CN103680844A - 一种三铁心柱他励三相磁控电抗器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三铁心柱他励三相磁控电抗器，包括：三个主铁心柱、上轭、下轭、三个工作绕组、上、下轭控制绕组等。主铁心柱采用硅钢片叠成，横截面为圆内接多级矩形截面。上、下轭铁心片两端折成钝角，插接在三个主铁心柱上，形成一个端部为直线，中间为三角形的结构。三个主铁心柱上套设工作绕组，上轭、下轭分别套设控制绕组。本发明的磁控电抗器通过控制上、下轭控制绕组的直流电流，改变铁轭的饱和程度，实现电抗值的连续可调，进而实现对三相磁控电抗器工作电流的无级调节。本发明的电抗器结构简单，工艺性好，节省材料，降低成本，同时可使工作电流中的谐波含量大幅度降低。

Description

一种三铁心柱他励三相磁控电抗器
技术领域
本发明涉及一种三铁心柱他励三相磁控电抗器。
背景技术
电抗器是电力系统中广泛应用的无功调节设备，早期的电抗器多为定值电抗器，其电抗值是固定或有级调节的。随着技术的进步和电力系统的实际需求，世界各国相继开发研制了各种可控电抗器，其中磁控可控制电抗器是其中的一类，包括交流控制电抗器、直流控制电抗器、磁阀式电抗器等等。然而，就目前来说，三相磁控电抗器均为三相六柱结构，其结构复杂、体积大、材料利用低、工作电流中谐波含量高，限制了磁控电抗器的推广和应用。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种三铁心柱他励三相磁控电抗器，采用三个主铁心柱，工作绕组套在主铁心柱上，三相绕组可接成Y形或D形；控制绕组套在上下铁轭上，分别接成开口三角形，并与直流电源相接，通过改变直流电流的大小，改变轭部铁心的饱和程度，从而调节工作电流的大小。该电抗器具有结构简单，工艺性好，节省材料，降低成本，工作电流波形好的优点，具有广阔的应用前景。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：
一种三铁心柱他励三相磁控电抗器，包括三个主铁心柱、上轭、下轭、三个工作绕组、上轭控制绕组及下轭控制绕组，所述三个主铁心柱上套设三个工作绕组，上轭、下轭分别套设上轭控制绕组及下轭控制绕组，上轭、下轭分别插接在三个主铁心柱的两端上，上轭及下轭的铁心片两端折成钝角，形成一个端部为直线，中间为三角形的结构，通过控制上、下轭控制绕组的直流电流，改变上、下铁轭的饱和程度，进而实现对三相磁控电抗器电抗值的连续可调。
所述三个主铁心柱采用硅钢片叠成，横截面为圆内接多级矩形截面。
所述三个主铁心柱及上轭、下轭构成正三棱柱形铁心，三个主铁心柱呈正三角形方式放置。
所述上轭控制绕组及下轭控制绕组依次顺向串联，再反向并联，分别接成开口三角形，并与直流电源相接，使得三相的基波电动势之和为零，并提供三次及三的倍数次谐波电流的通路。
所述上轭、下轭横截面形状可为矩形、多边形、椭圆形或圆形。
所述三个工作绕组采用Y接或D接。
所述上轭、下轭均为铁轭。
工作时，通过改变控制绕组直流电流的大小，改变铁轭的饱和程度，进而改变磁路磁阻，达到控制电抗值和容量的目的。本发明的可控电抗器除具有结构简单、工艺性好、节省材料、成本低的特点外，还具有铁心中磁场谐波含量低的优点。
本发明的有益效果：
控制绕组位于上、下铁轭上，三相的控制绕组依次顺向串联，使得三相的基波电动势之和为零，并提供三次及三的倍数次谐波电流的的通路，使得主铁心柱磁场中的谐波含量大大降低。
本发明通过改变控制绕组直流电流的大小，改变铁轭的饱和程度，进而改变磁路磁阻，达到控制电抗值和容量的目的。本发明的可控电抗器除具有结构简单、工艺性好、节省材料、成本低的特点外，还具有铁心中磁场谐波含量低的优点。
附图说明
图1为本发明的铁心结构示意图；
图2为本发明的控制绕组安放示意图；
图3为图1的K向视图；
图4为本发明的工作绕组安放示意图；
图5为图1的B-B视图；
图6为图3的A-A视图；
图中，1、三个主铁心柱、2、上轭、3、下轭、4、工作绕组、5、控制绕组。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明进行详细说明：
如图1-5所示，一种三铁心柱他励三相磁控电抗器，包括三个主铁心柱1、上轭2、下轭3、三个工作绕组4、上轭控制绕组5及下轭控制绕组5，所述三个主铁心柱1上套设三个工作绕组4，上轭2、下轭3分别套设上轭控制绕组5及下轭控制绕组5，上轭2、下轭3分别插接在三个主铁心柱1的两端上，上轭2及下轭3的铁心片两端折成钝角，形成一个端部为直线，中间为三角形的结构，通过控制上、下轭控制绕组5的直流电流，改变上、下铁轭的饱和程度，进而实现对三相磁控电抗器电抗值的连续可调。本发明采用三铁心柱结构，三个主铁心柱1由硅钢片叠成，其横截面为阶梯圆形，在空间呈等三角排列；三个主铁心柱1通过上轭2、下轭3形成闭合磁路，上轭2、下轭3铁心片两端折成钝角，插接在三个主铁心柱1上，铁轭的横截面可以是圆、椭圆、多边形等形状；三个主铁心柱1上套设工作绕组，三个工作绕组4采用Y接或D接；上、下铁轭上套设控制绕组5，分别接成开口三角形，并与直流电源相接。
本发明所述的三铁心柱他励三相磁控电抗器的实施方案之一：该磁控电抗器的工作绕组套设在主铁心柱上，三个工作绕组4采用Y接；控制绕组5套设在上、下铁轭，并且上、下轭控制绕组分别顺向串联后，再反向并联。工作时，通过改变控制绕组5的电流来改变铁轭的饱和程度，进而改变磁路磁阻，达到控制电抗器电抗值和容量的目的。
本发明所述的三铁心柱他励三相磁控电抗器的实施方案之二：该磁控电抗器的工作绕组套设在主铁心柱上，三个工作绕组4采用Y接；控制绕组5只套设在上铁轭上，控制绕组顺向串联接成开口三角形后再接到直流控制电源上。工作时，通过改变上轭控制绕组的直流电流来改变铁轭的饱和程度，进而改变磁路磁阻，达到控制电抗器电抗值和容量的目的。
本发明所述的三铁心柱他励三相磁控电抗器的实施方案之三：该磁控电抗器的工作绕组套设在主铁心柱上，三个工作绕组4采用Y接；控制绕组5只套设在下铁轭上，控制绕组顺向串联接成开口三角形后再接到直流控制电源上。工作时，通过改变下轭控制绕组的直流电流来改变铁心的饱和程度，进而改变磁路磁阻，达到控制电抗器电抗值和容量的目的。

