CN106816279A - 三相电抗器 - Google Patents
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Abstract
提供一种三相电抗器。三相电抗器具备中心部铁芯、包围中心部铁芯的外周部铁芯以及将中心部铁芯与外周部铁芯相互磁连结的至少三个连结部,该连结部包括一个或多个连结用铁芯、卷绕于该连结用铁芯的一个或多个线圈以及一个或多个间隙。
Description
技术领域
本发明涉及一种具备铁芯部和线圈的三相电抗器。
背景技术
通常,三相电抗器具有三个铁芯以及卷绕于这些铁芯的三个线圈。日本特开平2-203507号公报中公开了一种三相电抗器,该三相电抗器具备并联设置的三个线圈。另外,国际公开第2014/033830号中公开了以下内容:多个线圈各自的中心轴线是绕三相电抗器的中心轴线而配置的。并且,日本特开2008-177500号公报中公开了一种三相电抗器,该三相电抗器包括在径向上配置的多个线性磁芯、将这些线性磁芯连结的连结磁芯以及卷绕于线性磁芯和连结磁芯的线圈。
发明内容
在此,三相交流电流流过三相电抗器的各相的线圈。而且,在以往技术的三相电抗器中,电流流过任意2相的线圈时产生的磁所流动的磁路的长度有时会根据相的组合而不同。因而,即使在向三相电抗器的各相流通平衡的三相交流电流的情况下,也存在流过各相的铁芯的磁通密度互不相同、电感也变得不平衡的问题。
另外,在以往技术的三相电抗器中,有时无法将各相的铁芯线圈对称地配置。因此,从铁芯线圈产生的磁通会成为电感变得不平衡的原因。在像这样在三相电抗器中电感不平衡的情况下,即使有三相交流的理想输入,也无法得到三相交流的理想输出。
另外,在以往技术的三相电抗器中,间隙(gap)的尺寸(间隙的厚度)取决于能够在市场上得到的间隙件的尺寸。因此,在决定三相电抗器的构造时,有时线圈的匝数、截面积会被间隙件的尺寸所限制。另外,三相电抗器中的电感的精度是与间隙件的厚度的精度相应地定下来的。一般来说间隙件的厚度的精度为±10%左右,因此三相电抗器中的电感的精度也相应地定下来。此外,也能够制作具有期望的尺寸的间隙件,但是间隙件所耗费的费用增加。
另外,在组装三相电抗器时,需要实施多次将三相电抗器的芯构件逐个组装的工序以及使几个芯构件相互连结的工序。因此,存在间隙的尺寸管理困难的问题。另外,通过提高间隙件的厚度的精度,制造费用会进一步增大。
另外,芯构件通常是通过层叠多个层叠钢板而形成的。而且,三相电抗器需要芯构件与芯构件相互接触的部分。而且,为了提高接触的部分的精度,还有时需要使层叠钢板交替地重叠,这种作业极为繁杂。
另外,在以往技术的三相电抗器中,线圈露出到外部,因此存在磁场泄漏到三相电抗器的线圈周围的空气部分的问题。泄漏的磁场有可能会对心脏起搏点的动作产生影响,或产生将存在于三相电抗器周围的磁性体加热等影响。并且,近年来,有通过更高频的开关动作对放大器、电动机等进行驱动的趋势,因此有高频噪声的频率也变得更高的趋势,可以预想到泄漏的磁场对外部产生的影响会变得更大。
另外,对于电感变得不平衡的问题,能够通过仅扩大中央相的间隙来解决。然而,当扩大间隙时,磁场会进一步泄漏。
本发明是鉴于这种情况而完成的,其目的在于提供一种电感不会变得不平衡且磁场不会泄漏到外部的三相电抗器。
为了达到前述的目的,根据第1发明,提供一种三相电抗器,该三相电抗器具备:中心部铁芯;外周部铁芯,其包围该中心部铁芯;以及至少三个连结部,所述至少三个连结部将所述中心部铁芯与所述外周部铁芯相互磁连结,其中,所述连结部由一个或多个连结用铁芯、卷绕于该连结用铁芯的一个或多个线圈以及一个或多个间隙构成。
根据第2发明,在第1发明中,所述连结部的数量是3的倍数。
根据第3发明,在第1发明或第2发明中,所述连结部与所述中心部铁芯及所述外周部铁芯这两方相离。
