一种可调节式的电感器组件及其屏蔽结构

技术领域

本发明属于电感器技术领域，具体涉及一种可调节式的电感器组件及其屏蔽结构。

背景技术

电感器组件也叫电感元件，是利用电磁感应原理制成的储能电子元件，电感器组件的原始模型为导线绕成圆柱线圈。当线圈中通以电流i，在线圈中就会产生磁通量Φ，并储存能量。表征电感元件（简称电感）产生磁通，存储磁场的能力的参数，也叫电感，用L表示，它在数值上等于单位电流产生的磁链。电感器组件按磁芯结构形式分类，可分为：工字形电感器、环形电感器和棒形电感器，其中，环形电感器主要由圆环形磁芯和线圈组成。

现有的环形电感器，其电感量和线圈的匝数成正比，线圈的圈数越多、绕制的线圈越密集，电感量越大。但是，现有的环形电感器，其线圈的匝数在出厂时已设定好，在实际应用中，不同的使用要求下，需要配备多种不同电感量的环形电感器，现有的环形电感器无法根据实际需求调节环形电感器的电感量，具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种可调节式的电感器组件，能够使得装置分别在第一通路状态、第二通路状态以及第三通路状态中进行变换，对装置的电感量进行调节，使得装置能够根据使用需求调节电感量，同时，通过导热分隔元件和导热柱的配合，便于对吸收并传递绕组导线释放的热量，提高了装置的散热性能。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种可调节式的电感器组件，包括外壳，所述外壳的内部设置有一环形分隔板，所述外壳的内部通过分隔板分隔有调整腔和电感腔，所述外壳的侧壁上装配有多个供电电刷部，多个所述供电电刷部分别记为第一电刷组和第二电刷组，所述电感腔的内部装配有圆环磁芯，还包括：

绝缘环，所述绝缘环转动连接于调整腔的内部；

多个绕组导线，多个所述绕组导线依次缠绕于供电电刷部的外侧，多个所述绕组导线分别记为第一绕组、第二绕组和第三绕组，且多个所述绕组导线的起始端和末端均固定有调节电刷部，且所述供电电刷部和调节电刷部相适配，多个所述调节电刷部分别记为第一调节电刷组、第二调节电刷组和第三调节电刷组，且所述第一调节电刷组和第一绕组、第二调节电刷组和第二绕组以及第三调节电刷组和第三绕组之间均相互适配，具体的，位于所述第一绕组起始端和末端的多个调节电刷部分别记为第一碳刷块和第二碳刷块，位于所述第二绕组起始端和末端的多个调节电刷部分别记为第三碳刷块和第四碳刷块，位于所述第三绕组起始端和末端的多个调节电刷部分别记为第五碳刷块和第六碳刷块；

多个电感调节部，多个所述电感调节部环形分布于绝缘环上，多个所述电感调节部分别记为第一状态部、第二状态部和第三状态部，任意两个所述电感调节部内部的电路连接方式均不相同；

其中，当所述供电电刷部和第一状态部相适配时，记为第一通路状态，此时，所述供电电刷部、第一绕组和第一状态部之间形成闭合通路；当所述供电电刷部和第二状态部相适配时，记为第二通路状态，此时，所述供电电刷部、第一绕组、第二绕组和第一状态部之间形成闭合通路，且所述第一绕组和第二绕组之间为串联；当所述供电电刷部和第三状态部相适配时，记为第三通路状态，此时，所述供电电刷部、第一绕组、第二绕组、第三绕组和第三状态部之间形成闭合通路，且所述第一绕组、第二绕组以及第三绕组之间为串联。

在一种优选方案中，所述第一状态部和第二状态部、第一状态部和第三状态部以及第二状态部和第三状态部之间均设置有切换间隙，且供电电刷部和调节电刷部靠近电感调节部一端的弧长均大于切换间隙。

