CN104715899A - 三相电抗器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三相电抗器，包括：一上轭部和一下轭部，所述上轭部和下轭部包含第一材料；至少三个第一芯柱，所述第一芯柱包含第二材料，且所述第一芯柱的两端分别与所述上轭部和下轭部连接；所述第一材料的相对磁导率高于所述第二材料的相对磁导率，并且每个第一芯柱设有至少一个气隙。本发明提出的三相电抗器采用不同的材料制成轭部与芯柱并且在芯柱中开气隙，能够极大地降低涡流损耗，满足大功率的使用要求。

Description

三相电抗器
技术领域
本发明涉及一种三相电抗器。
背景技术
在目前大功率变频器、UPS以及新能源的应用领域，高达数千赫兹的开关频率使传统硅钢片电抗器的损耗急剧增加而不能适应这些高频应用领域。于是这类大功率高频电抗器通常采用块状金粉芯或非晶材料制成的磁芯（铁芯），近年来日本JFE采用气相渗透沉积工艺生产的硅含量6.5％的超级硅钢也是不错的选择。
非晶材料制成的铁芯通常由带材层压而成，而超级硅钢也是片状叠制，它们和铜箔铝箔一样，都是连续的平面或曲面导体，这一特性导致一旦有与该导体平面或曲面法线方向一致或接近的交流磁通就会产生极大的涡流损耗。
根据磁路中磁通、磁阻和磁压之间的关系：磁压在磁路上的分配与该磁路上的磁阻成正比，通常磁压的计算公式如下：
NI=Φ·R1+……+Φ·Rn=Φ·le1/(μe1·Ae1)+……+Φ·len/(μen·Aen)
这里，NI表示磁压；Φ表示磁通；R表示磁阻；l表示磁路长度；μ表示磁芯的相对磁导率；A表示磁芯的截面积。
常用的磁芯都是有形的固体，受视觉因素的影响，设计者在设计磁路的时候经常只考虑固体磁芯本身或与固体磁芯串联的气隙，而忽略整个无形的空间其实都是导磁路径。这些无形的磁路与固体磁芯或并联或串联，并且对整个磁路的性能影响极大。由于空间相对磁导率很低，只有1，所以在离激励源（绕组）稍远的空间里，频率小于射频的磁场强度会很快衰减至一个极低值而可以忽略不计。在激励源附近的空间中，这些被称做近场辐射的磁场只要遇到导体就会产生损耗。
目前应用于数千赫兹以上开关频率场合的合金粉芯电抗器通常是由多块合金粉芯块体拼叠成规整的四方型闭合磁路，如图1所示。图1中合金粉芯叠块1包括横向的磁芯1-1和纵向的磁芯1-2，2是绕组（例如由铜铝箔等制成的绕组）缠绕于纵向磁芯1-2(即芯柱)，其中横向的磁芯1-1(也即轭铁)没有绕组缠绕。这种拼叠成的合金粉芯与环形合金粉芯一样具有磁阻均匀的磁路，不同的是由环形合金粉芯制作的电感器的绕组可以均匀地沿着芯柱周长分布。这样，环形合金粉芯电感器绕组产生的磁压均匀地沿着芯柱磁路分布，正好可以被芯柱的均匀磁阻消耗，而不会出现磁压的局部集中于部份磁路。而由于采用拼叠成的合金粉芯如图1的合金粉芯叠块1，其绕组通常只能绕在平行的两柱上，另外两柱（如图1中和横向磁芯1-1）没有绕组，这样绕组产生的磁压不能沿着磁路均匀分布，这些局部集中的磁压会导致磁通扩散形成严重的近场辐射。
在图1中，上下轭铁两端的磁压等于NI·b/(2a+2b)，其中a为图1中虚线所示的矩形磁路的横向边长，b为矩形磁路的纵向边长，这些辐射出来的磁通（如图1中3、4、5、6所示的磁力线）遇到导体就会产生损耗，当这些磁通的方向与平面或曲面状导体的法线方向一致或接近的时候损耗尤为严重。在图1中磁力线4、5就与绕组2的法线方向接近或一致，这些近场磁通会导致绕组2上产生严重的涡流损耗。
另外，在目前大功率变频器、UPS以及新能源的应用中，通常采用的是三相电抗器。由于三相一体电抗器（例如三相三柱或三相五柱电抗器）的轭铁必须是相对磁导率很高的材料，否则会导致三相电感量不平衡，而粉芯材料相对磁导率不高，所以仅使用合金粉芯一种材料是不能制作三相一体电抗器的。而在电气性能相同的情况下，三个单相电抗器本身就比一个三相电抗器体积大，在对尺寸有要求的应用场合，不能采用三个单相电抗器来替代一个三相电抗器。