根据第4发明,在第1发明或第2发明中,所述连结部与所述中心部铁芯及所述外周部铁芯这两方接触,或者,所述连结部与所述中心部铁芯及所述外周部铁芯这两方成为一体。
根据第5发明,在第1发明或第2发明中,所述连结部仅与所述中心部铁芯及所述外周部铁芯中的一方接触,或者,所述连结部仅与所述中心部铁芯及所述外周部铁芯中的一方成为一体。
根据第6发明,在第1发明至第5发明中的任一个发明中,所述线圈是集中绕组。
根据第7发明,在第1发明至第5发明中的任一个发明中,所述线圈是分布绕组。
根据第8发明,在第1发明至第7发明中的任一个发明中,所述线圈存在有多个,通过串联和并联中的至少一方进行连接。
根据第9发明,在第1发明至第8发明中的任一个发明中,在所述连结部中的至少一方的顶端设置有沿着周向延伸的延伸部。
根据第10发明,在第1发明至第9发明中的任一个发明中,所述三相电抗器包括第一组和第二组,所述第一组包括至少三个连结部,所述第二组包括其它至少三个连结部。另外,关于组的数量,也有时存在2个以上。
根据第11发明,在第1发明至第10发明中的任一个发明中,所述三相电抗器的连结部被配置成相对于中心部铁芯旋转对称。
根据第12发明,在第1发明至第11发明中的任一个发明中,所述外周部铁芯由多个外周部铁芯部分构成。
根据第13发明,在第12发明中,在所述多个外周部铁芯部分中的相互邻接的外周部铁芯部分之间形成有外周部间隙。
这些以及其它本发明的目的、特征及优点通过参照附图所示的本发明的典型的实施方式的详细说明会变得更明确。
附图说明
图1A是基于本发明的第一实施方式的三相电抗器的截面图。
图1B是从图1A所示的三相电抗器去除线圈的立体图。
图2A是基于本发明的第二实施方式的三相电抗器的截面图。
图2B是基于本发明的第二实施方式的其它三相电抗器的截面图。
图3A是基于本发明的第三实施方式的三相电抗器的截面图。
图3B是基于本发明的第三实施方式的其它三相电抗器的截面图。
图4是基于本发明的第四实施方式的三相电抗器的截面图。
图5A是基于本发明的第五实施方式的三相电抗器的第一截面图。
图5B是基于本发明的第五实施方式的三相电抗器的第二截面图。
图5C是基于本发明的第五实施方式的三相电抗器的第三截面图。
图6A是基于本发明的第六实施方式的三相电抗器的截面图。
图6B是基于本发明的第六实施方式的三相电抗器的其它截面图。
图7A是基于本发明的第六实施方式的三相电抗器的电路图。
图7B是基于本发明的第六实施方式的三相电抗器的其它电路图。
图8是基于本发明的第七实施方式的三相电抗器的截面图。
图9是基于本发明的第八实施方式的三相电抗器的截面图。
图10是基于本发明的第九实施方式的三相电抗器的截面图。
图11A是表示图3B所示的三相电抗器的磁场的图。
图11B是表示以往技术中的三相电抗器的磁场的图。
图12A是表示三相电抗器中的磁通的方向的第一图。
图12B是表示三相电抗器中的磁通的方向的第二图。
图13是基于本发明第十实施方式的三相电抗器的截面图。
图14是基于本发明第十一实施方式的三相电抗器的截面图。
具体实施方式
下面,参照附图来说明本发明的实施方式。在下面的附图中,对相同的构件标注相同的参照标记。为了易于理解,这些附图适当改变了比例尺。
图1A是基于本发明的第一实施方式的三相电抗器的截面图。并且,图1B是图1A所示的三相电抗器的立体图。如图1A和图1B所示,三相电抗器5包括中心部铁芯10、包围中心部铁芯10的外周部铁芯20以及将中心部铁芯10与外周部铁芯20相互磁连结的至少三个连结部31~33。在图1A中,在环状的外周部铁芯20的中心配置有中心部铁芯10。这样,在本发明中,中心部铁芯10的形状与外周部铁芯20的形状大不相同。
此外,中心部铁芯10、外周部铁芯20以及连结部31~33是将多个铁板、碳钢板、电磁钢板层叠而成的,或者由铁氧体或压粉铁芯等磁性材料制作而成的。另外,外周部铁芯20既可以是一体的,外周部铁芯20也可以能够分割为多个小部分。并且,连结部31~33的数量也可以是3的倍数。例如如后所述那样连结部的数量也可以是六个。