在一种优选方案中，所述电感调节部包括供电滑环、第一导电组、第二导电组和第三导电组，所述供电滑环固定于绝缘环的外壁上，所述供电滑环和供电电刷部相适配，所述第一导电组、第二导电组和第三导电组均固定于绝缘环的内壁上，且所述第一导电组和第一调节电刷组、第二导电组和第二调节电刷组以及第三导电组和第三调节电刷组之间均相互适配。

在一种优选方案中，所述第一状态部中，与所述第一绕组起始端相适配的第一导电组记为第一导电环-进，且所述第一碳刷块和第一导电环-进相适配，与所述第一绕组末端相适配的第一导电组记为第一导电环-出，且所述第二碳刷块和第一导电环-出相适配，所述第一供电环和第一导电环-进以及第一导电环-出和第二供电环之间均通过导线相连接。

在一种优选方案中，所述第二状态部中，与所述第二绕组起始端相适配的第二导电组记为第二导电环-进，且所述第三碳刷块和第二导电环-进相适配，与所述第二绕组末端相适配的第二导电组记为第二导电环-出，且所述第四碳刷块和第二导电环-出相适配，所述第一供电环和第二导电环-进、第二导电环-出和第一导电环-进以及第一导电环-出和第二供电环之间均通过导线相连接。

在一种优选方案中，所述第三状态部中，与所述第三绕组起始端相适配的第三导电组记为第三导电环-进，且所述第五碳刷块和第三导电环-进相适配，与所述第三绕组末端相适配的第三导电组记为第三导电环-出，且所述第六碳刷块和第三导电环-出相适配，所述第一供电环和第三导电环-进、第三导电环-出和第二导电环-进、第二导电环-出和第一导电环-进以及第一导电环-出和第二供电环之间均通过导线相连接。

在一种优选方案中，相邻的两个所述绕组导线之间均装配有导热分隔元件，多个导热分隔元件之间插接有可拆卸的导热柱，且位于最下端的多个导热柱的一端均贯穿外壳的底部并延伸至外壳下端，所述导热分隔元件和导热柱的材质均为高导热率的非金属材质。

在一种优选方案中，所述外壳的上端设置有指示标识，所述绝缘环的上端设置有多个识别区，且所述识别区和第一状态部、识别区和第二状态部以及识别区和第三状态部之间一一对应。

在一种优选方案中，所述绝缘环的上端均匀开设有多个扣手槽，所述导热分隔元件的外壁上均匀开设有多个散热孔。

一种屏蔽结构，适用于上述任意一项的一种可调节式的电感器组件，包括一屏蔽组件，所述屏蔽组件装配于外壳的外侧。

本发明取得的技术效果为：

本发明通过转动绝缘环，通过绝缘环带动第一状态部、第二状态部和第三状态部转动，使得调节电刷部依次和第一状态部、第二状态部以及第三状态部交替接触，使得装置分别在第一通路状态、第二通路状态以及第三通路状态中进行变换，对圆环磁芯外侧有效的线圈匝数进行调整，进而调整装置的电感量，使得装置能够根据使用需求调整电感量，降低了装置的使用局限性，提高了装置的适用范围；

本发明通过在相邻的两个绕组导线之间设置导热分隔元件，通过导热分隔元件吸收绕组导线释放的热量，并通过导热柱将热量传递至装置外部，便于对位于装置内部的绕组导线进行散热，提高了装置的散热性能。避免位于装置内部的绕组导线散热不佳，导致装置工作状态不稳定。

