CN212676064U - 直流电弧炉、直流矿热炉用直流电抗器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电抗器技术领域，提出了直流电弧炉、直流矿热炉用直流电抗器，包括设置在铁芯上的绕组，关键在于：所述绕组包括缠绕在铁芯上的铜管及缠绕在铜管外围的绝缘膜层，铜管的两端都延伸到绝缘膜层外部，铜管的内腔形成为水冷腔。在铜管起到导电作用的同时，还可以向铜管的内腔中通入冷水起到水冷散热的作用，使得直流电抗器的整体结构紧凑，尺寸较小，制作工艺简单，散热良好，解决了现有技术中的电抗器过热严重的问题，很适宜在大功率大电流的场合下应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及电抗器技术领域，具体的，涉及直流电弧炉、直流矿热炉用直流电抗器。
背景技术
在金属、非金属及铁合金冶炼领域中，常用电弧炉作为冶炼设备。在金属冶炼过程中，在金属氧化物被还原成单质金属原子的瞬间，炉料的电阻率会突然降低，从而经常出现较大的冲击电流。这个大的冲击电流如果得不到抑制，将会导致过流跳闸，给生产造成很大的麻烦。
三相交流电弧炉是在冶炼变压器的一次侧增加交流电抗器，这种方案直接导致整体系统的功率因数下降，严重的情况下功率因数会下降到0.5。
作为直流电弧炉、直流矿热炉，则可以将抑制冲击电流的电抗器放在直流回路中而不放在变压器的一次侧，这样的方案既能抑制冲击电流又不降低功率因数。
由于直流电弧炉、直流矿热炉的功率都比较大，其直流电流基本上都是万安级，较小功率的直流电弧炉、直流矿热炉的直流电流也都在5000A以上。在已有技术中，电抗器通常都是用漆包线在底层绝缘上绕成线圈，磁路用叠片铁芯或铁氧体制成，在大电流的运行情况下，散热问题在工艺上不好处理，往往造成绕组空间利用率低下，尺寸变大，电抗器过热严重。
实用新型内容
本实用新型提出直流电弧炉、直流矿热炉用直流电抗器，结构紧凑、尺寸较小、工艺简单、散热良好，解决了现有技术中的电抗器过热严重的问题。
本实用新型的技术方案如下：直流电弧炉、直流矿热炉用直流电抗器，包括设置在铁芯上的绕组，关键在于：所述绕组包括缠绕在铁芯上的铜管及缠绕在铜管外围的绝缘膜层，铜管的两端都延伸到绝缘膜层外部，铜管的内腔形成为水冷腔。
所述电抗器还包括上框型架、下框型架、以及固定在上框型架与下框型架之间的支撑杆，铁芯包括固定在下框型架上的U型铁芯、以及水平固定在上框型架上的I型铁芯，在U型铁芯与I型铁芯之间固定有绝缘垫层，铜管缠绕在U型铁芯的立柱上。
在U型铁芯的每个立柱上都缠绕有至少两个同向绕制的铜管，每个铜管的首端都连接有整流桥，所有铜管的尾端连接在一起形成输出总尾端。
所述U型铁芯为一体成型结构，或者是，U型铁芯是由硅钢片叠加形成的分体式结构。
所述U型铁芯的立柱的横截面为圆形。
所述I型铁芯是由一组硅钢片依次叠加形成的层状结构，所有的硅钢片沿水平方向排列，或者是，I型铁芯是由铁氧体材料制成的一体成型结构。
所述I型铁芯的长度L由中间向两侧逐渐减小。
所述支撑杆为螺杆，螺杆的下端与下框型架螺纹连接，螺杆的上端穿过上框型架上开设的过孔后与设置在上框型架上方的紧固螺母螺纹连接。
在铜管两端的外壁上都固定有带螺丝孔的接线端铜板。
本实用新型的工作原理及有益效果为：用铜管和绝缘膜层来做绕组，在铜管起到导电作用的同时，还可以向铜管的内腔中通入冷水起到水冷散热的作用，使得直流电抗器的整体结构紧凑，尺寸较小，制作工艺简单，散热良好，解决了现有技术中的电抗器过热严重的问题，很适宜在大功率大电流的场合下应用。
附图说明
图1为本实用新型的主视图。
图2为本实用新型的俯视图。
图3为本实用新型中U型铁芯与I型铁芯的位置关系示意图。
图4为本实用新型中I型铁芯的俯视图。
图5为本实用新型中铜管的绕制方法示意图。
图6为本实用新型中铜管的结构示意图。
图7为本实用新型中接线端铜板的结构示意图。
图中：1、绕组，1-1、铜管，1-2、绝缘膜层，2、上框型架，3、下框型架，4、支撑杆，5、U型铁芯，6、I型铁芯，7、绝缘垫层，8、螺丝孔，9、接线端铜板。
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详细说明。
具体实施例，如图1和图2所示，直流电弧炉、直流矿热炉用直流电抗器，包括设置在铁芯上的绕组1，绕组1包括缠绕在铁芯上的铜管1-1及缠绕在铜管1-1外围的绝缘膜层1-2，铜管1-1的结构如图6所示，铜管1-1的两端都延伸到绝缘膜层1-2外部，铜管1-1的内腔形成为水冷腔。
