CN210606899U

CN210606899U - 一种对侧出线三相电抗器

Info

Publication number: CN210606899U
Application number: CN201921149413.0U
Authority: CN
Inventors: 冉瑞刚; 李正中; 李经伟
Original assignee: Dongguan Dazhong Electronics Co Ltd
Current assignee: Dongguan Dazhong Electronics Co Ltd
Priority date: 2019-07-19
Filing date: 2019-07-19
Publication date: 2020-05-22
Anticipated expiration: 2029-07-19

Abstract

本实用新型涉及电抗器技术领域，具体涉及一种对侧出线三相电抗器；其包括铁芯组件、安装组件、第一线圈、第二线圈、第三线圈以及三个进出线铜排；所述第一铁芯柱包括相间设置的m‑1个气隙片以及m个芯柱块；所述第二铁芯柱包括相间设置的m个气隙片以及m+1个芯柱块；所述第三铁芯柱包括相间设置的m+1个气隙片以及m+2个芯柱块。本实用新型通过单独设置第一铁芯柱、第二铁芯柱、第三铁芯柱的气隙片和芯柱块的数量，并且使上述三个铁芯柱等高，从而使得三相电感量相等，增强产品稳固性、降低噪音，能修正因半匝问题引起的电感量不平衡现象。

Description

一种对侧出线三相电抗器

技术领域

本实用新型涉及电抗器技术领域，具体涉及一种对侧出线三相电抗器。

背景技术

铁芯电抗器是电子领域中重要的部件之一，在实际使用中的三相电抗器通常是采用对侧进出线的接线方式，而出于尺寸与成本的考虑，三相铁芯电抗器大多采用三铁芯柱结构，对侧进出线势必会带来线圈非整匝的问题。

磁通(或磁力线)经过的闭合路径称为磁路，当一导体从起点由磁路外围垂直于磁通方向绕360度再回到起点时，其与磁通完全交链为一整匝；当绕过180度至起点的正对面结束时，其与磁通交链一半则为半匝。在三相三铁芯柱铁芯中，由于铁芯为心式结构，在绕制完全相同的情况下，这就导致了同样的结构圈数而电气圈数确不相同：设结构圈数为N，则电气圈数分别为：中间铁芯柱为N+0.5匝，则左边与右边铁芯柱圈数根据磁路匝数原理可知，其将分别为N匝、N+1匝，也就是说在三相三铁芯柱铁芯中，对侧进出线在线圈几何匝数相同的情况下会使三相的电气匝数不相等，这是三铁芯柱的磁路方式决定的，三相圈数不相等最大的问题就是会导致三相电抗器的电感量不相等，其平衡率视匝数的多少而定。

由于电感量与线圈匝数的平方成正比，可以根据三相线圈匝数算出 ABC三相的感量差异，平衡率Y＝[(N+1)²-N)²]/{[(N+1)² +(N+0.5)²+N²]/3}。当N＝100，Y＝2％；N＝50，Y＝4％；N＝40，Y＝4.9％；N＝30，Y＝6.6％；N＝20，Y＝9.8％；N＝10，Y＝19％；N＝5，Y＝36.2％；可以看到，匝数越少感量相差越大。

按行业内标准，三相电感量不平衡率均要求在4％以内，有时甚至要求小于2％。由上可知，只有当匝数大于100匝时，才无需做持别处理，而小于50匝时若不做特殊处理显然三相电感平衡率会超标。目前业内各厂家生产的对侧出线三相电抗器，三个线圈、三个铁铁芯柱均基本一样，这就导致了其三相电感平衡率往往超标，给整机带来很大困扰。

发明内容

本实用新型的目的在于克服以上所述的缺点，提供了一种对侧出线三相电抗器，通过单独设置第一铁芯柱、第二铁芯柱、第三铁芯柱的气隙片和芯柱块的数量，并且使上述三个铁芯柱等高，从而使得三相电感量相等，增强产品稳固性、降低噪音，能修正因半匝问题引起的电感量不平衡现象。

