Tóm tắt bằng sáng chế choCN110770860B: Lõi lò phản ứng và lò phản ứng của nó
I. Lĩnh vực trừu tượng và kỹ thuật
Sáng chế cung cấp lõi từ của lò phản ứng và một lò phản ứng được thiết kế để cải thiện hiệu suất sử dụng của ách, đạt được cấu trúc nhỏ gọn và đơn giản hóa quá trình sản xuất, đặc biệt đối với-các ứng dụng tần số cao như bộ biến tần quang điện và mạch tăng áp cho xe điện.
Cấu trúc chính: Thiết kế lõi từ lai sử dụng các vật liệu có mật độ từ thông bão hòa và độ thấm khác nhau.
Trụ trung tâm (1): Vật liệu có mật độ từ thông bão hòa cao (ví dụ lõi bột kim loại như Sendust hoặc sắt nhôm silic).
Yoke trên (2) và Yoke dưới (3): Vật liệu có mật độ từ thông bão hòa thấp hơn (ví dụ ferrite).
-Các trụ bên có độ thấm cao (4): Ít nhất hai trụ bên có độ thấm cao (ví dụ: vật liệu ferit hoặc vô định hình, có độ thấm lớn hơn hoặc bằng 200).
Sắp xếp:
Trụ Trung tâm (1) được bố trí giữa khu vực giữa của ách trên và dưới (2, 3), có cuộn dây (5) quấn quanh.
Các trụ bên có khả năng thấm-cao (4) được bố trí cách đều nhau giữa các cạnh ngoài của ách trên và ách dưới (2, 3).
Lợi ích: Thiết kế vật liệu và cấu trúc mạch từ đa đường-ngăn ngừa ách bão hòa sớm, sử dụng hiệu quả không gian ách, phân tán từ thông và cho phép giảm độ dày ách.
II. Bối cảnh và mô tả sáng chế
A. Các vấn đề kỹ thuật của tình trạng kỹ thuật trước đây
Lò phản ứng tần số cao{0}}thông thường thường thay thế lò phản ứng tấm thép silicon truyền thống phải đối mặt với một số thách thức:
Lò phản ứng hình khuyên: Khó cuộn dây và thách thức đối với-sản xuất quy mô lớn.
Lò phản ứng lõi bột kim loại xếp chồng lên nhau (kiểu lõi E{0}}): Mặc dù tốt hơn hình khuyên nhưng các giải pháp nghệ thuật trước đây vẫn có những hạn chế:
Gói nhựa từ tính: Độ thấm thấp của nhựa từ tính hạn chế việc cải thiện tỷ lệ sử dụng ách.
Thiết kế vật liệu lai: Mặc dù nhỏ gọn và hiệu quả nhưng chúng thường gặp vấn đề về sản xuất, đặc biệt là đối với kích thước lớn hơn.
Lõi tấm Ferrite/Mạch từ lai: Khó làm mỏng lõi tấm ferit và có nguy cơ bão hòa sớm trong vật liệu ferit.
B. Giải pháp và cấu hình
Sáng chế giải quyết các vấn đề trước đây bằng cách sử dụng cấu trúc lõi lai và lựa chọn vật liệu để quản lý sự phân bố và bão hòa từ thông.
Cấu hình chi tiết:
Lựa chọn vật liệu cốt lõi:
Vật liệu Trụ Trung tâm (1) được chọn để có mật độ từ thông bão hòa (B1) lớn hơn vật liệu Yoke Trên (2) và Yoke Dưới (3) (B2).
Vật liệu ưu tiên: Trụ giữa: Lõi bột kim loại (Sendust hoặc sắt nhôm silic); Ách: Ferrite.
Trụ bên có độ thấm cao-(4) có độ thấm lớn hơn hoặc bằng 200 và tốt nhất là được làm bằng vật liệu ferit hoặc vô định hình.
Cấu trúc và lắp ráp:
Trụ trung tâm (1) có cuộn dây (5) được quấn ở bên ngoài. Có thể tạo khe hở không khí trên trụ giữa (1).
