Resum de patents perCN110770860B: Nucli del reactor i el seu reactor
I. Àmbit abstracte i tècnic
La invenció proporciona un nucli magnètic de reactor i un reactor dissenyats per millorar la taxa d'utilització del jou de ferro, aconseguir una estructura compacta i simplificar la fabricació, especialment per a aplicacions d'alta-freqüència com inversors fotovoltaics i circuits de reforç de vehicles elèctrics.
Estructura clau: un disseny de nucli magnètic híbrid que utilitza materials amb diferents densitats de flux de saturació i permeabilitat.
Pilar central (1): material de densitat de flux magnètic d'alta saturació (per exemple, nucli de pols metàl·lic com Sendust o alumini de silici de ferro).
Jou superior (2) i Jou inferior (3): material de densitat de flux magnètic de saturació més baixa (p. ex., ferrita).
Pals laterals d'alta-permeabilitat (4): almenys dos pals laterals amb alta permeabilitat (p. ex., ferrita o material amorf, amb permeabilitat superior o igual a 200).
Arranjament:
El pilar central (1) està disposat entre les zones mitjanes dels jous superior i inferior (2, 3), amb una bobina (5) al seu voltant.
Els pals laterals d'alta-permeabilitat (4) es disposen a intervals entre les vores exteriors dels jous superior i inferior (2, 3).
Avantatge: el disseny del material i l'estructura del circuit magnètic de múltiples-camís impedeixen que el jou es saturi prematurament, utilitzant eficaçment l'espai del jou, dispersant el flux magnètic i permetent una reducció del gruix del jou.
II. Antecedents i descripció de la invenció
A. Problemes tècnics de l'art anterior
Els reactors convencionals-d'alta freqüència, que sovint substitueixen els reactors tradicionals de xapa d'acer de silici, s'enfronten a diversos reptes:
Reactors anulars: bobinatge difícil i difícil per a la producció a gran-escala.
Reactors de nucli de pols metàl·lic apilats (estil de nucli E-): tot i que són millors que els anulars, les solucions de l'art anterior encara tenen limitacions:
Paquet de resina magnètica: la baixa permeabilitat de la resina magnètica limita la millora de la taxa d'utilització del jou.
Dissenys de materials híbrids: tot i que són compactes i eficients, sovint tenen problemes de fabricació, especialment per a dimensions més grans.
Nucli de llosa de ferrita/circuit magnètic híbrid: és difícil fer que el nucli de llosa de ferrita sigui prim i comporta el risc de saturació primerenca del material de ferrita.
B. Solució i configuració
La invenció resol els problemes de la tècnica anterior utilitzant una estructura de nucli híbrid i una selecció de material per gestionar la distribució i la saturació del flux magnètic.
Configuració detallada:
Selecció de material bàsic:
El material del pilar central (1) s'escull per tenir una densitat de flux magnètic de saturació (B1) superior a la del material del jou superior (2) i del jou inferior (3) (B2).
Materials preferits: Pilar central: nucli de pols metàl·lic (Sendust o ferro silici d'alumini); Jous: ferrita.
Els pals laterals d'alta-permeabilitat (4) tenen una permeabilitat superior o igual a 200 i preferiblement estan fets de ferrita o material amorf.
Estructura i muntatge:
El pilar central (1) té la bobina (5) enrotllada a l'exterior. Es pot proporcionar un espai d'aire al pilar central (1).
Connexió del jou: el pilar central (1) es pot inserir als jous superior i inferior o fins i tot penetrar-hi.
Requisit de profunditat d'inserció: si s'insereix, la relació entre la profunditat d'inserció (D) i el gruix del jou (D′), D′D, s'estipula que sigui superior o igual a B1B1−B2 per evitar que el material de ferrita del jou es saturi prematurament.
Pals laterals: almenys dos pals laterals d'alta{0}}permeabilitat (4) es col·loquen entre les vores exteriors dels jous, preferiblement distribuïts simètricament al voltant del pilar central. Aquests pals laterals creen múltiples bucles de flux magnètic per dispersar eficaçment el flux magnètic.
Muntatge del reactor: el reactor complet inclou la bobina (5) enrotllada fora del pilar central (1).
Aïllament: es proporcionen anells extrems aïllants a la part superior i inferior de la bobina per aïllar-la del pilar central i dels jous.
Carcassa opcional: es pot col·locar una caixa fora del nucli, que es pot omplir amb cola per connectar integralment totes les peces.
C. Efectes beneficiosos
Ús millorat del jou: l'ús de material d'alta-saturació per al pilar central i la inserció als jous evita la saturació primerenca de la ferrita del jou, permetent que l'espai del jou s'utilitzi de manera eficaç.
Estructura compacta i fabricació fàcil: l'ús d'almenys dues columnes laterals d'alta{0}}permeabilitat forma múltiples bucles de flux magnètic, que dispersen el flux magnètic. Això permet reduir el gruix de la part del jou, donant lloc a una estructura compacta i de fàcil fabricació.
Evita la saturació primerenca: el disseny de la profunditat d'inserció garanteix que el material del jou estigui protegit de la saturació prematura.
III. Reclamacions principals
Reivindicació 1: Nucli magnètic de reactor, que consta d'un pilar central (1), un jou superior (2), un jou inferior (3) i almenys dos pals laterals d'alta-permeabilitat (4), caracteritzat perquè:
El pilar central (1) està disposat entre la zona mitjana del jou superior (2) i la zona mitjana del jou inferior (3).
La densitat de flux magnètic de saturació del pilar central (1) és més gran que la del jou superior (2) i el jou inferior (3).
Les columnes laterals d'alta-permeabilitat (4) estan disposades entre el jou superior (2) i el jou inferior (3) a intervals, amb els seus dos extrems connectats a les vores exteriors del jou superior (2) i el jou inferior (3), respectivament.
Reivindicació 2: El nucli magnètic del reactor de la reivindicació 1, on els dos extrems del pilar central (1) s'insereixen al jou superior (2) i al jou inferior (3), respectivament, i una relació entre la profunditat d'inserció D de cada extrem i el gruix del jou D′, D′D, compleix la condició: D′D Major o igual que el flux magnètic B1B1, on la saturació magnètica és B1B1. la densitat del pilar central (1) i B2 és la densitat de flux magnètic de saturació del jou superior (2) i del jou inferior (3).
6. Reivindicació 6: Nucli magnètic del reactor de la reivindicació 1, on el pilar central (1) està fet d'un nucli de pols metàl·lic, i el jou superior (2) i el jou inferior (3) són de ferrita.
9. Reivindicació 9: Reactor, que inclou una bobina (5) i el nucli magnètic del reactor tal com es descriu en qualsevol de les reivindicacions anteriors, on la bobina (5) s'enrotlla fora del pilar central (1).