如图1所示,连结部31~33分别具有与中心部铁芯10接触的连结用铁芯11~13。这些连结用铁芯11~13在周向上相互等间隔地进行配置。并且,连结部31~33分别具有与外周部铁芯20的内周面接触的连结用铁芯21~23。这些连结用铁芯21~23也在周向上相互等间隔地进行配置。因而,连结部31~33在周向上相互等间隔地进行配置。另外,各连结用铁芯21~23与各连结用铁芯11~13相互面对。此外,连结用铁芯11~13与中心部铁芯10既可以是不同构件,也可以是一体构件。同样地,连结用铁芯21~23与外周部铁芯20既可以是不同构件,也可以是一体构件。在后述的其它实施方式中也同样。
前述的连结部31由与中心部铁芯10接触的连结用铁芯11、与外周部铁芯20接触的连结用铁芯21以及以能够将连结用铁芯11与连结用铁芯21之间磁连结的方式形成于连结用铁芯11与连结用铁芯21之间的间隙101构成。
同样地,连结部32由与中心部铁芯10接触的连结用铁芯12、与外周部铁芯20接触的连结用铁芯22以及以能够将连结用铁芯12与连结用铁芯22之间磁连结的方式形成于连结用铁芯12与连结用铁芯22之间的间隙102构成。并且,连结部33同样地包括与中心部铁芯10接触的连结用铁芯13、与外周部铁芯20接触的连结用铁芯23以及以能够将连结用铁芯13与连结用铁芯23之间磁连结的方式形成于连结用铁芯13与连结用铁芯23之间的间隙103。如图1A所示,在第一实施方式中,连结用铁芯11的顶端面和连结用铁芯21的顶端面均是平坦的,其结果,间隙101是线形或矩形的。其它间隙102、103也为同样的结构。此外,在本发明中的三相电抗器5的间隙101~103中,也可以插入由绝缘体构成的间隙件。
并且,如图1A所示,连结部31的连结用铁芯11、21上分别卷绕有线圈51、41。同样地,连结部32的连结用铁芯12、22上也分别卷绕有线圈52、42。同样地,连结部33的连结用铁芯13、23上也分别卷绕有线圈53、43。此外,为简洁起见,在图1B中省略了这些线圈的图示。
此外,在三相电抗器5的两端面,中心部铁芯10与外周部铁芯20被相互紧固。在该情况下,根据目的对三相电抗器5的两端面进行磁屏蔽。在进行磁屏蔽的情况下,无法从三相电抗器5的两端面视觉识别线圈。与此相对,在不进行磁屏蔽的情况下,能够从三相电抗器5的两端面视觉识别线圈。
在本发明中,将中心部铁芯10配置于外周部铁芯20的中心,并且将连结部31~33在周向上相互等间隔地进行配置。因而,在本发明中,连结部31~33处的线圈41~53和间隙101~103也变得在周向上相互等间隔,三相电抗器5自身成为旋转对称的构造。
因此,三相电抗器5典型地说磁通集中于其中心,在三相交流中,若将三相电抗器5的中心部的磁通进行合计则为零。因而,在本发明中,不再有相之间的磁路长度之差,能够排除因磁路长度之差引起的电感的不平衡。并且,还能够排除从线圈产生的磁通的不平衡,因此能够排除因磁通的不平衡引起的电感的不平衡。
并且,在本发明中,能够利用模具来高精度地冲裁钢板,并且通过铆接等高精度地进行层叠,由此高精度地制作中心部铁芯10、外周部铁芯20以及连结部31~33。其结果,能够高精度地将中心部铁芯10、外周部铁芯20以及连结部31~33相互组装,高精度地进行间隙的尺寸管理。
换言之,在本发明中,能够在中心部铁芯10与外周部铁芯20之间的连结部31~33中低成本且高精度地形成任意的尺寸的间隙。因而,在本发明中,三相电抗器5的设计的自由度提高,其结果,电感的精度也提高。
并且,在本发明中,包括线圈41~53和间隙101~103的连结部31~33被外周部铁芯20所包围。因此,在本发明中,磁场和磁通不会泄漏到外周部铁芯20的外部,能够大幅降低高频噪声。
