CN201498341U - 单相调压式磁控电抗器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种单相调压式磁控电抗器，该磁控电抗器至少包括三个铁芯柱(I)、磁轭(II)、工作绕组(III)及直流控制绕组(IV)组成，铁芯柱通过上、下磁轭形成闭合磁路，工作绕组与直流控制绕组绕在两个截面积相同的并列铁芯柱上，每个铁芯柱上绕有至少一个工作绕组及至少一个直流控制绕组，两个铁芯柱上的工作绕组串联连接后引出，直流控制绕组与外部的可控整流电路连接，没有绕工作绕组与直流控制绕组的铁芯柱上留有一个以上气隙。

Description

单相调压式磁控电抗器
技术领域
本实用新型涉及一种可控电抗器、具体涉及一种单相调压式磁控电抗器。
背景技术
可控电抗器的研究起始于上世纪50年代，相继出现了调匝式可控电抗器、调气隙式可控电抗器，但调匝式可控电抗器与调气隙式可控电抗器的调节速度慢，其应用范围受到限制，随着晶闸管等电力电子器件的发展，又相继出现了晶闸管控制电抗器型(TCR)可控电抗器、晶闸管控制变压器型可控电抗器(TCT)，这两种电抗器都是交流磁通控制型可控电抗器，通过改变交流电流的通断间隔来调节电抗器的容量，在交流控制型磁控电抗器出现的同时也相继出现了一些直流控制型磁控电抗器，如磁饱和电抗器、磁阀式可控电抗器，磁阀式电抗器通常用作并联可控电抗器，磁饱和电抗器虽然可以用作并联可控电抗器及串联可控电抗器，但由于其设计结构的缺陷造成其谐波电流较大，故限制了其应用，本实用新型将提出一种可以平滑地调节电抗器两端电压且产生谐波较小的单相调压式磁控电抗器，该电抗器可用于调压型静态无功补偿、调压型电压稳定器以及电机软起动中。
实用新型内容
本实用新型提供了一种单相调压式磁控电抗器，该磁控电抗器至少包括三个铁芯柱(I)、磁轭(II)、工作绕组(III)及直流控制绕组(IV)组成，铁芯柱通过上、下磁轭形成闭合磁路，工作绕组与直流控制绕组绕在两个截面积相同的并列铁芯柱上，每个铁芯柱上绕有至少一个工作绕组及至少一个直流控制绕组，两个铁芯柱上的工作绕组串联连接后引出，直流控制绕组与外部的可控整流电路连接，没有绕工作绕组与直流控制绕组的铁芯柱上留有一个以上气隙。
该单相调压式磁控电抗器的两个铁芯柱上的工作绕组采用相同的线圈匝数，两个铁芯柱上的直流工作绕组也采用相同的线圈匝数。
该单相调压式磁控电抗器铁芯柱为三柱或四柱铁芯结构。
该单相调压式磁控电抗器还包括为直流控制绕组供电的可控整流装置，该可控整流装置由外部交流电源供电。
该单相调压式磁控电抗器还包括为直流控制绕组供电的可控整流装置及作为可控整流装置电源的电抗器自身的附加供电线圈组成。
该实用新型还提供了另一种调压式磁控电抗器，它采用了上述所述的一个以上单相调压式磁控电抗器组合而成。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、本实用新型提出的单相调压式磁控电抗器的未绕有工作绕组与直流控制绕组的铁芯柱有一个以上气隙，可以减小由于工作电流造成的磁路饱和。
2、本实用新型提出的单相调压式磁控电抗器的未绕有工作绕组与控制绕组的铁芯柱中的气隙，可以减小直流控制绕组的自身发热损耗。
3、本实用新型提出的单相调压式磁控电抗器的控制绕组的供电既可采用外部交流电源经可控整流获得，也可通过电抗器内另一绕组的交流电压经可控整流获得，增加了控制的灵活性。
附图说明
图1为本实用新型的采用三柱铁芯结构的单相调压式磁控电抗器的一个实施例；
图2为本实用新型的采用三柱铁芯结构的单相调压式磁控电抗器的另一实施例；
图3为本实用新型的采用四柱铁芯结构的单相调压式磁控电抗器的一个实施例；
图4为本实用新型的采用多个单相调压式磁控电抗器构成的磁控电抗器的一个实施例。
图5为本实用新型的每柱铁芯的工作绕组由两个绕组构成，采用交叉串联连接构成单相调压式磁控电抗器的一个实施例；
具体实施方式
图1所示的单相调压式磁控电抗器采用三柱铁芯结构，该三柱铁芯结构的左右两侧的铁芯柱的柱截面积相等，在这两个铁芯柱的每个铁芯柱上对称的绕有一个工作绕组及一个控制绕组，该工作绕组与控制绕组也可以是两个线圈串联而成，中间柱铁芯上留有多个气隙，该空气间隙的作用在于可以保证电抗器工作绕组通过正常工作电流时铁芯不饱和，同时可以减小电抗器的控制绕组发热损耗，三个铁芯柱通过上、下磁轭形成闭合磁路，左侧铁芯柱上的工作绕组与右侧铁芯柱上的工作绕组串联连接，两个直流控制绕组相串联由外部的可控整流电路提供工作电流，也可以采用两个可控整流电路为每个直流控制绕组单独供电，两个直流控制绕组电流在铁芯柱内产生的直流磁通方向相反，可控整流电流采用目前常用的单相或三相可控整流电路结构，改变可控电力电子元件的触发角即可调整直流控制电流的大小。
在图2所示的三柱式单相调压式磁控电抗器结构中，将图1所示的三柱式单相调压式磁控电抗器的左右两侧的绕有工作绕组与直流控制绕组的两个铁芯柱的任一个的位置与留有气隙的中间柱铁芯的位置对调，工作绕组与直流控制绕组的绕线方式及匝数都不变，两个铁芯柱上的工作绕组的接线方式不变，仍为串联连接。
图3的四柱铁芯结构中的留有多个空气间隙的左右两侧的铁芯柱的铁饼截面积相同，空气隙的总长度相同，位于中部左右两侧的每个铁芯柱上对称的绕有一个工作绕组及一个控制绕组，该工作绕组与控制绕组也可以是两个线圈串联而成，中间柱铁芯上留有多个气隙，这两个铁芯柱的结构是对称的，上、下磁轭把这四个铁芯柱连接起来形成磁路，左右两侧的工作绕组匝数相等，直流控制绕组的匝数也相等，两个工作绕组相串联，两个直流控制绕组相串联由外部的可控整流电路提供工作电流，可控整流电流采用目前常用的单相或三相可控整流电路结构。
图4为两个单相调压式磁控电抗器组合成的一个单相调压式磁控电抗器的结构及连接关系示意图，图中的每个磁控电抗器为图1所示的三柱式单相调压式磁控电抗器，两个单相调压式磁控电抗器的连接关系为工作绕组相串联，直流控制绕组相串联，两个磁控电抗器工作绕组连接后形成的两个出线端其中一个与负载串联后接交流电源，直流控制绕组相串联后接外部可控整流电路。
图5中单相磁控电抗器的每个绕有工作绕组与直流控制绕组的铁芯柱上的工作绕组为两个，左铁芯柱上部的工作绕组与右铁芯柱下部的工作绕组串联连接，右铁芯柱上部的工作绕组与左铁芯柱下部的工作绕组串联连接，交叉串联连接后形成的两个工作绕组并联引出，左右两个铁芯柱上的工作绕组、直流控制绕组、铁芯柱采用对称结构，两个直流控制绕组串联由外部可控直流电源提供直流电流，也可采用为每个直流控制绕组单独供电方式。在图2、图3的两个实施例中的工作绕组也可以改为本实施例中的绕组结构及连接方式。