Claims (4)

1.一种三铁心柱他励三相磁控电抗器，其特征是，包括三个主铁心柱、上轭、下轭、三个工作绕组、上轭控制绕组及下轭控制绕组，所述三个主铁心柱上套设三个工作绕组，上轭、下轭分别套设上轭控制绕组及下轭控制绕组，上轭、下轭分别插接在三个主铁心柱的两端上，上轭及下轭的铁心片两端折成钝角，形成一个端部为直线，中间为三角形的结构；
所述上轭控制绕组及下轭控制绕组依次顺向串联，再反向并联，分别接成开口三角形，并与直流电源相接，使得三相的基波电动势之和为零，并提供三次及三的倍数次谐波电流的通路，通过控制上、下轭控制绕组的直流电流，改变上、下铁轭的饱和程度，进而实现对三相磁控电抗器电抗值的连续可调。
2.如权利要求1所述的一种三铁心柱他励三相磁控电抗器，其特征是，所述三个主铁心柱采用硅钢片叠成，横截面为圆内接多级矩形截面。
3.如权利要求1所述的一种三铁心柱他励三相磁控电抗器，其特征是，所述三个主铁心柱及上轭、下轭构成正三棱柱形铁心，三个主铁心柱呈正三角形方式放置。
4.如权利要求1所述的一种三铁心柱他励三相磁控电抗器，其特征是，所述上轭、下轭横截面形状为矩形、多边形、椭圆形或圆形。
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