CN104347244A - 电抗器装置 - Google Patents

Abstract

以简单的构造实现富有通用性、廉价且能够防止绕组线的过热的电抗器装置。电抗器装置(100)包括：具有间隙部(G)的铁心(10)和被配置在包含间隙部G的铁心(10)的周围的、具有绝缘性保护膜的绕组(20)。绕组(20)与具有间隙部G的铁心(10)隔开空间距离而被卷绕。

Description

电抗器装置

技术领域

本发明涉及电抗器装置的绕组构造的改良。

背景技术

电抗器装置是利用电感的频率特性的静止机器。电抗器装置除了被称作压粉铁心的一部分之外，通常在铁心设置间隙部(空隙部)。

在电抗器装置中已知如下情况：从间隙部泄漏的磁通作用在该间隙部周围的绕组上，产生涡电流。当产生起因于过电流的损失时，绕组的温度上升。电抗器装置的动作频率越高，涡电流引起的发热越容易产生，一旦变成过热状态，绕组的绝缘性保护膜就会在短时间内烧损。

由于涡电流的影响与间隙部的距离的平方成比例，因此为了防止发热，将间隙部分割成多个来缩小各个间隙部的距离。然而，如果想要对铁心设置多个间隙部，就会形成特殊的铁心构造，电抗器装置的制造成本增大。

以往，开发了多种用于防止电抗器装置的温度上升或绕组烧损的技术。

例如，公开了一种EE型变压器，所述EE型变压器在与铁心(core)的间隙部分对应的绕线管中央部设置有妨碍绕组的凸部，在该凸部的一部分上不施加绕组(参照专利文献1)。根据专利文献1的技术，能够提供抑制由漏磁造成的温度上升、损失小的EE型变压器。

另外，公开了绕组的卷绕密度在与铁心的磁间隙部对应的位置比其它部分稀疏地卷绕的电抗器装置(参照专利文献2)。根据专利文献2的技术，在与磁间隙部的磁路垂直的外周范围内，通过使绕组的卷绕密度稀疏来减少因由漏磁的交链产生的涡电流导致的损失。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利文献特开平7－302720号公报；

专利文献2：日本专利文献特开2012－79951号公报。

发明内容

但是，专利文献1的技术需要在与铁心的间隙部分对应的位置具有凸部的专用的绕线管，制造成本增大。

另外，专利文献2的技术即使使与铁心的间隙部对应的位置的卷绕密度稀疏也不能避免跨越间隙部的部分的局部的发热。一旦电抗器装置的动作频率变高，就会局部地产生对可靠性带来影响的发热。并且，在电抗器装置的批量生产工序中，不能用肉眼确认使卷绕密度稀疏的部分的均匀性和内部状况，因此在绕组状态下有可能产生不良情况。

本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供构造简单且富有通用性、并且能够廉价地防止绕组的过热的电抗器装置。

用于实现上述目的本发明涉及的电抗器装置包括：铁心，所述铁心具有间隙部；以及绕组，所述绕组被配置在包含所述间隙部的铁心的周围，并具有绝缘保护膜。

其特征在于，上述绕组与上述间隙部隔开空间距离而被卷绕。

本发明涉及的电抗器装置由于绕组与间隙部隔开空间距离而被卷绕，因此间隙部中的漏磁的影响难以波及到绕组，构造简单且富有通用性，并且能够廉价地防止绕组的过热。

附图说明

图1是实施方式1涉及的电抗器装置的简要截面图；

图2是实施方式1涉及的电抗器装置中的其它方式的简要截面图；

图3是实施方式2涉及的电抗器装置的简要截面图。

符号说明

10、210  铁心

20  绕组

30  绝缘性绕线管

32  筒体部

40  电绝缘性片材

G   间隙部

100、200  电抗器装置

具体实施方式

以下，参照附图来对[实施方式1]和[实施方式2]涉及的电抗器装置进行说明。

[实施方式1]和[实施方式2]是电抗器装置，所述电抗器装置从具有间隙部的铁心隔开空间距离来卷绕绕组，从而构造简单且富有通用性，并且能够廉价地防止绕组的过热。

[实施方式1]

〔电抗器装置的构成〕

首先，参照图1来对实施方式1涉及的电抗器装置的构成进行说明。图1是实施方式1涉及的电抗器装置的简要截面图。图2是实施方式1涉及的电抗器装置中的其它方式的简要截面图。

如图1所示，实施方式1涉及的电抗器装置100包括：具有间隙部G的铁心10和被配置在包含该间隙部G的铁心10的周围的绕组20。

图1所示的铁心10是EE型的铁心。在该EE型的铁心10的中间部设置有至少一处间隙部G。间隙部G隔开空隙使铁心10a、10b彼此相对地来形成。

作为铁心10的构成材料，例如可以举出铁氧体、电磁钢板和坡莫合金等磁性体，但是不限于例示的构成材料。铁心10除了是单体构造以外，也可以是层压了薄板的堆构造。

在包含间隙部G的铁心10的周围设置在两端具有凸缘部31的筒体状的绝缘性绕线管30。作为绝缘性绕线管30的构成材料，例如可以举出苯酚、尼龙、PBT等合成树脂，但是不限于例示的构成材料。在绝缘性绕线管30的筒体部32内容纳铁心10。

作为绕组20采用在漆包线等铜线的周围施加了绝缘性保护膜的导线。

绕组20与具有间隙部G的铁心10隔开空间距离而被卷绕。即，通常在绝缘性绕线管30的筒体部32的周围卷绕绕组20。然而，在本实施方式的电抗器装置100中，在绝缘性绕线管30的筒体部32的周围隔着绝缘体40卷绕绕组20。