附图说明

图1是本发明整体的结构示意图；

图2是本发明图1中A处的局部放大图；

图3是本发明中整体的结构仰视图；

图4是本发明中整体的结构剖视图；

图5是本发明中调节电刷部和电感调节部的结构剖视图；

图6是本发明中整体的结构爆炸图；

图7是本发明图6中B处的局部放大图；

图8是本发明中电感调节部的状态示意图；

图9是本发明中电感调节部的结构爆炸图；

图10是本发明第一通路状态的示意图；

图11是本发明第二通路状态的示意图；

图12是本发明第三通路状态的示意图；

图13是本发明中导热分隔元件的结构剖视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

10、外壳；11、调整腔；12、电感腔；

13、供电电刷部；

13a、第一电刷组；13b、第二电刷组；

14、圆环磁芯；15、绝缘环；

16、绕组导线；

16a、第一绕组；16b、第二绕组；16c、第三绕组；

17、调节电刷部；

17a、第一调节电刷组；17a1、第一碳刷块；17a2、第二碳刷块；

17b、第二调节电刷组；17b1、第三碳刷块；17b2、第四碳刷块；

17c、第三调节电刷组；17c1、第五碳刷块；17c2、第六碳刷块；

18、导热分隔元件；19、导热柱；

20、电感调节部；

20a、第一状态部；20b、第二状态部；20c、第三状态部；

21、供电滑环；21a、第一供电环；21b、第二供电环；

22、第一导电组；22a、第一导电环-进；22b、第一导电环-出；

23、第二导电组；23a、第二导电环-进；23b、第二导电环-出；

24、第三导电组；24a、第三导电环-进；24b、第三导电环-出

30、指示标识；31、识别区；32、扣手槽；33、散热孔。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个较佳的实施方式中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

请参阅附图1至图6所示，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种可调节式的电感器组件，包括外壳10，外壳10的上端设置有指示标识30，外壳10的内部设置有一环形分隔板，外壳10的内部通过分隔板分隔有调整腔11和电感腔12，且电感腔12位于调整腔11的内部，电感腔12内部的下端开设有一通槽，外壳10的侧壁上装配有多个供电电刷部13，多个供电电刷部13分别记为第一电刷组13a和第二电刷组13b，且第一电刷组13a和第二电刷组13b的一端均设置有供电导线，供电导线与外部电源相连接，电感腔12的内部装配有圆环磁芯14，还包括：

绝缘环15，绝缘环15转动连接于调整腔11的内部，绝缘环15的上端均匀设置有多个识别区31和多个扣手槽32，且识别区31和指示标识30相适配，识别区31的上端设置有状态标记，且多个识别区31上端的状态标记均不相同，状态标记用于表示装置的工作状态；

多个绕组导线16，请参阅附图4至图7所示，多个绕组导线16依次缠绕于供电电刷部13的外侧，多个绕组导线16分别记为第一绕组16a、第二绕组16b和第三绕组16c，在本实施例中，第一绕组16a缠绕于供电电刷部13的外侧，第二绕组16b缠绕于第一绕组16a的外侧，第三绕组16c缠绕于第二绕组16b的外侧，且多个绕组导线16的起始端和末端均固定有调节电刷部17，且供电电刷部13和调节电刷部17相适配，多个调节电刷部17分别记为第一调节电刷组17a、第二调节电刷组17b和第三调节电刷组17c，且第一调节电刷组17a和第一绕组16a、第二调节电刷组17b和第二绕组16b以及第三调节电刷组17c和第三绕组16c之间均相互适配，具体的，位于第一绕组16a起始端和末端的多个调节电刷部17分别记为第一碳刷块17a1和第二碳刷块17a2，位于第二绕组16b起始端和末端的多个调节电刷部17分别记为第三碳刷块17b1和第四碳刷块17b2，位于第三绕组16c起始端和末端的多个调节电刷部17分别记为第五碳刷块17c1和第六碳刷块17c2，具体的，绕组导线16可以为下列形式中的任意一种：单层密绕、单层间绕，且一个绕组导线16可以包括单根导线或多根导线；

