CN104485207B - 共轭式外铁芯电抗器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种共轭式外铁芯电抗器，其包括：一个电抗器上铁轭、一个电抗器下铁轭、两个或四个外铁芯柱；一个位于所述电抗器上铁轭和电抗器下铁轭之间的电抗器共轭，四个外铁芯柱中的两个位于电抗器上铁轭和中铁轭之间，另外两个外铁芯柱位于电抗器中铁轭和下铁轭之间；或者两个外铁芯柱位于电抗器上铁轭和下铁轭之间，此时电抗器的中铁轭位于两个外铁芯柱之间。以及位于所述电抗器上铁轭、电抗器共轭、电抗器下铁轭、外铁芯柱之间的电抗器空心线圈。本发明容量大、线性度好、漏磁小。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力设备，具体来说，是涉及一种共轭式外铁芯电抗器。
背景技术
随着电力电子设备容量的增大，要求滤波电抗器的容量也随之增大；同时，对电能质量的要求也越来越高，因而要求滤波电抗器的性能越来越好。另一方面，大功率滤波电抗器的漏磁频率高、强度大，所产生的电磁干扰，对周边仪器、仪表或其他设备的影响越来越大。
常规滤波电抗器都难以同时满足电力电子系统中容量大、谐波频率高、线性度好、漏磁强度小等要求。
现代电力电子系统中的滤波电抗器，不仅容量大，而且谐波频率高、频谱宽，所以要求电抗器的线性度好。常规做法是采用空心电抗器。但空心电抗器的弱点之一是漏磁强度大，对周边器件或设备的干扰大，当通过电抗器的滤波频率较高时，其干扰会变得更大。
针对现代电力电子系统上述新特点，有必要设计一种容量大、线性度好、漏磁小的新型电抗器。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种共轭式外铁芯电抗器，其容量大、线性度好、漏磁小。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种共轭式外铁芯电抗器，其特征在于，其包括：
一个电抗器上铁轭、一个电抗器下铁轭、两个或四个外铁芯柱；
一个位于所述电抗器上铁轭和电抗器下铁轭之间的电抗器共轭，四个外铁芯柱中的两个位于电抗器上铁轭和中铁轭之间，另外两个外铁芯柱位于电抗器中铁轭和下铁轭之间；或者两个外铁芯柱位于电抗器上铁轭和下铁轭之间，此时电抗器的中铁轭位于两个外铁芯柱之间。
以及位于所述电抗器上铁轭、电抗器共轭、电抗器下铁轭、外铁芯柱之间的电抗器空心线圈。
优选地，所述外铁芯柱对称设有一个或多个气隙。
优选地，所述气隙位置设在外铁芯柱的中间。
优选地，所述气隙位置设在外铁芯柱与电抗器上铁轭的交接处或外铁芯柱与电抗器下铁轭的交接处或外铁芯柱与电抗器共轭的交接处。
优选地，所述空心线圈采用圆线或扁线绕或箔绕。
优选地，所述电抗器空心线圈的导体是铜导体或是铝导体。
优选地，所述电抗器空心线圈的数量为两个，一个电抗器空心线圈固定在上铁轭、外铁芯柱、电抗器共轭之间，另一个电抗器空心线圈固定在电抗器共轭、外铁芯柱、下铁轭之间。
优选地，所述外铁芯柱的材料是取向硅钢或无取向硅钢或非晶铁芯或粉末磁芯。
本发明的积极进步效果在于：
一，本发明通过将线圈做成空心线圈，使电抗器的线性度较普通铁芯电抗器的线性度有较大提高。两倍电流时的电感量和额定电流时的电感量非常接近，其线性度较好。
二，本发明采用线性度好的空心线圈置于由外铁芯和铁轭组成的框内。一方面，空心线圈外部的铁轭和铁芯构成部分磁路，可使其电感量比空心线圈的电感量增大，即增大容量；另一方面，外铁芯和铁轭在线圈外面形成了磁屏蔽框，大大减小了漏磁强度。
三，由于采用了共轭结构，可使铁芯用量减小，节约了铁芯材料，缩小了电抗器的体积、重量。
四，本发明较好地克服了空心电抗器漏磁强度大、铁芯电抗器线性度不高的缺点，巧妙地将空心电抗器线性度好、铁芯电抗器漏磁小、共轭电抗器节约用材和缩小体积等优点结合在一起，从而能够制造应用于电力电子系统的更大容量的滤波电抗器，从一定程度上进一步扩展了电力电子技术的应用空间。
