CN203690078U - 旋转铁芯式可调电抗器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转铁芯式可调电抗器，包括静铁芯、动铁芯和设置在靜铁芯上的绕组线圈，静铁芯由一组相互平行的导磁片材叠加而成，动铁芯也由一组相互平行的导磁片材叠加而成，且动铁芯设置在静铁芯的上方；动铁芯和静铁芯之间旋转改变气隙，所述动铁芯可沿转轴线转动，通过改变动铁芯沿转轴线的转动角度改变动铁芯与静铁芯之间的气隙的大小。本实用新型提供的旋转铁芯式可调电抗器，相比较现有的通过直线移动动铁芯的方式，提出了一种新的通过转动动铁芯的方式调节动铁芯和静铁芯之间的气隙改变磁通量的方式，由于在该结构中，转动相对于直线的移动更易于实现，运动也更加平稳，调节范围更大，是一种更为合适的可调电抗器的设计方法。

Description

旋转铁芯式可调电抗器

技术领域

本实用新型涉及一种可调电抗器，尤其涉及一种通过动铁芯的旋转实现调节的电抗器。 

背景技术

电抗器是消弧线圈和无功补偿装置的主要元件，传统的机械式可调电抗器通常采用气隙可调方式实现，原理是通过连续调节磁路中的气隙长度得到连续变化的电感，其基本结构如图1所示，其包括静铁芯1，动铁芯2和绕组线圈3。动铁芯2和静铁芯1之间存在气隙4；通过驱动动铁芯2做左右直线运动可调节气隙长短，以调节磁阻的大小；气隙越大，磁阻越大，磁导率（为磁阻的倒数）越低，电感量（与磁导率成正比）越低。这种调节结构的电抗器，存在如下缺点： 

1）调节过程中动铁芯2和机械传动机构受到较大的电磁力作用，噪声大、振动大，严重时会造成电抗器的损坏； 

2）动铁芯2的电磁震动大，平移结构复杂； 

3）若是高压电抗器，需要考虑绝缘性能； 

4）单纯通过调节气隙的长短来调节电感量，可调节范围小。 

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型的发明目的是提供一种旋转铁芯式可调电抗器，通过动铁芯的旋转实现对电抗器的调节，能够通过调节磁通量的方式连续调节电感量，实现平滑调节电感量，提高电感量调节的精度。 

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为： 

旋转铁芯式可调电抗器，包括静铁芯、动铁芯和设置在静铁芯上的绕组线圈，其特征在于，所述静铁芯上设有开口，在所述静铁芯的开口位置上设置有可沿转轴线转动的动铁芯，所述静铁芯由一组相互平行的导磁片材叠加而成，所述动铁芯也由一组相互平行的导磁片材叠加而，所述转轴线与构成静铁芯的导磁片材平行、且与构成动铁芯的导磁片材平行；所述动铁芯和静铁芯之间形成气隙，通过改变动铁芯沿转轴线的转动角度改变动铁芯与静铁芯之间的气隙的大小。 

作为一种优选的结构，所述静铁芯和动铁芯构成口字形，在动铁芯沿转轴线的转动角度为0°时，构成静铁芯的导磁片材与构成动铁芯的导磁片材位置平行。 

作为优选所述构成静铁芯的导磁片材和构成动铁芯的导磁片材均为硅钢片；当然还可为其他导磁片材，比如一些非金属的导磁片材或者不同导磁片材的组合等。 

优选的，还包括带动动铁芯沿转轴线转动的传动机构，其所述传动机构采用双向楔块式超越离合器，其机构如图4、5所示，其中6为主动轴，7为壳体，8为弹簧，9为外环，10为内环，11为从动轴，12为楔块，13为拨牙。所述传动机构包括沿转轴线方向的从动轴和驱动从动轴转动的主动轴以及带动主动轴转动的电机，所述主动轴与电机的输出轴固定，所述从动轴与动铁芯固定，在所述主动轴和从动轴之间安装有防止逆转的位置锁定机构。当主动轴正向或反向转动，从动轴也同步转动；而当从动轴受主动轴以外的外力矩的作用时，无论该外力矩来自哪个方向均不能驱使从动轴转动，可以防止逆转等异常现象。 

有益效果：本实用新型提供的旋转铁芯式可调电抗器，相比较现有的通过直线移动动铁芯的方式，提出了一种新的通过转动动铁芯的方式调节动铁芯和静铁芯之间的气隙以及磁通量的方式，由于在该结构中，转动相对于直线的移动更易于实现，运动也更加平稳，是一种更为合适的可调电抗器的设计方法。 

附图说明

图1为传统可调电抗器平面示意图； 

图2为新型旋转铁芯式可调电抗器平面结构示意图； 

图3为新型旋转铁芯式可调电抗器侧面结构示意图； 

图4为新型的传动机构的部分示意图； 

图5为本实用新型的传动机构的剖视图。 

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。 

参见图2至图3，一种旋转铁芯式可调电抗器平面结构示意图如图2所示。其中，所述静铁芯1由一组相互平行的导磁片材叠加而成，所述动铁芯2也由一组相互平行的导磁片材叠加而成，且所述动铁芯2设置在静铁芯1的上开口处；动铁芯2和静铁芯1之间形成气隙4，所述动铁芯2可沿转轴线5转动，通过改变动铁芯2沿转轴线5的转动角度改变动铁芯2与静铁芯1之间的气隙4的大小。 