多个导热分隔元件18，请参阅图1、图4、图6和图13所示，多个导热分隔元件18分别装配于相邻的两个绕组导线16之间，导热分隔元件18包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体可拆卸的卡接连接，导热分隔元件18的外侧均匀开设有多个散热孔33，且上壳体和绕组导线16以及下壳体和绕组导线16之间均相互贴合，多个导热分隔元件18之间均插接有可拆卸的导热柱19，且位于最下端的多个导热柱19的一端贯穿外壳10的底部并延伸至外壳10下端，导热分隔元件18和导热柱19的材质均为高导热率的非金属材质，通过导热分隔元件18和导热柱19便于吸收并传递绕组导线16释放的热量，提高装置内部的散热性能，同时，非金属材质的设置，能够避免对绕组导线16周围的磁场产生影响，提高装置的稳定性；

多个电感调节部20，请参阅图4至图9所示，多个电感调节部20环形分布于绝缘环15上，多个电感调节部20分别记为第一状态部20a、第二状态部20b和第三状态部20c，且识别区31和第一状态部20a、识别区31和第二状态部20b以及识别区31和第三状态部20c之间一一对应，任意两个电感调节部20内部的电路连接方式均不相同，且第一状态部20a和第二状态部20b、第一状态部20a和第三状态部20c以及第二状态部20b和第三状态部20c之间均设置有切换间隙，且供电电刷部13和调节电刷部17靠近电感调节部20一端的弧长均大于切换间隙，通过上述设置，当对装置的电感量进行调节时，可以避免在状态切换的过程中出现断路的情况；

其中，请参阅图10至图12所示，当供电电刷部13和第一状态部20a相适配时，记为第一通路状态，此时，供电电刷部13、第一绕组16a和第一状态部20a之间形成闭合通路；当供电电刷部13和第二状态部20b相适配时，记为第二通路状态，此时，供电电刷部13、第一绕组16a、第二绕组16b和第一状态部20a之间形成闭合通路，且第一绕组16a和第二绕组16b之间为串联；当供电电刷部13和第三状态部20c相适配时，记为第三通路状态，此时，供电电刷部13、第一绕组16a、第二绕组16b、第三绕组16c和第三状态部20c之间形成闭合通路，且第一绕组16a、第二绕组16b以及第三绕组16c之间为串联。

进一步的，通过指示标识30和识别区31上端设置的状态标识，可以便捷的识别装置的工作状态，便于工作人员调整装置的电感量。

需要说明的是，在本实施例中，绕组导线16的数量为3组，在实际应用中，可根据使用需求调整绕组导线16的数量，且多个绕组导线16分别记为第一绕组16a、第二绕组16b、……、第N绕组。

在该实施方式中，当需要调节装置的电感量时，转动绝缘环15，通过绝缘环15带动第一状态部20a、第二状态部20b和第三状态部20c转动，使得调节电刷部17依次和第一状态部20a、第二状态部20b以及第三状态部20c交替接触，使得装置分别在第一通路状态、第二通路状态以及第三通路状态中进行变换，当调节电刷部17和第一状态部20a以及供电电刷部13和第一状态部20a之间均相互适配时，装置处于第一通路状态，供电电刷部13、第一绕组16a、第一调节电刷组17a和第一状态部20a之间形成闭合通路，此时，装置的电感量最小，圆环磁芯14外侧有效的线圈匝数为第一绕组16a的匝数；当调节电刷部17和第二状态部20b以及供电电刷部13和第二状态部20b之间均相互适配时，装置处于第二通路状态，供电电刷部13、第一绕组16a、第二绕组16b、第一调节电刷组17a、第二调节电刷组17b和第二状态部20b之间形成闭合通路，且第一绕组16a和第二绕组16b之间为串联，此时，装置的电感量大于第一通路状态的电感量，圆环磁芯14外侧有效的线圈匝数为第一绕组16a的匝数和第二绕组16b的匝数之和；当调节电刷部17和第三状态部20c以及供电电刷部13和第三状态部20c之间均相互适配时，装置处于第三通路状态，此时，供电电刷部13、第一绕组16a、第二绕组16b、第三绕组16c、第一调节电刷组17a、第二调节电刷组17b、第三调节电刷组17c和第三状态部20c之间形成闭合通路，且第一绕组16a、第二绕组16b以及第三绕组16c之间为串联，此时，装置的电感量最大，圆环磁芯14外侧的有效的线圈匝数为第一绕组16a的匝数、第二绕组16b的匝数以及第三绕组16c的匝数之和，具体的，在本实施例中，有效的线圈匝数是指装置通电后，有电流通过且产生磁场的线圈的匝数。