附图说明
图1为本发明共轭式外铁芯电抗器的结构示意图。
图2为本发明沿图1的A-A方向的剖面图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图1和图2所示，本发明共轭式外铁芯电抗器包括：
一个电抗器上铁轭11、一个电抗器下铁轭12、两个或四个外铁芯柱（第一外铁芯柱21、第二外铁芯柱22、第三外铁芯柱23、第四外铁芯柱24）；
一个位于所述电抗器上铁轭11和电抗器下铁轭12之间的电抗器共轭13，两个外铁芯柱（第一外铁芯柱21、第二外铁芯柱22）位于电抗器上铁轭11和下铁轭12的之间，或者四个外铁芯柱（第一外铁芯柱21、第二外铁芯柱22、第三外铁芯柱23、第四外铁芯柱24）中的第一外铁芯柱21、第二外铁芯柱22位于电抗器上铁轭11和中铁轭13之间，另外两个外铁芯柱（第三外铁芯柱23、第四外铁芯柱24）位于电抗器中铁轭13和下铁轭12之间；
以及位于所述电抗器上铁轭11、电抗器共轭13、第一外铁芯柱21和第二外铁芯柱22之间的第一电抗器空心线圈31，和位于电抗器中铁轭13、下铁轭12、第三外铁芯柱23和第四外铁芯柱24之间的第二电抗器空心线圈32；或者（当外铁芯柱为两个时）位于电抗器上铁轭11、中铁轭13、下铁轭12与第一外铁芯柱21、第二外铁芯柱22之间的第一电抗器空心线圈31和第二电抗器空心线圈32。
所述外铁芯柱不设气隙或对称设有一个或多个气隙。气隙位置可以设在外铁芯柱的中间，也可以设在外铁芯柱与电抗器上铁轭的交接处或外铁芯柱与电抗器下铁轭的交接处或外铁芯柱与电抗器共轭的交接处。
外铁芯柱的材料可以是取向硅钢、无取向硅钢、非晶铁芯，也可以是铁氧体等粉末磁芯。
电抗器空心线圈的数量为两个。电抗器空心线圈可以采用圆线或扁线绕，也可以采用箔绕。电抗器空心线圈的导体可以是铜导体，也可以是铝导体。
一个电抗器空心线圈固定在上铁轭、外铁芯柱、电抗器共轭之间，另一个电抗器空心线圈固定在电抗器共轭、外铁芯柱、下铁轭之间。
本领域的技术人员可以对本发明进行各种改型和改变。因此，本发明覆盖了落入所附的权利要求书及其等同物的范围内的各种改型和改变。
Claims (7)
1.一种共轭式外铁芯电抗器，其特征在于，其包括：
一个电抗器上铁轭、一个电抗器下铁轭、四个外铁芯柱；
一个位于所述电抗器上铁轭和电抗器下铁轭之间的电抗器共轭，四个外铁芯柱中的两个外铁芯柱位于电抗器上铁轭和电抗器共轭之间，另外两个外铁芯柱位于电抗器共轭和电抗器下铁轭之间；
以及位于所述电抗器上铁轭、电抗器共轭、电抗器下铁轭、外铁芯柱之间的电抗器空心线圈；
所述四个外铁芯柱和所述电抗器共轭在所述电抗器空心线圈外面形成了磁屏蔽框；
所述外铁芯柱对称设有一个或多个气隙。
2.根据权利要求1所述的共轭式外铁芯电抗器，其特征在于，所述气隙位置设在外铁芯柱的中间。
3.根据权利要求1所述的共轭式外铁芯电抗器，其特征在于，所述气隙位置设在外铁芯柱与电抗器上铁轭的交接处或外铁芯柱与电抗器下铁轭的交接处或外铁芯柱与电抗器共轭的交接处。
4.根据权利要求1所述的共轭式外铁芯电抗器，其特征在于，所述电抗器空心线圈采用圆线或扁线绕或箔绕。
5.根据权利要求1所述的共轭式外铁芯电抗器，其特征在于，所述电抗器空心线圈的导体是铜导体或是铝导体。
6.根据权利要求1所述的共轭式外铁芯电抗器，其特征在于，所述电抗器空心线圈的数量为两个，一个电抗器空心线圈固定在上铁轭、外铁芯柱、电抗器共轭之间，另一个电抗器空心线圈固定在电抗器共轭、外铁芯柱、下铁轭之间。
7.根据权利要求1所述的共轭式外铁芯电抗器，其特征在于，所述外铁芯柱的材料是取向硅钢或无取向硅钢或非晶铁芯或粉末磁芯。
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