图2A是基于本发明的第二实施方式的三相电抗器的截面图。在图2A中,连结部31~33中包括的连结用铁芯11~13比图1所示的连结部31~33中包括的连结用铁芯11~13长。而且,连结部31~33中包括的连结用铁芯21~23比图1所示的连结部31~33中包括的连结用铁芯21~23短。并且,连结用铁芯11~13上卷绕有线圈51~53,但是连结用铁芯21~23上未卷绕线圈。
图2B是基于本发明的第二实施方式的其它三相电抗器的截面图。在图2B中,连结部31~33的连结用铁芯11~13比图1所示的连结部31~33的连结用铁芯11~13短。而且,连结部31~33的连结用铁芯21~23比图1所示的连结部31~33的连结用铁芯21~23长。并且,在图2B中,连结用铁芯11~13上未卷绕线圈,但是连结用铁芯21~23上卷绕有线圈41~43。
在图2A和图2B所示的结构中,线圈的数量可以较少,因此三相电抗器5的构造变得简单而制造变得容易。另外,可以明确的是,能够得到与前述的效果同样的效果。
图3A是基于本发明的第三实施方式的三相电抗器的截面图。图3A中的连结部31~33仅包括连结用铁芯11~13,不包括连结用铁芯21~23。连结用铁芯11~13与中心部铁芯10接触,并且延伸到外周部铁芯20的内周面附近。而且,连结用铁芯11~13不与外周部铁芯20接触。因而,图3A中的外周部铁芯20是圆筒状。并且,图3A中的连结用铁芯11~13的顶端面沿着外周部铁芯20的内周面而弯曲成凸状。并且,连结部31~33中包括的连结用铁芯11~13上卷绕有线圈51~53。
图3B是基于本发明的第三实施方式的其它三相电抗器的截面图。图3B中的连结部31~33仅包括连结用铁芯21~23,不包括连结用铁芯11~13。连结用铁芯21~23与外周部铁芯20接触,并且延伸到中心部铁芯10的外周面附近。而且,连结用铁芯21~23不与中心部铁芯10接触。因而,图3B中的中心部铁芯10是圆筒状。并且,图3B中的连结用铁芯21~23的顶端面沿着中心部铁芯10的外周面而弯曲成凹状。并且,与外周部铁芯20接触的连结用铁芯21~23上卷绕有线圈41~43。
如图3A和图3B所示,连结部31只要包括与中心部铁芯10接触的连结用铁芯11以及与外周部铁芯20接触的连结用铁芯21中的任一方即可。其它连结部32、33也同样。其中,即使处于这种情况,间隙101~103的尺寸也不发生变化。
在图3A中能够采用圆筒形的外周部铁芯20,在图3B中能够采用圆筒形的中心部铁芯10。换言之,在第三实施方式中,能够使中心部铁芯10或外周部铁芯20为圆筒形。因而,使三相电抗器5为简易的结构,制造费用也能够下降。另外,可以明确的是,能够得到与前述的效果同样的效果。
图4是基于本发明的第四实施方式的三相电抗器的截面图。图4所示的三相电抗器5包括六个连结部31~36。这些连结部31~36包括与中心部铁芯10接触的六个连结用铁芯11~16以及与包围中心部铁芯10的外周部铁芯20接触的六个连结用铁芯21~26。因而,如前所述,连结用铁芯11~16和连结用铁芯21~26在周向上等间隔地进行配置。并且,在连结用铁芯11~16与连结用铁芯21~26之间形成有能够将连结用铁芯11~16与连结用铁芯21~26之间磁连结的间隙101~106。
如图4所示,通过将线圈如后所述那样适当进行连接,能够形成三相电抗器。另外,图4所示的连结部31中包括的连结用铁芯11的顶端面沿着周向弯曲成凸状,连结用铁芯21的顶端面沿着周向弯曲成凹状。其它连结部32~36也同样。在该情况下,也可以明确的是,能够得到与前述的效果同样的效果。
图5A是基于本发明的第五实施方式的三相电抗器的第一截面图。图5A所示的三相电抗器5包括三个连结部31~33。在图5A中,连结部31~33包括与中心部铁芯10接触的连结用铁芯11~13、与外周部铁芯20接触的连结用铁芯21~23以及配置于连结用铁芯11~13与连结用铁芯21~23之间的连结用铁芯61~63。如图所示,连结用铁芯61~63与连结用铁芯11~13及连结用铁芯21~23这两方相离。而且,在连结用铁芯11~13与连结用铁芯61~63之间以及连结用铁芯61~63与连结用铁芯21~23之间,形成有能够进行磁连结的间隙。