Claims (6)

1.一种单相调压式磁控电抗器，其特征在于，它至少包括三个铁芯柱(I)、磁轭(II)、工作绕组(III)及直流控制绕组(IV)组成，铁芯柱通过上、下磁轭形成闭合磁路，工作绕组与直流控制绕组绕在两个截面积相同的并列铁芯柱上，每个铁芯柱上绕有至少一个工作绕组及至少一个直流控制绕组，两个铁芯柱上的工作绕组串联连接后引出，直流控制绕组与外部的可控整流电路连接，没有绕工作绕组与直流控制绕组的铁芯柱上留有一个以上气隙。
2.如权利要求1所述的单相调压式磁控电抗器，其特征在于，两个铁芯柱上的工作绕组采用相同的线圈匝数，两个铁芯柱上的直流工作绕组也采用相同的线圈匝数。
3.如权利要求1或2所述的单相调压式磁控电抗器，其特征在于，其铁芯柱为三柱或四柱铁芯结构。
4.如权利要求1或2所述的单相调压式磁控电抗器，其特征在于，该电抗器还包括为直流控制绕组供电的可控整流装置，该可控整流装置由外部交流电源供电。
5.如权利要求1或2所述的单相调压式磁控电抗器，其特征在于，该电抗器还包括为直流控制绕组供电的可控整流装置及作为可控整流装置电源的电抗器自身的附加供电线圈组成。
6.一种新的调压式磁控电抗器，其特征在于，它采用了如权利要求1或2所述的一个以上单相调压式磁控电抗器组合而成。
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GR01 Patent grant
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Assignee: Zhengzhou Saijin Electric Co., Ltd.

Assignor: Zhao Guosheng

Contract record no.: 2011410000002

Denomination of utility model: Single-phase pressure-adjusting MCR

Granted publication date: 20100602

License type: Exclusive License

Record date: 20110114

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Termination date: 20110608