙嵌入物间的介面;该气隙嵌入物具有一磁导率値;该铁心之该相对的自由端具有一磁导率値;该铁心具有一磁导率値;该气隙嵌入物的该磁导率値小于该相对自由端的该磁导率値;以及该相对自由端的该磁导率値小于该铁心的该磁导率値,该不同的磁导率値构成该过渡区。3.如申请专利范围第2项的电感装置,其中:该气隙嵌入物是介电容器,其内填充磁性颗粒。4.如申请专利范围第3项的电感装置,其中:该磁性颗粒是混合在介电基质中的磁性粉末颗粒。5.如申请专利范围第4项的电感装置,其中:该磁性颗粒有被覆。6.如申请专利范围第3项的电感装置,其中:该电容具有挠性;以及一力施加于该气隙嵌入物以改变该磁性颗粒的密度,并藉以改变该气隙中的磁阻。7.如申请专利范围第6项的电感装置,其中:反应施加到该气隙嵌入物的该力,该磁性颗粒的该密度可选择性地调整磁导率2到4倍。8.如申请专利范围第7项的电感装置,其中:该铁心包括至少其中之一:磁性线,磁性材料的带,以及磁性的粉末冶金材料。9.如申请专利范围第3项的电感装置,其中:该介面是平面。10.如申请专利范围第3项的电感装置,其中:该介面是曲面。11.如申请专利范围第3项的电感装置,其中:该片面是锯齿状。12.一种具有一铁心及一分布气隙的电感装置,其包括:一气隙嵌入物,在该气隙中提供磁阻,该气隙嵌入物是多组件的结构;以及该电感装置具有一过渡区,具有一个以上的磁导率値。13.如申请专利范围第12项的电感装置,其中:该多组件结构具有一中央部及端部。14.如申请专利范围第13项的电感装置,其中:该中央部具有一磁导率値;该端部具有一磁导率値;该铁心具有一磁导率値;该中央部的该磁导率値小于该端部的该磁导率値;以及该端部的该磁导率値小于该铁心的该磁导率値;该不同的磁导率値藉以形成该过渡区。15.如申请专利范围第14项的电感装置,其中:该中央部填充混合在介电材料基质中的磁性颗粒;以及该端部填充切成小段的磁性线。16.如申请专利范围第14项的电感装置,其中:该中央部填充混合在介电材料基质中的磁性颗粒;以及该端部填充以介电材料为基质之切成小段的磁性线。17.如申请专利范围第14项的电感装置,其中:该铁心包括至少其中之一:磁性线,磁性材料的带,以及磁性的粉末冶金材料。18.一种电感装置,具有一铁心及一分布气隙,包括:一气隙嵌入物,在该气隙中提供磁阻;该铁心具有复数条线,该复数条线的部分插入该气隙嵌入物;以及该电感装置具有一过渡区,具有一个以上的磁导率値。19.如申请专利范围第18项的电感装置,其中:该气隙嵌入物具有一磁导率値;该复数条线的该部分具有一磁导率値;该铁心具有一磁导率値;该气隙嵌入物的该磁导率値小于该复数条线之该部分的该磁导率値;以及该复数条线之该部分的该磁导率値小于该铁心的该磁导率値,藉以该不同的磁导率値形成该过渡区。20.一种用来调整电源供应的电气特性之电感设备,其特征在于包含申请专利范围第1项所述之电感装置。21.一种以铁心构成的电感装置,该铁心在所选择的部位的磁导率减小,该电感装置包含:配置在铁心所选择部位的分布气隙材料是由混合在介电材料基质中的细微磁性颗粒所构成。22.如申请专利范围第21的装置,其中介电材料包括气体、液体、固体及它们的混合物至少其中之一。23.如申请专利范围第21的装置,其中颗粒具有的颗粒大小及分体积足以减小气隙的边缘效应。24.如申请专利范围第21的装置,其中颗粒大小的范围从大约1奈米到大约1毫米。25.如申请专利范围第21的装置,其中颗粒大小的范围从大约0.1微米到大约200微米。26.如申请专利范围第21的装置,其中颗粒在基质中所占的体积到大约60%。27.一种用来调整电源供应的电气特性之电感设备,其特征在于包含申请专利范围第21项所述之电感装置。图式简单说明:图1显示具有按照本发明之分布气隙的电力变压器或电抗器之电感装置之绕组四周的电场分布;图2是一电缆的局部斜视图,用于按照本发明之典型实施例之电力系统中高功率静态电感装置的绕组;图3是图2之电缆的剖面图;图4是用于按照本发明之典型实施例之具有分布气隙之高功率电感装置的斜视图;图5是按照本发明之分布气隙实施例的局部横剖面图;图6A是本发明另一实施例的测剖面图,使用一介电容器,内填充混合在介电材料基质中的磁性颗粒;图6B是图6A中分布气隙之另一实施例的局部斜视图,在它的端部使用切成小段的磁性线;图7是由粉末冶金的框及分布气隙所制成之电感器的概图;图8是用于分布气隙之粉末颗粒的概图;图9A是由一或多圈介电管所构成之铁心的局部剖面图,介电管内是混合在介电材料基质中的磁性颗粒;图9B是本发明实施例所使用其内填充混合在介电材料基质中之磁性颗粒的管的局部细节;图9C-9E是具有按照本发明之分布气隙之铁心的概图;图9F是铁心部分的剖面图,该部分构成电感器的分布气隙;图10是一图例示的铁心构成一分布气隙的概图;图11A及11B显示磁导颗粒(例如铁)之各种分体积的磁滞及功率损失;图12是具有一个以上磁导率値过渡区之部分磁路的横剖面图;以及图13是习用气隙局部图。
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