为实现上述目的，本实用新型的具体方案如下：一种对侧出线三相电抗器，包括铁芯组件、安装组件、第一线圈、第二线圈、第三线圈以及三个进出线铜排；

所述铁芯组件包括第一铁芯柱、第二铁芯柱、第三铁芯柱、上横轭以及与所述上横轭平行的下横轭；所述第一铁芯柱的一端、第二铁芯柱的一端以及第三铁芯柱的一端均与所述上横轭连接；所述第一铁芯柱的另一端、第二铁芯柱的另一端以及第三铁芯柱的另一端均与所述下横轭连接；所述第一线圈、第二线圈和第三线圈分别绕设在第一铁芯柱、第二铁芯柱以及第三铁芯柱上；所述第一线圈的引出端、第二线圈的引出端和第三线圈的引出端分别与三个进出线铜排连接；

所述第一铁芯柱包括相间设置的m-1个气隙片以及m个芯柱块；

所述第二铁芯柱包括相间设置的m个气隙片以及m+1个芯柱块；

所述第三铁芯柱包括相间设置的m+1个气隙片以及m+2个芯柱块；

设所述第一铁芯柱的所有的芯柱块的高度以及第一铁芯柱的所有气隙片的厚度之和为高度H1；设所述第二铁芯柱的所有的芯柱块的高度以及第一铁芯柱的所有气隙片的厚度之和为高度H2；设所述第三铁芯柱的所有的芯柱块的高度以及第一铁芯柱的所有气隙片的厚度之和为高度H3；所述高度H1等于高度H2等于高度H3。

本实用新型进一步设置为，所述安装组件包括上夹件、下夹件、U形件、底座以及螺杆；所述上夹件以及下夹件分别设于上横轭与下横轭的两侧；所述U形件设于所述上横轭的顶面；所述底座设于所述下横轭的底部；所述螺杆穿过所述U形件后与所述底座固定连接。

本实用新型进一步设置为，所述第一铁芯柱的各个芯柱块的尺寸相同；所述第一铁芯柱的总气隙厚度Lg1＝/L；N表示匝数，Sc表示第一铁芯柱的芯柱块的有效截面积，L为电感量；每个气隙片的厚度均为Lg1’＝Lg1/(m-1)；

所述第二铁芯柱的各个芯柱块的尺寸相同；所述第二铁芯柱的总气隙厚度Lg2＝/L；N表示匝数，Sc表示第二铁芯柱的芯柱块的有效截面积，L 为电感量；每个气隙片的厚度均为Lg2’＝Lg2/m；

所述第三铁芯柱的各个芯柱块的尺寸相同；所述第三铁芯柱的总气隙厚度Lg3＝/L；N表示匝数，Sc表示第三铁芯柱的芯柱块的有效截面积，L 为电感量；每个气隙片的厚度均为Lg3’＝Lg3/(m+1)。

本实用新型进一步设置为，每个所述进出线铜排上均设有用于外部供电源连接的接线孔。

本实用新型进一步设置为，所述底座的底部设有减震垫。

本实用新型进一步设置为，所述上夹件设有若干个第一螺孔以及若干个第一螺钉；所述上横轭对应所述第一螺孔的位置设有第二螺孔；所述第一螺钉穿过所述第一螺孔后与所述第二螺孔螺纹连接。

本实用新型进一步设置为，所述下夹件设有若干个第三螺孔以及若干个第二螺钉；所述下横轭对应所述第三螺孔的位置设有第四螺孔；所述第二螺钉穿过所述第三螺孔后与所述第四螺孔螺纹连接。

本实用新型进一步设置为，所述上横轭的底部设有三个顶部卡槽；所述第一铁芯柱的顶部、第二铁芯柱的顶部以及第三铁芯柱的顶部分别与三个顶部卡槽卡接；所述下横轭的顶部设有三个分别用于与所述第一铁芯柱的底部、第二铁芯柱的底部以及第三铁芯柱的底部卡接的底部卡槽。

本实用新型进一步设置为，所述气隙片与所述芯柱块之间设有粘贴层；所述气隙片与所述芯柱块通过所述粘贴层连接。

本实用新型的有益效果是：通过单独设置第一铁芯柱、第二铁芯柱、第三铁芯柱的气隙片和芯柱块的数量，并且使上述三个铁芯柱等高，从而使得三相电感量相等，增强产品稳固性、降低噪音，能修正因半匝问题引起的电感量不平衡现象。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的铁芯组件的结构示意图；

