CN209591774U - 混合型磁控电抗器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种混合型磁控电抗器，一种混合型磁控电抗器，左边柱铁芯和右边柱铁芯上均绕制有两组线圈，两组线圈之间设有晶闸管，左边柱铁芯和右边柱铁芯上均设有若干个磁阀；所述左边柱铁芯上的线圈与右边柱铁芯上的线圈交叉连接且左边柱铁芯上层的线圈末端与右边柱铁芯上层的线圈末端之间设有续流二极管，续流二极管与晶闸管相连接；左边柱铁芯上层的线圈始端与右边柱铁芯上层的线圈始端均与中间柱铁芯上绕制的不饱和线圈相连接。本实用新型采用磁阀式可控电抗器与不饱和铁芯电抗器线圈串联，大大减少磁阀式电抗器线圈和匝数，从而减少磁控电抗器的功率损耗，减少发热，并且可以减少可控电抗器的谐波电流含量。

Description

混合型磁控电抗器

技术领域

本实用新型涉及电气设备领域的技术领域，尤其涉及一种混合型磁控电抗器。

背景技术

目前的可控电抗器尽管种类繁多，但大致上可以分为两大类型：线性控制型可控电抗器和非线性控制型可控电抗器，线性控制型可控电抗器主要有TCR（晶闸管控制电抗器）和SVG（静态无功发生器），这两种可控电抗器的特点为其电抗器本体采用空气芯电抗器或铁芯留有气隙的电抗器，在其整个调节范围内电抗器本身是线性，控制起来比较简单，非线性电抗器主要有磁饱和式电抗器和磁阀式电抗器，磁饱和式电抗器的整个铁芯在其工作过程中呈饱和状态，其铁芯发热严重，产生的谐波含量较大，磁阀式电抗器的铁芯中有一小部分呈饱和状态，其它部分非饱和，这样可以减小铁芯损耗和谐波含量。变压器式可控电抗器也属于线性控制可控电抗器范畴。

实用新型内容

针对传统磁阀式电抗器中铁芯发热严重、产生的谐波含量较大的技术问题，本实用新型提出一种混合型磁控电抗器。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种混合型磁控电抗器，包括左边柱铁芯、右边柱铁芯和中间柱铁芯，左边柱铁芯和右边柱铁芯上均绕制有两组线圈，两组线圈之间设有晶闸管，所述左边柱铁芯和右边柱铁芯上均设有若干个磁阀；所述左边柱铁芯上的线圈与右边柱铁芯上的线圈交叉连接且左边柱铁芯上层的线圈末端与右边柱铁芯上层的线圈末端之间设有续流二极管，续流二极管与晶闸管相连接；所述左边柱铁芯上层的线圈始端与右边柱铁芯上层的线圈始端均与中间柱铁芯上绕制的不饱和线圈相连接。

优选地，所述左边柱铁芯上层绕制有带中间抽头的线圈Ⅰ，左边柱铁芯下层绕制有不带中间抽头的线圈Ⅱ，线圈Ⅰ的中间抽头通过晶闸管TA与线圈Ⅱ相连接，右边柱铁芯上层绕制有不带中间抽头的线圈Ⅲ，右边柱铁芯下层绕制有带中间抽头的线圈Ⅳ，线圈Ⅲ通过晶闸管TB与线圈Ⅳ的中间抽头相连接，线圈Ⅰ通过续流二极管分别与晶闸管TA和晶闸管TB连接组成相应的回路；线圈Ⅰ的末端通过续流二极管与线圈Ⅲ的末端相连接，续流二极管分别与晶闸管TA和晶闸管TB相连接；所述线圈Ⅰ的始端与线圈Ⅲ的始端相连接且线圈Ⅰ的始端与线圈Ⅲ的始端均与不饱和线圈相连接。

优选地，所述磁阀截面积为边柱铁芯截面积的50%~80%；所述中间柱铁芯截面积为磁阀截面积的2.5~3倍。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用磁阀式可控电抗器与不饱和铁芯电抗器线圈串联，利用中间柱不饱和铁芯上流过的交流磁通为两个边柱铁芯交流磁通之和，磁阀式可控电抗器的直流磁通不流过中间柱铁芯，可以大大减少磁阀式电抗器线圈和匝数，从而减小磁控电抗器的功率损耗，减少发热，并且采用阀式可控电抗器与不饱和铁芯式电抗器的混合连接方式，可以减少可控电抗器的谐波电流含量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的铁芯结构示意图。

图2为本实用新型中线圈连接关系示意图。

图中，1为不饱和线圈，2为线圈Ⅰ，3为晶闸管TA，4为线圈Ⅱ，5为线圈Ⅲ，6为续流二极管，7为晶闸管TB，8为线圈Ⅳ，9为左边柱铁芯，10为右边柱铁芯，11为中间柱铁芯。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种混合型磁控电抗器，包括左边柱铁芯、右边柱铁芯和中间柱铁芯11，所述左边柱铁芯和右边柱铁芯上设有若干个磁阀且左边柱铁芯和右边柱铁芯上绕制有两组线圈，左边柱铁芯9和右边柱铁芯10采用完全对称的铁芯结构，左边柱铁芯9和右边柱铁芯10上均匀设有若干个磁阀，磁阀为边柱铁芯上留有多个面积缩小的部分，磁阀部分截面积为边柱铁芯截面积的50%~80%，中间柱铁芯11的截面积为磁阀部分截面积的2.5~3倍，中间柱铁芯11中没有磁阀，即中间柱铁芯的截面积是相等的。