当使用硅钢片或者非晶纳米晶等高导磁材料制作用于三相电的电抗器时，由三相电的对称性可以制作三相三柱（或三相五柱）电抗器。这种电抗器的轭铁是没有气隙的整体，磁通分布在轭铁内部不会造成额外的损耗。但为了防止芯柱饱和，需要在芯柱上开气隙。由于硅钢片这种材料的相对磁导率远大于空气，所以在铁芯和空气的交界处磁通是垂直进出铁芯的。
举例来说，图2示出了在高相对磁导率材料制成的芯柱上开气隙的电抗器，所述芯柱为片状磁芯层叠组成。在该磁芯中有如图2所示的磁通10、20。磁通20进出的磁芯平面由多片相互绝缘的片状磁芯层叠组成，该平面内不会形成大的涡流；磁通10进出的磁芯平面则是一块整体，该平面内会感应出很大的涡流（如图2中的30和40所示），造成严重的额外涡流损耗，而且这些扩散磁通对附近的导体（绕组、机构件等）损耗影响很大。
为了克服上述缺点，就需要把这两种相对磁导率不同的芯柱材料混合应用，消除与面状导体法线方向一致的磁通，极大地降低涡流损耗。
发明内容
本发明的目的在于提出一种三相电抗器，能够提供满足大功率的使用要求并且降低涡流损耗。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种三相电抗器，包括：一上轭部和一下轭部，所述上轭部和下轭部包含第一材料；至少三个第一芯柱，所述第一芯柱包含第二材料，且所述第一芯柱的两端分别与所述上轭部和下轭部连接；所述第一材料的相对磁导率高于所述第二材料的相对磁导率，并且每个第一芯柱设有至少一个气隙。
其中，还包括围绕所述第一芯柱的绕组，所述绕组与所述第一芯柱之间的最小距离为所述气隙厚度的3-5倍。
其中，所述第一材料的相对磁导率大于所述第二材料的相对磁导率的10倍。
其中，所述第一材料的相对磁导率大于所述第二材料的相对磁导率的20倍。
其中，所述第一材料为非晶铁基合金或纳米晶铁基合金。
其中，所述第一材料为坡莫合金或硅钢片。
其中，所述第二材料的初始相对磁导率大于等于40。
其中，所述第二材料为合金粉芯。
其中，所述合金粉芯为非晶铁基合金粉芯、非晶钴基合金粉芯、纳米晶铁基粉芯或纳米晶钴基粉芯。
其中，所述合金粉芯为铁硅粉芯、铁硅铝粉芯或铁镍粉芯。
其中，所述气隙在所述第一芯柱上均匀分布。
其中，所述气隙在所述第一芯柱上不均匀分布。
其中，所述绕组为铜箔、铝箔、铜线或铝线。
其中，所述第一芯柱和所述上轭部的交界处，以及所述第一芯柱和所述下轭部的交界处均不设气隙。
本发明还提供了一种三相五柱电抗器，包括：一上轭部和一下轭部，所述上轭部和下轭部包含第一材料；三个第一芯柱和两个第二芯柱，所述第一芯柱和第二芯柱的两端分别与所述上轭部和下轭部连接；其中，所述第一芯柱包含第二材料，且所述第一材料的相对磁导率高于所述第二材料的相对磁导率，并且每个第一芯柱设有至少一个气隙；所述第二芯柱包括第三材料，且所述第三材料的相对磁导率高于所述第二材料的相对磁导率。
与现有技术相比，本发明提出的三相电抗器，采用不同的材料制成轭部与芯柱并且在芯柱中开气隙，能够极大地降低涡流损耗，满足大功率的使用要求。
附图说明
图1为现有技术中的电抗器的结构示意图。
图2为现有技术中的另一种电抗器的结构示意图，
图3为本发明实施例一中的电抗器的侧视结构示意图。
图4为图3中A部分的局部放大示意图。
图5为两种磁芯材料的BH关系曲线图。
图6为三种磁芯材料的磁化曲线。
图7为两种磁芯材料的μH关系曲线图。
图8为本发明实施例二中的电抗器的侧视结构示意图。
图9为本发明实施例三中的电抗器的侧视结构示意图。
其中，附图标记说明如下：
1、合金粉芯叠块；1-1：横向磁芯；1-2：纵向磁芯；3、4、5、6：磁力线；a：矩形磁路中的横向边长；b：矩形磁路中的纵向边长；10、20：高相对磁导率材料制成的铁芯柱中的磁通：30、40：涡流；101、201、301：上轭部；102、202、302：绕组；103、203、303、芯柱；104、204、304、气隙；105、205、305：下轭部；206、306、第二磁芯；