并且,与中心部铁芯10接触的连结用铁芯11~13上卷绕有线圈51~53,但是与外周部铁芯20接触的连结用铁芯21~23上未卷绕线圈。代之,连结用铁芯61~63上卷绕有线圈71~73。在这种结构中,可以知道的是,通过将具备匝数、截面积不同的线圈71~73的连结用铁芯61~63与现有的连结用铁芯61~63进行更换,能够容易地变更电抗器5的电感。另外,可以明确的是,能够得到与前述的效果同样的效果。
图5B是基于本发明的第五实施方式的三相电抗器的第二截面图。图5B所示的电抗器5包括六个连结部31~36。根据图5B可知,连结部31~36包括位于中心部铁芯10附近的连结用铁芯61~66以及位于外周部铁芯20附近的连结用铁芯81~86。并且,连结用铁芯61~66上卷绕有线圈71~76,连结用铁芯81~86上卷绕有线圈91~96。
这些连结用铁芯61~66和连结用铁芯81~86这两方均配置于中心部铁芯10与外周部铁芯20之间。这些连结用铁芯61~66及连结用铁芯81~86与中心部铁芯10及外周部铁芯20这两方均不接触。而且,在中心部铁芯10与连结用铁芯61~66之间、连结用铁芯61~66与连结用铁芯81~86之间以及连结用铁芯81~86与外周部铁芯20之间,形成有能够进行磁连结的间隙。因而,图5B所示的中心部铁芯10和外周部铁芯20均是圆筒形。根据图5B可知,这些连结用铁芯61~66和连结用铁芯81~86在周向上等间隔地进行配置。此外,也可以包括更多数量的连结用铁芯。
图5C是基于本发明的第五实施方式的三相电抗器的第三截面图。在图5C中,连结用铁芯61~66和连结用铁芯81~86上卷绕有共同的线圈71~76,这一点与图5B不同,在其它方面图5C与图5B相同。
在图5B和图5C所示的实施方式中,中心部铁芯10和外周部铁芯20也可以是圆筒形,能够使中心部铁芯10和外周部铁芯20的结构简易。另外,通过将具备匝数、截面积不同的线圈的连结用铁芯61~66及连结用铁芯81~86与现有的连结用铁芯进行更换,能够容易地变更电抗器5的电感。另外,可以明确的是,能够得到与前述的效果同样的效果。
图6A是基于本发明的第六实施方式的三相电抗器的截面图,图6B是基于本发明的第六实施方式的三相电抗器的其它截面图。在这些附图中,三相电抗器5具有六个连结部。这些连结部包括与外周部铁芯20接触的六个连结用铁芯21~26。连结用铁芯21~26上分别卷绕有线圈41~46。另外,连结用铁芯21~26的顶端面弯曲成凹状。
在图6A中,各线圈是集中绕组。因而,图6A所示的线圈41、44是R相线圈R1、R2,线圈42、45是T相线圈T1、T2,线圈43、46是S相线圈S1、S2。
与此相对,在图6B中各线圈是分布绕组。因而,如图6B所示,第一R相线圈卷绕于连结用铁芯21、26之间,第二R相线圈卷绕于连结用铁芯23、24之间。同样地,第一T相线圈卷绕于连结用铁芯24、25之间,第二T相线圈卷绕于连结用铁芯21、22之间。同样地,第一S相线圈卷绕于连结用铁芯25、26之间,第二S相线圈卷绕于连结用铁芯22、23之间。
并且,图7A和图7B是本发明第六实施方式的三相电抗器的电路图。在图7A中,前述的R相线圈R1与R相线圈R2被串联连接。两个T相线圈T1、T2和两个S相线圈S1、S2也同样被串联连接。在图7B中,前述的R相线圈R1与R相线圈R2被并联连接。两个T相线圈T1、T2和两个S相线圈S1、S2也同样被并联连接。
通过像这样将线圈的连接方法变更为串联或并联,能够调整三相电抗器5的电感值。另外,例如在三相电抗器5具有六个连结部31~36的情况下,也可以将连结部31、33、35中的线圈串联连接,将连结部32、34、36中的线圈并联连接。可以知道的是,在这种情况下也同样能够调整电感值。