图3为本实用新型的铁芯组件的分解图；

图4为本实用新型的铁芯组件的侧视图。

其中：100-铁芯组件；101-第一铁芯柱；102-第二铁芯柱；103-第三铁芯柱；110-上横轭；120-下横轭；130-芯柱块；140-气隙片；201-第一线圈；202-第二线圈；203-第三线圈；300-进出线铜排；301-接线孔；400- 上夹件；500-下夹件；600-U形件；601-螺杆；700-底座；800-减震垫； 902-第一螺钉；903-第二螺孔；905-第二螺钉；906-第四螺孔；907-顶部卡槽；908-底部卡槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明，并不是把本实用新型的实施范围局限于此。

如图1-4所示，本实施例所述的一种对侧出线三相电抗器，包括铁芯组件100、安装组件、第一线圈201、第二线圈202、第三线圈203以及三个进出线铜排300；

所述铁芯组件100包括第一铁芯柱101、第二铁芯柱102、第三铁芯柱103、上横轭110以及与所述上横轭110平行的下横轭120；所述第一铁芯柱101的一端、第二铁芯柱102的一端以及第三铁芯柱103的一端均与所述上横轭110连接；所述第一铁芯柱101的另一端、第二铁芯柱102 的另一端以及第三铁芯柱103的另一端均与所述下横轭120连接；所述第一线圈201、第二线圈202和第三线圈203分别绕设在第一铁芯柱101、第二铁芯柱102以及第三铁芯柱103上；所述第一线圈201的引出端、第二线圈202的引出端和第三线圈203的引出端分别与三个进出线铜排300 连接；

所述第一铁芯柱101包括相间设置的m-1个气隙片140以及m个芯柱块130：

所述第二铁芯柱102包括相间设置的m个气隙片140以及m+1个芯柱块130；

所述第三铁芯柱103包括相间设置的m+1个气隙片140以及m+2个芯柱块130；

设所述第一铁芯柱101的所有的芯柱块130的高度以及第一铁芯柱101的所有气隙片140的厚度之和为高度H1；设所述第二铁芯柱102的所有的芯柱块130的高度以及第一铁芯柱101的所有气隙片140的厚度之和为高度H2；设所述第三铁芯柱103的所有的芯柱块130的高度以及第一铁芯柱101的所有气隙片140的厚度之和为高度H3；所述高度H1等于高度H2等于高度H3；所述安装组件包括上夹件400、下夹件500、U形件 600、底座700以及螺杆601；所述上夹件400以及下夹件500分别设于上横轭110与下横轭120的两侧；所述U形件600设于所述上横轭110的顶面；所述底座700设于所述下横轭120的底部；所述螺杆601穿过所述 U形件600后与所述底座700固定连接。

具体地，所述第一线圈201、第二线圈202和第三线圈203三个线圈的绕制相同，进出线接线铜铝排为对侧接线方式：前进后出方式或后进前出方式；当第一线圈201、第二线圈202和第三线圈203三个线圈同为顺时针绕制时，所述第一线圈201的电气匝数为N匝、第二线圈202的电气匝数为N+0.5匝、第三线圈203的电气匝数为N+1匝；当第一线圈201、第二线圈202和第三线圈203三个线圈同为逆时针时，在产品总装配时，第一铁芯柱101的位置与第三铁芯柱103的位置对调，以及第一线圈201 的位置与第三线圈203的位置对调，以确保能修正因半匝问题引起的电感量不平衡现象；

通过调整气隙片140的数量，即能调节气隙片140的厚度，根据电感量计算公式可以知道，气隙的间距越大电感量感量就越小，因而能通过不同的气隙片140的厚度来补偿电感量的不同；

比如，在每个气隙片140的厚度一样的前提下，原本第一线圈201的有效匝为5匝、第二线圈202的有效匝为5.5匝、第三线圈203的有效匝为6匝，这三相的电感量分别为25mH、30.25mH、36mH，显然第二相、第三两相电感量高了，这时候调第二相和第三相气隙片140的数量：第三相加多两个气隙片140，第二相加多一个气隙片140，就可以调节上述二者的电感量也为25mH。

另外，通过设置上夹件400、下夹件500能使第一铁芯柱101、第二铁芯柱102、第三铁芯柱103分别与上横轭110与下横轭120在水平方向上的进行固定；通过设置U形件600、底座700以及螺杆601，在锁紧螺杆601后，能实现垂直方向上的固定。

如图1-4所示，本实施例所述的一种对侧出线三相电抗器，所述第一铁芯柱101的各个芯柱块130的尺寸相同；所述第一铁芯柱101的总气隙厚度Lg1＝0.4π*N^2*Sc*10^-8/L；N表示匝数，Sc表示第一铁芯柱101 的芯柱块130的有效截面积，L为电感量；每个气隙片140的厚度均为Lg1’＝Lg1/(m-1)；