1’：饱和磁通密度为Bs1的磁芯材料的磁化曲线；2’：饱和磁通密度为Bs2的磁芯材料的磁化曲线；3’：饱和磁通密度为Bs3的磁芯材料的磁化曲线；4’：Sendustμ125的BH曲线，5’：Sendustμ26的BH曲线；6’：Sendustμ125开气隙至初始磁导率26的μH曲线，7’：Sendustμ26的μH曲线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一：
本实施例提供了一种三相电抗器，该电抗器的侧视结构示意图如图3所示。该电抗器为三相三柱结构，包括上轭部101和下轭部105、绕组102、三个芯柱103以及芯柱中的气隙104。
其中上轭部101和下轭部105为由相对磁导率大于2000的高磁导率材料制成，通常由平面片状材料叠片而成，例如由非晶铁基合金叠片、纳米晶铁基合金叠片材料制成，或者由坡莫合金或硅钢片叠片材料制成。
而芯柱103采用高饱和磁通密度的块状合金粉芯制成，并且由相对磁导率相对较低的低磁导率材料制成，芯柱103的相对磁导率例如为几十到一百或二百，通常由非晶铁基合金粉芯、非晶钴基合金粉芯、纳米晶铁基粉芯或纳米晶钴基粉芯等合金粉芯制成，或者由铁硅粉芯、铁硅铝粉芯或铁镍粉芯等合金粉芯制成。在优选的方式中，上轭部101和下轭部105的材料的相对磁导率大于芯柱103的材料的相对磁导率10倍，在更加优选的方式中，上轭部101和下轭部105的材料的相对磁导率大于芯柱103的材料的相对磁导率20倍。当芯柱103的材料与上轭部101和下轭部105的材料的相对磁导率符合这样的关系时，由其制作成的三相电抗器的各相的电感量差异小。
绕组102绕制与芯柱103上，绕组102可以为铜箔、铝箔、铜线或者铝线。在每一个芯柱103中都存在气隙104，气隙104由环氧树脂、绝缘纸等材料填充。图3示出了气隙104在每一个芯柱103中均匀分布的情况，实际上，气隙104在芯柱中的分布可以均匀也可以不均匀，气隙的数量也可以根据需要调整，但是在每一个芯柱103中必须具有至少一个气隙104。并且在芯柱103与上轭部101的交界处，以及芯柱103与下轭部105的交界处没有气隙分布。
在图3所述的电抗器结构中，在整个铁芯磁路上，由于高磁导率材料的磁阻很小，因此由高磁导率材料制成的上轭部101和下轭部105中只分布了很小一部分绕组产生的磁压，绝大多数磁压分布在由低磁导率材料制成的芯柱103和气隙104上。这样采用了这种结构的电抗器，其整体的铜损以及相应的夹件损耗都会大幅度减少。
当芯柱103采用块状合金粉芯制成时，由于块状合金粉芯的磁导率规格有限，可以在增加气隙后通过调整气隙的数量及大小调节整个由绕组绕制的芯柱的初始磁导率，从而使设计更加方便。
磁材料的磁导率μ、磁通密度B，磁场强度H的关系遵循B=μH，如果合金粉芯制成的芯柱上没有气隙，在被施加一定的磁场强度后，合金粉芯的磁导率会随着磁场强度的增加而降低。图5中的曲线5’即为不开气隙的典型的合金粉芯Sendustμ26（初始磁导率为26的铁硅铝）的磁通密度B随着磁场强度H变化的曲线图。由图5可以看出，合金粉芯Sendustμ26的磁导率μ（B/H）随着磁场强度H的增加而快速降低。以该类型的材料制成的电感感量也会随着磁场强度H的增加而快速降低。
由磁材料的磁导率μ、磁通密度B，磁场强度H的关系可知在相同的磁导率情况下（如前所述，不同初始磁导率的材料可以通过开气隙调节至初始磁导率相等），饱和磁通密度Bs越大，所能承受的H越大，也即电流偏置特性越好。图6为三种不同饱和磁通密度的磁芯材料的磁化曲线。如图6所示，曲线1’、2’、3’分别表示三种不同的磁芯材料的磁化曲线，并且其饱和磁通密度之间的关系为Bs1>Bs2>Bs3。在这三种材料上开气隙调整它们的磁导率，使三种材料的等效磁导率相等，且都等于μΔ，如图6所示，它们所能承受的磁场强度间的关系为Hdc1>Hdc2>Hdc3。因此可以得出将不同饱和磁通密度的材料开气隙调整它们的磁导率，使其初始磁导率相同的情况下，高饱和磁通密度材料所能承受的磁场强度较大，也即电流偏置特性更好。