图8是基于本发明的第七实施方式的三相电抗器的截面图,是与图3B大致相同的图。在图8中,在与外周部铁芯20接触的连结用铁芯21~23的顶端,分别形成有沿周向延伸的延伸部21a~23a。这些延伸部21a~23a与中心部铁芯10之间的间隙的尺寸相互相等。如图所示,在第八实施方式中,间隙101~103沿周向弯曲。
在设置了这种延伸部21a~23a的情况下,能够容易地使连结部21~23中的间隙101~103的面积变大。此外,也可以是在与中心部铁芯10接触的连结用铁芯11~13的顶端具备与前述的延伸部同样的延伸部的结构,还可以是,延伸部设置于与中心部铁芯10接触的连结用铁芯11~13以及与外周部铁芯20接触的连结用铁芯21~23这两方。另外,可以明确的是,能够得到与前述的效果同样的效果。
图9是基于本发明的第八实施方式的三相电抗器的截面图。图9所示的三相电抗器5包括六个连结部31~36。这些连结部31~36包括与中心部铁芯10接触的三个连结用铁芯11、13、15以及与外周部铁芯20接触的六个连结用铁芯21~26。三个连结用铁芯11、13、15和六个连结用铁芯21~26分别在周向上等间隔地进行配置。另外,根据图9可知,与外周部铁芯20接触的三个连结用铁芯21、23、25分别面对与中心部铁芯10接触的三个连结用铁芯11、13、15。
在图9所示的实施方式中,连结部31、33、35与连结部32、34、36是交替地配置的。而且,连结部31、33、35包括与中心部铁芯10接触的连结用铁芯11、13、15以及与外周部铁芯20接触的连结用铁芯21、23、25。与此相对,连结部32、34、36仅包括与外周部铁芯20接触的连结用铁芯22、24、26。
仅连结用铁芯11、13、15与中心部铁芯10接触,因此连结部31、33、35的间隙101、103、105的尺寸小于连结部32、34、36的间隙102、104、106的尺寸。并且,根据图9可知,卷绕于连结用铁芯21、23、25的线圈41、43、45的截面积小于卷绕于连结用铁芯22、24、26的线圈42、44、46的截面积。并且,设线圈41、43、45的匝数与线圈42、44、46的匝数不同。
另外,根据图9可知,连结部31、33、35各自的间隙101、103、105的尺寸相互相等,连结部32、34、36各自的间隙102、104、106的尺寸相互相等。同样地,连结部31、33、35的线圈41、43、45的匝数和截面积相互相等,连结部32、34、36的线圈42、44、46的匝数和截面积相互相等。
在这种情况下,例如将虚线所示的连结部31、33、35设定为第一组,将点划线所示的连结部32、34、36设定为第二组。也就是说,图9所示的三相电抗器5具有两组连结部。然后,只要在第一组和第二组中分别决定R相、T相、S相的线圈即可。
图10是基于本发明的第九实施方式的其它三相电抗器的截面图。图10所示的三相电抗器5包括六个连结部31~36。这些连结部31~36仅包括在周向上等间隔地进行配置的、与中心部铁芯10接触的六个连结用铁芯11~16。
在图10所示的实施方式中,连结部31、33、35与连结部32、34、36是交替地配置的。而且,连结部31、33、35中的连结用铁芯11、13、15比连结部32、34、36中的连结用铁芯12、14、16长。
因而,连结部31、33、35的间隙101、103、105的尺寸小于连结部32、34、36的间隙102、104、106的尺寸。并且,根据图10可知,卷绕于连结用铁芯11、13、15的线圈51、53、55的截面积小于卷绕于连结用铁芯12、14、16的线圈52、54、56的截面积。并且,线圈51、53、55的匝数与线圈52、54、56的匝数不同。