Kết nối ách: Trụ trung tâm (1) có thể được lắp vào các ách trên và dưới hoặc thậm chí xuyên qua chúng.
Yêu cầu về độ sâu chèn: Nếu được chèn, tỷ lệ giữa độ sâu chèn (D) với độ dày chách (D′), D′D, được quy định là lớn hơn hoặc bằng B1B1−B2 để ngăn vật liệu ferit của chách bão hòa sớm.
Trụ bên: Ít nhất hai trụ bên có khả năng thấm-cao (4) được đặt giữa các mép ngoài của ách, tốt nhất là được bố trí đối xứng xung quanh trụ giữa. Các trụ bên này tạo ra nhiều vòng từ thông để phân tán từ thông một cách hiệu quả.
Cụm lò phản ứng: Lò phản ứng hoàn chỉnh bao gồm cuộn dây (5) được quấn bên ngoài trụ trung tâm (1).
Cách điện: Các vòng cuối cách điện được cung cấp ở trên cùng và dưới cùng của cuộn dây để cách ly nó với trụ giữa và các ách.
Vỏ tùy chọn: Một vỏ có thể được đặt bên ngoài lõi, có thể được đổ đầy keo để kết nối toàn bộ tất cả các bộ phận.
C. Tác dụng có lợi
Cải thiện việc sử dụng ách: Việc sử dụng vật liệu có độ bão hòa cao-cho trụ trung tâm và việc chèn vào các ách ngăn chặn sự bão hòa sớm của ferrite chách, cho phép tận dụng hiệu quả không gian ách.
Cấu trúc nhỏ gọn và dễ sản xuất: Việc sử dụng ít nhất hai cột bên có-có tính thấm cao sẽ tạo thành nhiều vòng từ thông, phân tán từ thông. Điều này cho phép giảm độ dày của phần ách, dẫn đến kết cấu nhỏ gọn và dễ chế tạo.
Ngăn chặn sự bão hòa sớm: Thiết kế độ sâu chèn đảm bảo rằng vật liệu ách được bảo vệ khỏi bão hòa sớm.
III. Tuyên bố chính
Điểm 1: Lõi từ của lò phản ứng, bao gồm trụ trung tâm (1), chốt trên (2), chốt dưới (3) và ít nhất hai trụ bên có-có độ thấm cao (4), đặc trưng ở chỗ:
Trụ trung tâm (1) được bố trí giữa vùng giữa của ách trên (2) và vùng giữa của ách dưới (3).
Mật độ từ thông bão hòa của trụ trung tâm (1) lớn hơn so với ách trên (2) và ách dưới (3).
Các cột bên có độ thấm cao (4) được bố trí giữa chách trên (2) và chách dưới (3) cách đều nhau, hai đầu của chúng được nối với các cạnh ngoài của chách trên (2) và chách dưới (3) tương ứng.
Điểm 2: Lõi từ của lò phản ứng theo điểm 1, trong đó cả hai đầu của trụ trung tâm (1) được đưa vào chách trên (2) và chách dưới (3), tương ứng và tỷ lệ giữa độ sâu chèn D của mỗi đầu với độ dày chạc D′, D′D, thỏa mãn điều kiện: D′D Lớn hơn hoặc bằng B1B1−B2, trong đó B1 là mật độ từ thông bão hòa của trụ trung tâm (1) và B2 là mật độ từ thông bão hòa của chạc trên (2) và chách dưới (3).
Điểm 6: Lõi từ của lò phản ứng theo điểm 1, trong đó trụ trung tâm (1) được làm bằng lõi bột kim loại, còn gông trên (2) và gông dưới (3) được làm bằng ferit.
Điểm 9: Lò phản ứng, bao gồm cuộn dây (5) và lõi từ của lò phản ứng như được mô tả trong điểm bất kỳ trong số các điểm trước đó, trong đó cuộn dây (5) được quấn bên ngoài trụ trung tâm (1).