以典型的合金粉芯Sendust材料为例，图5为Sendustμ26和Sendustμ125（初始磁导率为125的铁硅铝）的BH曲线，其中曲线4’为Sendustμ125的BH曲线，5’为Sendustμ26的BH曲线。如图5所示，Sendustμ125的饱和磁通密度大于Sendustμ26的饱和磁通密度。
当在Sendustμ125上开气隙使它的初始磁导率与Sendustμ26相同时，例如都为26时，Sendustμ125和Sendustμ26的μH曲线如图7所示，图7中曲线6’为Sendustμ125开气隙将初始磁导率调整至26的μH曲线，曲线7’为Sendustμ26的μH曲线，Sendustμ125与Sendustμ26的初始磁导率都为26。由图7可知，曲线6’所显示出的承受的磁场强度大于曲线7’所显示出的承受的磁场强度，也即曲线6’所表示的材料的电流偏置特性要优于曲线7’所表示的材料的电流偏置特性。也即饱和磁通密度较高的合金粉芯材料开气隙后可以得到更好的电流偏置特性。所以在粉芯柱上设置气隙时，应选用饱和磁通密度较大的材料。因此如图3所示的芯柱103就是高饱和磁通密度合金粉芯，这里高饱和磁通密度是指材料的饱和磁感应强度大于等于1.2T，这在以下的实施例中也是如此。
同时由于合金粉芯是由合金粉末颗粒和绝缘颗粒压制而成，在任意方向上都不会构成连续的面状导体，所以在合金粉芯上开气隙后，磁力线垂直进出合金粉芯不会产生类似图2中所示的涡流。在合金粉芯和高导磁率的叠片材料交界处没有气隙，几乎不会有垂直进出叠片材料的扩散磁通产生，就不会在叠片材料上产生图2中所示的涡流。
图4为图3中A部分的局部放大示意图，如图4所示，气隙104具有厚度h，绕组102距离芯柱也就是气隙的最小距离为d。为了避免气隙104处的磁力线切割绕组线圈中的导线产生损耗，优选是绕组距离气隙的最小距离d为气隙厚度h的3-5倍左右。在优选的方式中，气隙h的厚度为1mm左右，绕组距离气隙的最小距离d为5mm左右。
本实施例提供的三相电抗器结构以高磁导率材料制成上轭部和下轭部，以低磁导率的合金粉芯材料制成芯柱，并且在芯柱中开气隙，调整气隙的厚度与绕组距气隙的最小距离之间的关系，极大地降低涡流损耗。并且可以通过调整气隙的数量及大小调节由绕组绕制的芯柱的初始磁导率，方便设计，容易得到电流偏置特性好的电抗器。
实施例二：
本实施例提供了另一种三相电抗器，该电抗器的侧视结构示意图如图8所示。该电抗器为三相五柱结构，包括上轭部201和下轭部205、绕组202、三个第一芯柱203以及芯柱中的气隙204，与实施例一不同的是，本实施例的电抗器还包括两个第二芯柱206，两个第二芯柱206分别与所述上轭部201和下轭部205连接，三个第一芯柱203与两个第二芯柱206交错设置，所述第二芯柱206的材料为相对磁导率大于2000的高相对磁导率材料制成，在优选的方式中第二芯柱206的材料与上轭部201和下轭部205的材料相同。除此之外，本实施例的电抗器结构中其它部分材料的组成，气隙的厚度，绕组距芯柱之间的距离的设置原理都与实施例一中的完全相同。
例如上轭部201和下轭部205为由相对磁导率大于2000的高磁导率材料制成，通常由平面片状材料叠片而成，例如由非晶铁基合金叠片、纳米晶铁基合金叠片材料制成，或者由坡莫合金或硅钢片叠片材料制成。