在这种情况下,也例如将虚线所示的连结部31、33、35设定为第一组,将点划线所示的连结部32、34、36设定为第二组。然后,只要如前所述那样在第一组和第二组中分别决定R相、T相、S相的线圈即可。另外,在图9和图10所示的结构中,也可以明确的是,能够得到与前述的效果同样的效果。
图13是基于本发明的第十实施方式的其它三相电抗器的截面图。图13所示的三相电抗器5与图3B所示的三相电抗器结构大致相同。然而,外周部铁芯20被分割为相互连结的多个外周部铁芯部分20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h、20i。通过在任意的位置将外周部铁芯分为多个,具有在制造时减少材料的边角料来降低材料费的效果。另外,由于使用多个外周部铁芯部分20a~20i,因此具有以下效果:即使在制作大型的外周部铁芯20的情况下,也易于组装。
图14是基于本发明的第十一实施方式的其它三相电抗器的截面图,是与图13相同的图。在图14中,外周部铁芯20被分割为多个外周部铁芯部分20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h、20i。而且,在外周部铁芯部分20b、20c之间、外周部铁芯部分20e、20f之间以及外周部铁芯部分20h、20i之间,分别形成有能够进行磁连结的外周部间隙111、112、113。通过在外周部铁芯20中设置外周部间隙111、112、113,具有电感的不平衡的调整变得容易的效果。
在此,图11A是表示图3B所示的三相电抗器的磁场的图,图11B是表示以往技术中的三相电抗器的磁场的图。在图11A中,在连结用铁芯21~23各自的基端附近以及中心部铁芯10与连结用铁芯23的顶端之间,磁场发生泄漏。然而,这种磁场的泄漏均是在外周部铁芯20内部,磁场不会泄漏到外周部铁芯20的外部。
图11B所示的三相电抗器90具有具备凹部的两个铁芯部98、99。如图11B所示,磁场不仅泄漏到铁芯部98、99的凹部的内侧,还泄漏到铁芯部98、99的外侧。换言之,在以往技术中磁场会泄漏到三相电抗器90的外部。因而,可以知道的是,本发明中的三相电抗器5具有能够防止磁场的泄漏的显著效果。
图12A和图12B是表示另外的三相电抗器中的磁通的方向的图。这些附图所示的三相电抗器5具有大致圆筒形的中心部铁芯10以及在周向上等间隔地进行配置的六个连结用铁芯部所接触的外周部铁芯20。另外,线圈41~46卷绕于六个连结用铁芯部。
在图12A中,线圈41、44是T相线圈,线圈42、45是R相线圈,线圈43、46是S相线圈。在三相交流中,最大电流流过S相线圈43、46,最大电流的(-1/2)倍的电流流过T相线圈41、44和R相线圈42、45。在图12A中,两个S相线圈43、46的磁通朝向三相电抗器5的中心。换言之,本发明的三相电抗器5典型地说磁通集中于其中心。而且,在三相交流中,若将三相电抗器5的中心部的磁通进行合计则为零。
在图12B中,线圈41是T相线圈,线圈42是-R相线圈,线圈43是-S相线圈,线圈44是-T相线圈,线圈45是R相线圈,线圈46是S相线圈。在三相交流中,最大电流流过S相线圈46,最大电流的(-1/2)倍的电流流过T相线圈41和R相线圈45。另外,设方向相反且大小相同的电流流过标注有“-”的标记的线圈。如图12B所示,作为“-S相线圈”的线圈43的磁通朝向三相电抗器5的中心。而且,作为“S相线圈”的线圈46的磁通朝向三相电抗器5的径向外侧。
三相电抗器5是静止设备,因此也可以如图12A和图12B所示那样变更线圈的顺序。也就是说,能够根据对三相电抗器5要求的特征来适当选择线圈的顺序。
发明的效果
在第1发明和第2发明中,连结部配置于中心部铁芯的周围,因此线圈的磁通从各连结部集中向中心部铁芯,在中心部铁芯中大致为零,高频噪声也能够大幅降低。另外,相之间的磁路长度之差相比于以往构造变少,能够减轻因磁路长度之差引起的电感的不平衡。并且,连结部配置于中心部铁芯的周围,因此从连结部的线圈产生的磁通的不平衡相比于以往构造变少,能够减轻因磁通的不平衡引起的电感的不平衡。并且,中心部铁芯被外周部铁芯所包围,因此磁场也不会泄漏到外周部铁芯的外部。