如图2所示，左边柱铁芯9和右边柱铁芯10上均绕制有两组线圈，两组线圈的总匝数相等，两组线圈之间设有晶闸管，左边柱铁芯9上层绕制有带中间抽头的线圈Ⅰ2，左边柱铁芯9下层绕制有不带中间抽头的线圈Ⅱ4，线圈Ⅰ2的中间抽头通过晶闸管TA3与线圈Ⅱ4相连接即线圈Ⅰ2的中间抽头与线圈Ⅱ4的始端之间接入晶闸管TA3，右边柱铁芯10上层绕制有不带中间抽头的线圈Ⅲ5，右边柱铁芯10下层绕制有带中间抽头的线圈Ⅳ8，线圈Ⅰ2和线圈Ⅳ8上的抽头比为10%~20%，中间抽头用于外部连接晶闸管，晶闸管通过控制触发角可以改变边柱铁芯的磁饱和度，产生直流磁通，线圈Ⅲ5通过晶闸管TB7与线圈Ⅳ8相连接即线圈Ⅲ5的末端与线圈Ⅳ8的中间抽头之间接入晶闸管TB7。

所述左边柱铁芯上的线圈和右边柱铁芯上的线圈交叉连接即线圈Ⅰ2的末端与线圈Ⅳ8的始端相连接，线圈Ⅱ4的始端与线圈Ⅲ5的末端相连接，且左边柱铁芯上层的线圈末端和右边柱铁芯上层的线圈末端之间设有续流二极管，续流二极管与晶闸管相连接组成一回路，线圈Ⅰ2通过续流二极管6分别与晶闸管TA3和晶闸管TB7连接组成相应的回路即线圈Ⅰ2与线圈Ⅲ5的末端之间接入续流二极管6；线圈Ⅰ、线圈Ⅱ、线圈Ⅲ、线圈Ⅳ、晶闸管TA3、晶闸管TB7和续流二极管之间的连接整体作为直流控制型磁阀式可控电抗器，所述中间柱铁芯11上绕制有不饱和线圈1，不饱和线圈1分别与边柱铁芯上层的线圈相连接，不饱和线圈1分别与线圈Ⅰ2和线圈Ⅲ5相连接，线圈Ⅰ2的始端和线圈Ⅲ5的始端相连接。

直流控制型磁阀式可控电抗器与不饱和线圈1和中间柱铁芯11构成的不饱和电抗器采用串联方式后接入电网，改变晶闸管TA3、TB7的触发角，即可改变通过两个边柱铁芯的直流磁通的大小，从而改变两个边柱铁芯的磁导电率，调节流入不饱和线圈1中的交流电流，两个边柱铁芯中的直流磁通构成回路，直流磁通不经过中间柱铁芯11，同样线圈Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的直流电流也不经过不饱和线圈，两个边柱铁芯中交流磁通流入中间柱铁芯11，从而在不饱和线圈中产生出交流感应电动势，中间柱铁芯11上不饱和线圈1中每匝的感应电动势为两个边柱铁芯线圈每匝感应电动势之和。三相磁控电抗器可以由三个图2中单相磁控电抗器线圈采用Y/Δ连接而成。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种混合型磁控电抗器，包括左边柱铁芯（9）、右边柱铁芯（10）和中间柱铁芯（11），左边柱铁芯（9）和右边柱铁芯（10）上均绕制有两组线圈，两组线圈之间连接有晶闸管，其特征在于，所述左边柱铁芯（9）和右边柱铁芯（10）上均设有若干个磁阀；所述左边柱铁芯（9）上的线圈与右边柱铁芯（10）上的线圈交叉连接且左边柱铁芯（9）上层的线圈末端与右边柱铁芯（10）上层的线圈末端之间设有续流二极管（6），续流二极管（6）与晶闸管相连接；所述左边柱铁芯（9）上层的线圈始端与右边柱铁芯（10）上层的线圈始端均与中间柱铁芯（11）上绕制的不饱和线圈（1）相连接。

2.根据权利要求1所述的混合型磁控电抗器，其特征在于，所述左边柱铁芯（9）上层绕制有带中间抽头的线圈Ⅰ（2），左边柱铁芯（9）下层绕制有不带中间抽头的线圈Ⅱ（4），线圈Ⅰ（2）的中间抽头通过晶闸管TA（3）与线圈Ⅱ（4）相连接；所述右边柱铁芯（10）上层绕制有不带中间抽头的线圈Ⅲ（5），右边柱铁芯（10）下层绕制有带中间抽头的线圈Ⅳ（8），线圈Ⅲ（5）通过晶闸管TB（7）与线圈Ⅳ（8）的中间抽头相连接，线圈Ⅰ（2）的末端通过续流二极管（6）与线圈Ⅲ（5）的末端相连接，续流二极管（6）分别与晶闸管TA（3）和晶闸管TB（7）相连接；所述线圈Ⅰ（2）的始端与线圈Ⅲ（5）的始端相连接且线圈Ⅰ（2）的始端与线圈Ⅲ（5）的始端均与不饱和线圈（1）相连接。

3.根据权利要求1所述的混合型磁控电抗器，其特征在于，所述磁阀截面积为边柱铁芯截面积的50%~80%；所述中间柱铁芯（11）的截面积为磁阀截面积的2.5~3倍。