所述第二铁芯柱102的各个芯柱块130的尺寸相同；所述第二铁芯柱 102的总气隙厚度Lg2＝0.4π*(N+0.5)^2*Sc*10^-8/L；N表示匝数，Sc表示第二铁芯柱102的芯柱块130的有效截面积，L为电感量；每个气隙片 140的厚度均为Lg2’＝Lg2/m；

所述第三铁芯柱103的各个芯柱块130的尺寸相同；所述第三铁芯柱 103的总气隙厚度Lg3＝0.4π*(N+1)^2*Sc*10^-8/L；N表示匝数，Sc表示第三铁芯柱103的芯柱块130的有效截面积，L为电感量；每个气隙片140 的厚度均为Lg3’＝Lg3/(m+1)。

具体地，通过使每一个铁芯柱上的气隙尺寸相同，有利于减小材料的尺寸，同时，提高各个气隙片140的通用性，便于生产。

如图1-4所示，本实施例所述的一种对侧出线三相电抗器，每个所述进出线铜排300上均设有用于外部供电源连接的接线孔301。

通过设置接线孔301，能快捷地接入或断开外部电源。

如图1-4所示，本实施例所述的一种对侧出线三相电抗器，所述底座700的底部设有减震垫800。

通过设置减震垫800能提高电抗器的抗震性能，也能降低电抗器工作时的噪音。

如图1-4所示，本实施例所述的一种对侧出线三相电抗器，所述上夹件400设有若干个第一螺孔(图中未示出)以及若干个第一螺钉902；所述上横轭110对应所述第一螺孔的位置设有第二螺孔903；所述第一螺钉902 穿过所述第一螺孔后与所述第二螺孔903螺纹连接。通过上述设置，便于使上夹件400快速安装在上横轭110上，减少装配时间。

如图1-4所示，本实施例所述的一种对侧出线三相电抗器，所述下夹件500设有若干个第三螺孔(图中未示出)以及若干个第二螺钉905；所述下横轭120对应所述第三螺孔的位置设有第四螺孔906；所述第二螺钉905 穿过所述第三螺孔后与所述第四螺孔906螺纹连接。通过上述设置，便于使下夹件500快速安装在下横轭120上，减少装配时间。

如图1-4所示，本实施例所述的一种对侧出线三相电抗器，所述上横轭110的底部设有三个顶部卡槽907；所述第一铁芯柱101的顶部、第二铁芯柱102的顶部以及第三铁芯柱103的顶部分别与三个顶部卡槽907卡接；所述下横轭120的顶部设有三个分别用于与所述第一铁芯柱101的底部、第二铁芯柱102的底部以及第三铁芯柱103的底部卡接的底部卡槽908。

通过设置顶部卡槽907、底部卡槽908，在装配时，能对第一铁芯柱 101、第二铁芯柱102以及第三铁芯柱103进行限位，固定其位置，提高装配速度。

如图1-4所示，本实施例所述的一种对侧出线三相电抗器，所述气隙片140与所述芯柱块130之间设有粘贴层；所述气隙片140与所述芯柱块 130通过所述粘贴层(图中未示出)连接。具体地，粘贴层可以是胶水，用于快速拼接气隙片140与所述芯柱块130。

以上所述仅是本实用新型的一个较佳实施例，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本实用新型专利申请的保护范围内。

Claims

1.一种对侧出线三相电抗器，其特征在于：包括铁芯组件(100)、安装组件、第一线圈(201)、第二线圈(202)、第三线圈(203)以及三个进出线铜排(300)；

所述铁芯组件(100)包括第一铁芯柱(101)、第二铁芯柱(102)、第三铁芯柱(103)、上横轭(110)以及与所述上横轭(110)平行的下横轭(120)；所述第一铁芯柱(101)的一端、第二铁芯柱(102)的一端以及第三铁芯柱(103)的一端均与所述上横轭(110)连接；所述第一铁芯柱(101)的另一端、第二铁芯柱(102)的另一端以及第三铁芯柱(103)的另一端均与所述下横轭(120)连接；所述第一线圈(201)、第二线圈(202)和第三线圈(203)分别绕设在第一铁芯柱(101)、第二铁芯柱(102)以及第三铁芯柱(103)上；所述第一线圈(201)的引出端、第二线圈(202)的引出端和第三线圈(203)的引出端分别与三个进出线铜排(300)连接；