在第3发明中,能够采用能够简易地制作的圆筒形的中心部铁芯和外周部铁芯。
在第4发明中,通过使连结部的一部分与中心部铁芯或外周部铁芯为一体,能够减少结构构件。
在第5发明中,能够使不与连结部成为一体的中心部铁芯和外周部铁芯中的一方或两方为圆筒形,因此能够简易地构成。
在第6发明或第7发明中,能够以简易的结构来制作三相电抗器。
在第8发明中,通过将串联和/或并联进行组合,能够调整三相电抗器的电感值。
在第9发明中,能够容易地增大间隙的面积。
在第10发明中,通过在一个电抗器内将多个电抗器构成于一个电抗器的构造体之中,能够配置于更狭小的设置空间内、或者能够通过将所述多个电抗器串联或并联连接来调整电感值。
在第11发明中,通过将连结部相对于中心部铁芯旋转对称地进行配置,第1发明中的以下效果变得最大:减轻因磁路长度之差引起的电感的不平衡;减轻因线圈的配置引起的电感的不平衡。
在第12发明中,通过将外周部铁芯分割为多个外周部铁芯部分,制造性、组装性提高。
在第13发明中,通过设置外周部间隙,电感的调整变得容易。
使用典型实施方式说明了本发明,但是本领域技术人员应该能够理解,能够不脱离本发明的范围地进行前述的变更以及各种其它变更、省略、追加。此外,所述旋转对称是指能够解决问题的对称的形状或配置。
Claims (13)
1.一种三相电抗器,具备:
中心部铁芯;
外周部铁芯,其包围该中心部铁芯;以及
至少三个连结部,所述至少三个连结部将所述中心部铁芯与所述外周部铁芯相互磁连结,
其中,所述连结部由一个或多个连结用铁芯、卷绕于该连结用铁芯的一个或多个线圈以及一个或多个间隙构成。
2.根据权利要求1所述的三相电抗器,其特征在于,
所述连结部的数量是3的倍数。
3.根据权利要求1或2所述的三相电抗器,其特征在于,
所述连结部与所述中心部铁芯及所述外周部铁芯这两方相离。
4.根据权利要求1或2所述的三相电抗器,其特征在于,
所述连结部与所述中心部铁芯及所述外周部铁芯这两方接触,或者,所述连结部与所述中心部铁芯及所述外周部铁芯这两方成为一体。
5.根据权利要求1或2所述的三相电抗器,其特征在于,
所述连结部仅与所述中心部铁芯及所述外周部铁芯中的一方接触,或者,所述连结部仅与所述中心部铁芯及所述外周部铁芯中的一方成为一体。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的三相电抗器,其特征在于,
所述线圈是集中绕组。
7.根据权利要求1~5中的任一项所述的三相电抗器,其特征在于,
所述线圈是分布绕组。
8.根据权利要求1~7中的任一项所述的三相电抗器,其特征在于,
所述线圈存在有多个,通过串联和并联中的至少一方进行连接。
9.根据权利要求1~8中的任一项所述的三相电抗器,其特征在于,
在所述连结部中的至少一方的顶端设置有沿着周向延伸的延伸部。
10.根据权利要求1~9中的任一项所述的三相电抗器,其特征在于,
所述三相电抗器包括第一组和第二组,所述第一组包括至少三个连结部,所述第二组包括其它至少三个连结部。
11.根据权利要求1~10中的任一项所述的三相电抗器,其特征在于,
所述三相电抗器的连结部被配置成相对于中心部铁芯旋转对称。
12.根据权利要求1~11中的任一项所述的三相电抗器,其特征在于,
所述外周部铁芯由多个外周部铁芯部分构成。
13.根据权利要求12所述的三相电抗器,其特征在于,
在所述多个外周部铁芯部分中的相互邻接的外周部铁芯部分之间形成有外周部间隙。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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