本实施例中，所述构成静铁芯1的导磁片材和构成动铁芯2的导磁片材均为硅钢片，或者设计动铁芯2采用硅钢片与绝缘片材比如NOMEX绝缘纸交错叠加的结构；相比较均为硅钢片的材料，采用硅钢片和绝缘材料构成的动铁芯2，在旋转的过程中，同时也改变了叠加系数，对气隙产生影响，改变了电感量，能够增加整个电抗器的电感量调节范围，另外由于绝缘材料的存在，能够起到缓冲震动的作用，减小旋转产生的噪音。 

如图3所示，动铁芯2与静铁芯1构成口字形，转轴线5为动铁芯2的底部轴线， 且与构成静铁芯的导磁片材平行、且与构成动铁芯的导磁片材平行；当动铁芯2沿转轴线5的转动角度为0°时，构成静铁芯1的导磁片材与构成动铁芯2的导磁片材位置平行；这种结构中，在转动动铁芯的时，改变的不仅仅是气隙的大小，同时改变了构成静铁芯的导磁片材和构成动铁芯的导磁片材之间的角度，众所周知： 

Φ＝B·S·sinα 

$\mathrm{\μ}=\frac{B}{H}$

其中Φ为磁通量，B磁感应强度，S为磁通量穿过的面积，α为磁感应强度B与面积S之间的夹角，μ为磁导率，H为磁场强度。 

当构成静铁芯的导磁片材和构成动铁芯的导磁片材之间的角度发生改变，即α发生了改变，这样也就改变了磁通量，相比较传统的仅改变气隙的方式，同时对磁通量进行了调节，即能够通过调节磁通量的方式连续调节电感量，实现平滑调节电感量，提高电感量调节的精度当动铁芯2旋转角度a时，其磁密呈非线性变换，继而使得磁路的磁通量也产生非线性变化。 

此外，参见图4和图5，本实用新型还包括带动动铁芯沿转轴线转动的传动机构，其所述传动机构采用双向楔块式超越离合器，其机构如图4所示，其中，包括驱动从动轴转动的主动轴6，外环9，内环10，沿转轴线方向的从动轴11、楔块12、拨牙13、壳体7、弹簧8和带动主动轴6转动的电机。主动轴6与电机的输出轴固定，所述从动轴11与动铁芯2固定，在所述主动轴6和从动轴11之间安装有由拨牙13、弹簧8、内环10、从动轴11构成位置锁定机构，防止逆转。当主动轴6正向或反向转动，从动轴也同步转动；而当从动轴受主动轴以外的外力矩的作用时，无论该外力矩来自哪个方向均不能驱使从动轴转动可以防止逆转等异常现象。 

本实用新型采用上述结构，相比较现有的通过直线移动动铁芯的方式，提出了一种新的通过转动动铁芯的方式调节动铁芯和静铁芯之间的气隙，由于在该结构中，转动相对于直线的移动更易于实现，运动也更加平稳，是一种更为合适的可调电抗器的设计方法。 

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。 

Claims (6)

1.旋转铁芯式可调电抗器，包括静铁芯、动铁芯和设置在静铁芯上的绕组线圈，其特征在于，所述静铁芯上设有开口，在所述静铁芯的开口位置上设置有可沿转轴线转动的动铁芯，所述静铁芯由一组相互平行的导磁片材叠加而成，所述动铁芯也由一组相互平行的导磁片材叠加而，所述转轴线与构成静铁芯的导磁片材平行、且与构成动铁芯的导磁片材平行；所述动铁芯和静铁芯之间形成气隙，通过改变动铁芯沿转轴线的转动角度改变动铁芯与静铁芯之间的气隙的大小。

2.根据权利要求1所述的旋转铁芯式可调电抗器，其特征在于，所述静铁芯和动铁芯构成口字形，在动铁芯沿转轴线的转动角度为0°时，构成静铁芯的导磁片材与构成动铁芯的导磁片材位置平行。

3.根据权利要求1所述的旋转铁芯式可调电抗器，其特征在于，所述构成静铁芯的导磁片材和构成动铁芯的导磁片材均为硅钢片。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的旋转铁芯式可调电抗器，其特征在于，还包括带动动铁芯沿转轴线转动的传动机构，所述传动机构包括沿转轴线方向的从动轴和驱动从动轴转动的主动轴以及带动主动轴转动的电机，所述主动轴与电机的输出轴固定，所述从动轴与动铁芯固定。

5.根据权利要求4所述的旋转铁芯式可调电抗器，其特征在于，在所述主动轴和从动轴之间安装有防止逆转的位置锁定机构。

6.根据权利要求5所述的旋转铁芯式可调电抗器，其特征在于，所述位置锁定机构采用的是双向楔块式超越离合器。

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