而第一芯柱203采用高饱和磁通密度的块状合金粉芯制成，并且由相对磁导率相对较低的低磁导率材料制成，第一芯柱203的相对磁导率例如为几十到一百或二百，通常由非晶铁基合金粉芯、非晶钴基合金粉芯、纳米晶铁基粉芯或纳米晶钴基粉芯等合金粉芯制成，或者由铁硅粉芯、铁硅铝粉芯或铁镍粉芯等合金粉芯制成。在优选的方式中，上轭部201和下轭部205的材料的相对磁导率大于第一芯柱203的材料的相对磁导率10倍，在更加优选的方式中，上轭部201和下轭部205的材料的相对磁导率大于第一芯柱203的材料的相对磁导率20倍。当第一芯柱203的材料与上轭部201和下轭部205的材料的相对磁导率符合这样的关系时，由其制作层的三相电感器的各相的电感量差异小。
绕组202绕制与第一芯柱203上，绕组202可以为铜箔、铝箔、铜线或者铝线。在每一个第一芯柱203中都存在气隙204，气隙204由环氧树脂、绝缘纸等材料填充。图8示出了气隙204在每一个第一芯柱203中均匀分布的情况，实际上，气隙204在第一芯柱中的分布可以均匀也可以不均匀，气隙的数量也可以根据需要调整，但是在每一个第一芯柱203中必须具有至少一个气隙204。并且在第一芯柱203与上轭部201的交界处，以及第一芯柱203与下轭部205的交界处没有气隙分布。而且在第二芯柱206中没有气隙。与实施例一中相同，为了避免气隙204处的磁力线切割绕组线圈中的导线产生损耗，优选是绕组距离气隙的最小距离d为气隙厚度h的3-5倍左右。
在本实例的电抗器结构的五个芯柱中，三个第一芯柱203的材料为相对磁导率较低的高饱和磁通密度的块状合金粉芯制成，二个第二芯柱206的材料的相对磁导率高于三个第一芯柱203的材料的相对磁导率，优选的二个第二芯柱206为由与上下轭部材料相同的高磁导率材料制成，相对于五个芯柱都由相对磁导率较低的高饱和磁通密度的块状合金粉芯制成的情况，可以缩小尺寸，满足相关机种的尺寸要求，同样可以极大地降低涡流损耗。
实施例三：
本实施例提供了另一种三相电抗器，该电抗器的侧视结构示意图如图9所示。该电抗器为三相五柱结构，包括上轭部301和下轭部305、绕组302、三个第一芯柱303以及第一芯柱303中的气隙304，两个第二芯柱306.与实施例二不同的是，本实施例的电抗器将三个第一芯柱303设置在两个第二芯柱306中间，所述第二芯柱306的材料为相对磁导率大于2000的高相对磁导率材料制成，在优选的方式中第二芯柱306的材料与上轭部301和下轭部305的材料相同。除此第二芯柱306的设置位置与实施例二种的不同之外，本实施例的电抗器结构中其它部分材料的组成，气隙的厚度，绕组距芯柱之间的距离的设置原里都与实施例二中的完全相同。
本实施例提出的三相五柱电抗器同样能够降低涡流损耗，并且缩小尺寸，满足相关机种的尺寸要求，在实施例二中的三相五柱结构的电抗器加工过程中使用夹件夹紧时，要求第一芯柱203与第二芯柱206夹紧后的理论高度相等，由于第一芯柱203与第二芯柱206由不同材料制成，材料的伸缩率不同，要使第一芯柱203与第二芯柱206严格的高度匹配，这对加工精度要求较高。
在本实施例的三相五柱电抗器结构中，第一芯柱303需要的夹紧力在竖直方向，而第二芯柱306需要的夹紧力在水平方向，不同方向夹紧力的要求使得对材料的加工精度和尺寸匹配要求没有图8示出的实施例二中的电抗器要求高，在制造工艺上更加简单。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (30)

1.一种三相电抗器，包括：
一上轭部和一下轭部，所述上轭部和所述下轭部包含第一材料；以及
至少三个第一芯柱，所述第一芯柱包含第二材料，且所述第一芯柱的两端分别与所述上轭部和所述下轭部连接，
其中，所述第一材料的相对磁导率高于所述第二材料的相对磁导率，并且每个第一芯柱设有至少一个气隙。
2.如权利要求1所述的三相电抗器，其特征在于，还包括围绕所述第一芯柱的绕组，所述绕组与所述第一芯柱之间的最小距离为所述气隙厚度的3-5倍。
3.如权利要求1或2所述的三相电抗器，其特征在于，所述第一材料的相对磁导率大于所述第二材料的相对磁导率的10倍。