所述第一铁芯柱(101)包括相间设置的m-1个气隙片(140)以及m个芯柱块(130)；

所述第二铁芯柱(102)包括相间设置的m个气隙片(140)以及m+1个芯柱块(130)；

所述第三铁芯柱(103)包括相间设置的m+1个气隙片(140)以及m+2个芯柱块(130)；

设所述第一铁芯柱(101)的所有的芯柱块(130)的高度以及第一铁芯柱(101)的所有气隙片(140)的厚度之和为高度H1；设所述第二铁芯柱(102)的所有的芯柱块(130)的高度以及第一铁芯柱(101)的所有气隙片(140)的厚度之和为高度H2；设所述第三铁芯柱(103)的所有的芯柱块(130)的高度以及第一铁芯柱(101)的所有气隙片(140)的厚度之和为高度H3；所述高度H1等于高度H2等于高度H3；

所述安装组件包括上夹件(400)、下夹件(500)、U形件(600)、底座(700)以及螺杆(601)；所述上夹件(400)以及下夹件(500)分别设于上横轭(110)与下横轭(120)的两侧；所述U形件(600)设于所述上横轭(110)的顶面；所述底座(700)设于所述下横轭(120)的底部；所述螺杆(601)穿过所述U形件(600)后与所述底座(700)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种对侧出线三相电抗器，其特征在于：

所述第一铁芯柱(101)的各个芯柱块(130)的尺寸相同；所述第一铁芯柱(101)的总气隙厚度Lg1＝(0.4π*N^2*Sc*10^-8)/L；N表示匝数，Sc表示第一铁芯柱(101)的芯柱块(130)的有效截面积，L为电感量；每个气隙片(140)的厚度均为Lg1’＝Lg1/(m-1)；

所述第二铁芯柱(102)的各个芯柱块(130)的尺寸相同；所述第二铁芯柱(102)的总气隙厚度Lg2＝(0.4π*(N+0.5)^2*Sc*10^-8)/L；N表示匝数，Sc表示第二铁芯柱(102)的芯柱块(130)的有效截面积，L为电感量；每个气隙片(140)的厚度均为Lg2’＝Lg2/m；

所述第三铁芯柱(103)的各个芯柱块(130)的尺寸相同；所述第三铁芯柱(103)的总气隙厚度Lg3＝(0.4Tτ*(N+1)^2*Sc*10^-8)/L；N表示匝数，Sc表示第三铁芯柱(103)的芯柱块(130)的有效截面积，L为电感量；每个气隙片(140)的厚度均为Lg3’＝Lg3/(m+1)。

3.根据权利要求1所述的一种对侧出线三相电抗器，其特征在于：每个所述进出线铜排(300)上均设有用于外部供电源连接的接线孔(301)。

4.根据权利要求1所述的一种对侧出线三相电抗器，其特征在于：所述底座(700)的底部设有减震垫(800)。

5.根据权利要求1所述的一种对侧出线三相电抗器，其特征在于：所述上夹件(400)设有若干个第一螺孔以及若干个第一螺钉(902)；所述上横轭(110)对应所述第一螺孔的位置设有第二螺孔(903)；所述第一螺钉(902)穿过所述第一螺孔后与所述第二螺孔(903)螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的一种对侧出线三相电抗器，其特征在于：所述下夹件(500)设有若干个第三螺孔以及若干个第二螺钉(905)；所述下横轭(120)对应所述第三螺孔的位置设有第四螺孔(906)；所述第二螺钉(905)穿过所述第三螺孔后与所述第四螺孔(906)螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的一种对侧出线三相电抗器，其特征在于：所述上横轭(110)的底部设有三个顶部卡槽(907)；所述第一铁芯柱(101)的顶部、第二铁芯柱(102)的顶部以及第三铁芯柱(103)的顶部分别与三个顶部卡槽(907)卡接；所述下横轭(120)的顶部设有三个分别用于与所述第一铁芯柱(101)的底部、第二铁芯柱(102)的底部以及第三铁芯柱(103)的底部卡接的底部卡槽(908)。

8.根据权利要求1所述的一种对侧出线三相电抗器，其特征在于：所述气隙片(140)与所述芯柱块(130)之间设有粘贴层；所述气隙片(140)与所述芯柱块(130)通过所述粘贴层连接。