作为绝缘体40例如可以举出聚酯、芳香族聚酰胺纤维等合成树脂制的电绝缘性片材，但是不限于例示的电绝缘性片材。

电绝缘性片材的厚度考虑漏磁的强度、绕组20的卷绕数和铁心10的间隙部G的间隔等来决定。

在上述实施方式中，作为与具有间隙部G的铁心10隔开空间距离的单元采用了电绝缘性片材40，但是不限于此。

即，如图2所示，为了对应电抗器装置100的批量生产，通过在筒体部32厚的绝缘性绕线管30上卷绕绕组20，可以与具有间隙部G的铁心隔开空间距离。

与电绝缘性片材40的厚度同样地，绝缘性绕线管30的筒体部32的厚度考虑漏磁的强度、绕组20的卷绕数和铁心10的间隙部G的间隔等来决定。

〔电抗器装置的作用〕

接着，参照图1和图2对实施方式1涉及的电抗器装置100的作用进行说明。

如图1和图2所示，本实施方式涉及的电抗器装置100包括具有间隙部G的EE型铁心10。当使本实施方式涉及的电抗器装置100工作时，从铁心10的间隙部G泄出磁通并作用到间隙部周边的绕组20上，产生涡电流。

在间隙部G的间隙比较小的情况(例如，大约不到1mm的情况)下，过电流在最短距离的铁心10a、10b间流动。另一方面，在间隙部G的间隙比较大的情况(例如，大约3mm～5mm以上的情况)下，当铁心10和绕组20的距离近时，过电流在间隙部周边的绕组20迂回流动。

然而，本实施方式涉及的电抗器装置100的绕组20与具有间隙部G的铁心10隔开空间距离而被卷绕。具体地，在绝缘性绕线管30的筒体部32的周围隔着电绝缘性片材40卷装有绕组20。或者，为了对应电抗器装置100的批量生产，在筒体部32厚的绝缘性绕线管30上卷装有绕组20。

因此，本实施方式涉及的电抗器装置100通过与具有间隙部G的铁心10隔开空间距离来配置绕组20，成为间隙部G中的漏磁的影响难以作用到绕组20上的绕组构造。

即，根据本实施方式涉及的电抗器装置100，由于间隙部G中的漏磁的影响难以作用到绕组20上，因此即使不进行专利文献2中那样的调整，绕组20的卷绕也简单且富有通用性，并且能够廉价地防止绕组的过热。

[实施方式2]

接着，参照图3来对实施方式2涉及的电抗器装置进行说明。图3是实施方式2涉及的电抗器装置的简要截面图。

此外，对于与实施方式1相同的构成部件标注相同的符号进行说明。

如图3所示，实施方式2涉及的电抗器装置200使用EI型铁心210，这一点与实施方式1不同。

本实施方式的EI型铁心210在E型铁心210a和I型铁心210b之间形成有三处间隙部G。

即使在实施方式2中，绕组20也是与具有间隙部G的铁心210隔开空间距离而被卷绕。即，在本实施方式的电抗器装置200中，与EI型铁心210的各间隙部G相面对来夹设用于确保空间距离的绝缘体40。绕组20被卷装在绝缘体40以外的槽内。

作为本实施方式的绝缘体40使用被称作阻拦带(バリアテープ)的用于确保爬电距离的电绝缘性片材。通过与EI型铁心210的各间隙部G相面对来夹设电绝缘性片材，能够确保EI型铁心210的间隙部G和绕组20之间的空间距离，抑制漏磁对绕组20的作用。

电绝缘性片材的厚度考虑漏磁的强度、绕组20的卷绕数和铁心10的间隙部G的间隔等来决定。

此外，虽然没有图示，但是绕组20的周围由模压树脂等电绝缘性筒体覆盖。

实施方式2涉及的电抗器装置200基本上起到与实施方式1同样的作用效果。特别地，根据实施方式2涉及的电抗器装置200，仅仅通过与间隙部G相面对来夹设用于确保爬电距离的绝缘体40的简单构造，能够防止具有EI型铁心210的电抗器装置200的绕组20的过热。

以上，在将实施方式1和实施方式2涉及的电抗器装置与以往的电抗器装置进行了比较的情况下，温度上升极端地降低，几乎没有绕组烧损的危险。

以上，说明了本发明的优选的实施方式，但是这些是用于说明本发明的例示，并不是意在将本发明的范围只限定于这些实施方式。本发明能够在不脱离其主旨的范围内以与上述实施方式不同的各种方式实施。

另外，作为铁心形状例子对EE型和EI型进行了说明，但是当然也能够应用于其它形状的铁心。

Claims (5)

1.一种电抗器装置，其特征在于，包括：

铁心，所述铁心具有间隙部；以及

绕组，所述绕组被配置在包含所述间隙部的铁心的周围，并具有绝缘保护膜，

所述绕组与所述间隙部隔开空间距离而被卷绕。

2.如权利要求1所述的电抗器装置，其特征在于，

与所述间隙部隔开空间距离的单元是用于确保距所述铁心的爬电距离的绝缘体。

3.如权利要求2所述的电抗器装置，其特征在于，

所述绝缘体是合成树脂制的电绝缘性片材。

4.如权利要求1至3中任一项所述的电抗器装置，其特征在于，

所述绕组隔着电绝缘性片材被卷绕在绝缘性绕线管的筒体部的周围。

5.如权利要求1至3中任一项所述的电抗器装置，其特征在于，

所述绕组被卷绕在筒体部厚的绝缘性绕线管上。