请参阅图4、图5和图9所示，电感调节部20包括供电滑环21、第一导电组22、第二导电组23和第三导电组24，供电滑环21固定于绝缘环15的外壁上，供电滑环21和供电电刷部13相适配，第一导电组22、第二导电组23和第三导电组24均固定于绝缘环15的内壁上，且第一导电组22和第一调节电刷组17a、第二导电组23和第二调节电刷组17b以及第三导电组24和第三调节电刷组17c之间均相互适配。

进一步的，请参阅图10所示，第一状态部20a中，与第一绕组16a起始端相适配的第一导电组22记为第一导电环-进22a，且第一碳刷块17a1和第一导电环-进22a相适配，与第一绕组16a末端相适配的第一导电组22记为第一导电环-出22b，且第二碳刷块17a2和第一导电环-出22b相适配，第一供电环21a和第一导电环-进22a以及第一导电环-出22b和第二供电环21b之间均通过导线相连接。

在该实施方式中，当装置处于第一通路状态时，调节电刷部17和第一状态部20a以及供电电刷部13和第一状态部20a之间均相互适配，供电电刷部13、第一绕组16a、第一调节电刷组17a以及第一状态部20a之间形成闭合通路，第二绕组16b和第三绕组16c均处于断路状态，装置通电后，电流依次经过：第一电刷组13a、第一供电环21a、第一导电环-进22a、第一碳刷块17a1、第一绕组16a、第二碳刷块17a2、第一导电环-出22b、第二供电环21b和第二电刷组13b，此时，装置的电感量最小，圆环磁芯14外侧有效的线圈匝数为第一绕组16a的匝数。

进一步的，请参阅图11所示，第二状态部20b中，与第二绕组16b起始端相适配的第二导电组23记为第二导电环-进23a，且第三碳刷块17b1和第二导电环-进23a相适配，与第二绕组16b末端相适配的第二导电组23记为第二导电环-出23b，且第四碳刷块17b2和第二导电环-出23b相适配，第一供电环21a和第二导电环-进23a、第二导电环-出23b和第一导电环-进22a以及第一导电环-出22b和第二供电环21b之间均通过导线相连接。

在该实施方式中，当装置处于第二通路状态时，调节电刷部17和第二状态部20b以及供电电刷部13和第二状态部20b之间均相互适配，供电电刷部13、第一绕组16a、第二绕组16b、第一调节电刷组17a、第二调节电刷组17b以及第二状态部20b之间形成闭合通路，且第一绕组16a和第二绕组16b之间为串联，第三绕组16c处于断路状态，装置通电后，电流依次经过：第一电刷组13a、第一供电环21a、第二导电环-进23a、第三碳刷块17b1、第二绕组16b、第四碳刷块17b2、第二导电环-出23b、第一导电环-进22a、第一碳刷块17a1、第一绕组16a、第二碳刷块17a2、第一导电环-出22b、第二供电环21b和第二电刷组13b，此时，装置的电感量大于第一通路状态的电感量，圆环磁芯14外侧有效的线圈匝数为第一绕组16a的匝数和第二绕组16b的匝数之和。

进一步的，请参阅图12所示，第三状态部20c中，与第三绕组16c起始端相适配的第三导电组24记为第三导电环-进24a，且第五碳刷块17c1和第三导电环-进24a相适配，与第三绕组16c末端相适配的第三导电组24记为第三导电环-出24b，且第六碳刷块17c2和第三导电环-出24b相适配，第一供电环21a和第三导电环-进24a、第三导电环-出24b和第二导电环-进23a、第二导电环-出23b和第一导电环-进22a以及第一导电环-出22b和第二供电环21b之间均通过导线相连接。