4.如权利要求3所述的三相电抗器，其特征在于，所述第一材料的相对磁导率大于所述第二材料的相对磁导率的20倍。
5.如权利要求1或2所述的三相电抗器，其特征在于，所述第一材料为非晶铁基合金或纳米晶铁基合金。
6.如权利要求1或2所述的三相电抗器，其特征在于，所述第一材料为坡莫合金或硅钢片。
7.如权利要求1或2所述的三相电抗器，其特征在于，所述第二材料的初始相对磁导率大于等于40。
8.如权利要求1或2所述的三相电抗器，其特征在于，所述第二材料为合金粉芯。
9.如权利要求8所述的三相电抗器，其特征在于，所述合金粉芯为非晶铁基合金粉芯、非晶钴基合金粉芯、纳米晶铁基粉芯或纳米晶钴基粉芯。
10.如权利要求8所述的三相电抗器，其特征在于，所述合金粉芯为铁硅粉芯、铁硅铝粉芯或铁镍粉芯。
11.如权利要求1或2所述的三相电抗器，其特征在于，所述气隙在所述第一芯柱上均匀分布。
12.如权利要求1或2所述的三相电抗器，其特征在于，所述气隙在所述第一芯柱上不均匀分布。
13.如权利要求1或2所述的三相电抗器，其特征在于，所述绕组为铜箔、铝箔、铜线或铝线。
14.如权利要求1或2所述的三相电抗器，其特征在于，所述第一芯柱和所述上轭部的交界处，以及所述第一芯柱和所述下轭部的交界处均不设气隙。
15.一种三相五柱电抗器，包括：
一上轭部和一下轭部，所述上轭部和所述下轭部包含第一材料；以及
三个第一芯柱和两个第二芯柱，所述第一芯柱和所述第二芯柱的两端分别与所述上轭部和所述下轭部连接，
其中，所述第一芯柱包含第二材料，且所述第一材料的相对磁导率高于所述第二材料的相对磁导率，并且每个第一芯柱设有至少一个气隙；
其中，所述第二芯柱包括第三材料，且所述第三材料的相对磁导率高于所述第二材料的相对磁导率。
16.如权利要求15所述的三相五柱电抗器，其特征在于，所述第二芯柱与所述第一芯柱交错放置。
17.如权利要求15所述的三相五柱电抗器，其特征在于，所述第一芯柱放置于两个所述第二芯柱之间。
18.如权利要求15所述的三相五柱电抗器，其特征在于，所述第三材料与所述第一材料相同。
19.如权利要求15至18中任一所述的三相五柱电抗器，其特征在于，所述第一材料的相对磁导率大于所述第二材料的相对磁导率的10倍。
20.如权利要求19所述的三相五柱电抗器，其特征在于，所述第一材料的相对磁导率大于所述第二材料的相对磁导率的20倍。
21.如权利要求15至18中任一所述的三相五柱电抗器，其特征在于，所述第一材料为非晶铁基合金或纳米晶铁基合金。
22.如权利要求15至18中任一所述的三相五柱电抗器，其特征在于，所述第一材料为坡莫合金或硅钢片。
23.如权利要求15至18中任一所述的三相五柱电抗器，其特征在于，所述第二材料的初始相对磁导率大于等于40。
24.如权利要求15至18中任一所述的三相五柱电抗器，其特征在于，所述第二材料为合金粉芯。
25.如权利要求15至18中任一所述的三相五柱电抗器，其特征在于，所述合金粉芯为非晶铁基合金粉芯、非晶钴基合金粉芯、纳米晶铁基粉芯或纳米晶钴基粉芯。
26.如权利要求15至18中任一所述的三相五柱电抗器，其特征在于，所述合金粉芯为铁硅粉芯、铁硅铝粉芯或铁镍粉芯。
27.如权利要求15至18中任一所述的三相五柱电抗器，其特征在于，所述气隙在所述第一芯柱上均匀分布。
28.如权利要求15至18中任一所述的三相五柱电抗器，其特征在于，所述气隙在所述第一芯柱上不均匀分布。
29.如权利要求15至18中任一所述的三相五柱电抗器，其特征在于，所述绕组为铜箔、铝箔、铜线或铝线。
30.如权利要求15至18中任一所述的三相五柱电抗器，其特征在于，所述第一芯柱和所述上轭部的交界处，以及所述第一芯柱和所述下轭部的交界处均不设气隙。
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