[发明专利]具有高共模电感的电抗器

说明书

具有高共模电感的电抗器（1）包括至少一个绕组以及磁芯（400），该磁芯具有至少第一支腿（10）和第二支腿（20）以及至少第一磁轭（30）和第二磁轭（40）。至少一个绕组放置在第一支腿（10）和第二支腿（20）中的至少一个上。第一磁轭和第二磁轭（30、40）中的至少一个具有至少一个气隙（50）。所提出的电抗器的设计使得能够通过增大的冷却效率来减小总体积。

技术领域

本发明涉及一种具有高共模电感的电抗器。该电抗器可以用于例如变频器（frequency converter）的DC链路中，其中可用空间受到严重限制。

背景技术

从谐波失真和EMC兼容性角度两者来看，电能的质量由相关标准调节。由于变频器是非线性负载，所以需要采取若干措施来满足标准并使其与电气干线兼容。两个关键的驱动谐波测量是总谐波含量（THC）和部分加权谐波含量（PWHC）。

为了维持这些，电感组件必须与变频器一起使用。电感组件可以是外部单元，也可以集成在驱动中。当前，最优选的解决方案是在驱动的DC链路中安装扼流圈（称为DC扼流圈或DC电抗器）。关于在变频器的DC链路中使用扼流圈的应用，扼流圈通常由常规的“UI”或“EI”芯制成，其中扼流圈用于耦合每个分支特定部分。

期望通过增大的冷却效率来提供具有高共模电感和小的总体积的电抗器。

发明内容

在权利要求1中规定了具有高共模电感的电抗器的实施例。

根据具有高共模电感的电抗器的实施例，电抗器包括至少一个绕组和磁芯。磁芯具有至少第一支腿和第二支腿、以及至少第一磁轭和第二磁轭。至少一个绕组被放置在第一支腿和第二支腿中的至少一个上。第一磁轭和第二磁轭中的至少一个具有至少一个气隙。

电抗器是一种滤波电感器，即，其中是磁芯的电感器，在其中是分支特定的支柱，在其周围布置分支特定的绕组。该解决方案具有特殊的特征，即，取决于应用，在磁轭中使用至少一个气隙。所提出的解决方案允许修改每个绕组之间的耦合，这是通过在磁轭中并因此在每个绕组之间的磁路中使用至少一个气隙，从而增大其磁阻。

通过在磁轭中使用间隙，可以使相应的磁轭以及因此磁芯“打开（open）”。所提出的电抗器的设计概念的主要优点是由于磁轭的“打开”而导致的增大的有效冷却表面。至少一个气隙使得气流能够通过窗，而使得绕组的冷却能力比使用常规的设计概念（例如“UI”、“EI”、UU”、“EE”的磁芯）的情况下更好。如果应用强制空气冷却，则可以最显著地发挥积极作用。然而，在自然惯例的情况下，确保通过磁轭通向空气的路径可能会具有积极影响。

此外，对于变频器应用，电抗器/电感器的磁特性（诸如共模电感和差模电感之比）将更优选。由于相对较高的共模电感，其中使用电抗器满足相关标准（例如IEC6100-3-12）要求的变频器的EMC滤波将更加容易。附加优点是由于较少的材料含量而导致的成本效益。

附加的特征和优点在下面的详细描述中阐述，并且部分地将从描述中对于本领域技术人员而言是显而易见的，或者通过实施如书面描述及其权利要求书以及所附附图中所描述的实施例而识别出。应理解，前面的一般描述和下面的详细描述都仅仅是示例性的，并且旨在提供概述或框架以理解权利要求的性质和特性。

附图说明

附图被包括以提供进一步的理解，并且并入在说明书中并构成说明书的一部分。附图示出了一个或多个实施例，并且与详细描述一起用于解释各种实施例的原理和操作。这样，根据结合附图进行的以下详细描述，将变得更充分理解本公开，在所述附图中

图1示出了具有磁路的两个分支特定部分的电抗器的概念的第一实施例；

图2示出了具有磁路的两个分支特定部分的概念的第二实施例；

图3示出了具有磁路的两个分支特定部分的概念的第三实施例；