在该实施方式中，当装置处于第三通路状态时，调节电刷部17和第三状态部20c以及供电电刷部13和第三状态部20c之间均相互适配，供电电刷部13、第一绕组16a、第二绕组16b、第三绕组16c、第一调节电刷组17a、第二调节电刷组17b、第三调节电刷组17c和第三状态部20c之间形成闭合通路，且第一绕组16a、第二绕组16b以及第三绕组16c之间为串联，装置通电后，电流依次经过：第一电刷组13a、第一供电环21a、第三导电环-进24a、第五碳刷块17c1、第三绕组16c、第六碳刷块17c2、第三导电环-出24b、第二导电环-进23a、第三碳刷块17b1、第二绕组16b、第四碳刷块17b2、第二导电环-出23b、第一导电环-进22a、第一碳刷块17a1、第一绕组16a、第二碳刷块17a2、第一导电环-出22b、第二供电环21b和第二电刷组13b，此时，装置的电感量最大，圆环磁芯14外侧的有效的线圈匝数为第一绕组16a的匝数、第二绕组16b的匝数以及第三绕组16c的匝数之和。

一种屏蔽结构，适用于上述任意结构的一种可调节式的电感器组件，包括一屏蔽组件（图中未画出），屏蔽组件装配于外壳10的外侧，屏蔽组件的设置，能够避免装置可调节式环形电感器工作时产生的磁场影响其他电路及元件正常工作。

本发明的工作原理为：

当需要调节装置的电感量时，转动绝缘环15，通过绝缘环15带动第一状态部20a、第二状态部20b和第三状态部20c转动，使得调节电刷部17依次和第一状态部20a、第二状态部20b以及第三状态部20c交替接触，并通过指示标识30和识别区31上端的状态标识的配合，对装置的工作状态进行调整，使得装置分别在第一通路状态、第二通路状态以及第三通路状态中进行变换；

当调节电刷部17和第一状态部20a以及供电电刷部13和第一状态部20a之间均相互适配时，装置处于第一通路状态，供电电刷部13、第一绕组16a、第一调节电刷组17a和第一状态部20a之间形成闭合通路，此时，装置的电感量最小，圆环磁芯14外侧有效的线圈匝数为第一绕组16a的匝数；

当调节电刷部17和第二状态部20b以及供电电刷部13和第二状态部20b之间均相互适配时，装置处于第二通路状态，供电电刷部13、第一绕组16a、第二绕组16b、第一调节电刷组17a、第二调节电刷组17b和第二状态部20b之间形成闭合通路，且第一绕组16a和第二绕组16b之间为串联，此时，装置的电感量大于第一通路状态的电感量，圆环磁芯14外侧有效的线圈匝数为第一绕组16a的匝数和第二绕组16b的匝数之和；

当调节电刷部17和第三状态部20c以及供电电刷部13和第三状态部20c之间均相互适配时，装置处于第三通路状态，此时，供电电刷部13、第一绕组16a、第二绕组16b、第三绕组16c、第一调节电刷组17a、第二调节电刷组17b、第三调节电刷组17c和第三状态部20c之间形成闭合通路，且第一绕组16a、第二绕组16b以及第三绕组16c之间为串联，此时，装置的电感量最大，圆环磁芯14外侧的有效的线圈匝数为第一绕组16a的匝数、第二绕组16b的匝数以及第三绕组16c的匝数之和，具体的，在本实施例中，有效的线圈匝数是指装置通电后，有电流通过且产生磁场的线圈的匝数，通过调整装置的工作状态，对圆环磁芯14外侧有效的线圈匝数进行调整，进而调整装置的电感量，使得装置能够根据使用需求调整电感量，降低了装置的使用局限性，提高了装置的适用范围。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。