作为对本实用新型的进一步改进，如图1、图2和图3所示，电抗器还包括上框型架2、下框型架3、以及固定在上框型架2与下框型架3之间的支撑杆4，铁芯包括固定在下框型架3上的U型铁芯5、以及水平固定在上框型架2上的I型铁芯6，在U型铁芯5与I型铁芯6之间固定有绝缘垫层7，铜管1-1缠绕在U型铁芯5的立柱上。在U型铁芯5与I型铁芯6之间放置厚度适中的绝缘垫层7，形成气隙，可以避免产生磁饱和。
作为对本实用新型的进一步改进，如图5所示，在U型铁芯5的每个立柱上都缠绕有至少两个同向绕制的铜管1-1，每个铜管1-1的首端都连接有整流桥，所有铜管1-1的尾端连接在一起形成输出总尾端。输出总尾端用来连接负载，这样可以使直流电抗器体积缩小，充分利用空间，节省安装面积，24小时长期稳定工作，故障率极低。
作为对本实用新型的进一步改进，U型铁芯5为一体成型结构，或者是，U型铁芯5是由硅钢片叠加形成的分体式结构。用户可以根据自己的实际情况选择合适结构的U型铁芯5，可以更好地满足不同用户的不同使用需求。
作为对本实用新型的进一步改进，如图2所示，U型铁芯5的立柱的横截面为圆形，缠绕铜管1-1时更加方便，而且可以使铜管1-1与U型铁芯5充分接触。
作为对本实用新型的进一步改进，I型铁芯6是由一组硅钢片依次叠加形成的层状结构，所有的硅钢片沿水平方向排列，或者是，I型铁芯6是由铁氧体材料制成的一体成型结构或由硅钢片叠加制成。用户可以根据自己的实际情况选择合适结构的I型铁芯6，可以更好地满足不同用户的不同使用需求。
作为对本实用新型的进一步改进，I型铁芯6的长度L由中间向两侧逐渐减小，如图4所示，外形整齐美观。
作为对本实用新型的进一步改进，支撑杆4为螺杆，螺杆的下端与下框型架3螺纹连接，螺杆的上端穿过上框型架2上开设的过孔后与设置在上框型架2上方的紧固螺母螺纹连接。拆装时只要转动螺杆即可，更加简单方便，省时省力。
作为对本实用新型的进一步改进，在铜管1-1两端的外壁上都固定有带螺丝孔8的接线端铜板9，如图7所示，利用螺丝孔8方便将铜管1-1与外部的设备电连接。
本实用新型在具体使用时，如图1和图2所示，上框型架2和下框型架3都是包括前后两个横梁、以及用来连接两个横梁的左右两个带外螺纹的连接杆，横梁上开设有过孔，连接杆的端部穿过横梁上的过孔后与螺母螺纹连接，结构简单，拆装方便快捷，省时省力。绝缘膜层1-2直接缠绕在铜管1-1外壁上，操作更加简单。在铜管1-1起到导电作用的同时，还可以向铜管1-1的内腔中通入冷水起到水冷散热的作用，使得直流电抗器的整体结构紧凑，尺寸较小，制作工艺简单，散热良好，解决了现有技术中的电抗器过热严重的问题，很适宜在大功率大电流的场合下应用。
Claims (9)
1.直流电弧炉、直流矿热炉用直流电抗器，包括设置在铁芯上的绕组(1)，其特征在于：所述绕组(1)包括缠绕在铁芯上的铜管(1-1)及缠绕在铜管(1-1)外围的绝缘膜层(1-2)，铜管(1-1)的两端都延伸到绝缘膜层(1-2)外部，铜管(1-1)的内腔形成为水冷腔。
2.根据权利要求1所述的直流电弧炉、直流矿热炉用直流电抗器，其特征在于：所述电抗器还包括上框型架(2)、下框型架(3)、以及固定在上框型架(2)与下框型架(3)之间的支撑杆(4)，铁芯包括固定在下框型架(3)上的U型铁芯(5)、以及水平固定在上框型架(2)上的I型铁芯(6)，在U型铁芯(5)与I型铁芯(6)之间固定有绝缘垫层(7)，铜管(1-1)缠绕在U型铁芯(5)的立柱上。
3.根据权利要求2所述的直流电弧炉、直流矿热炉用直流电抗器，其特征在于：在U型铁芯(5)的每个立柱上都缠绕有至少两个同向绕制的铜管(1-1)，每个铜管(1-1)的首端都连接有整流桥，所有铜管(1-1)的尾端连接在一起形成输出总尾端。
4.根据权利要求2所述的直流电弧炉、直流矿热炉用直流电抗器，其特征在于：所述U型铁芯(5)为一体成型结构，或者是，U型铁芯(5)是由硅钢片叠加形成的分体式结构。
5.根据权利要求2所述的直流电弧炉、直流矿热炉用直流电抗器，其特征在于：所述U型铁芯(5)的立柱的横截面为圆形。
6.根据权利要求2所述的直流电弧炉、直流矿热炉用直流电抗器，其特征在于：所述I型铁芯(6)是由一组硅钢片依次叠加形成的层状结构，所有的硅钢片沿水平方向排列，或者是，I型铁芯(6)是由铁氧体材料制成的一体成型结构。
7.根据权利要求2所述的直流电弧炉、直流矿热炉用直流电抗器，其特征在于：所述I型铁芯(6)的长度L由中间向两侧逐渐减小。
8.根据权利要求2所述的直流电弧炉、直流矿热炉用直流电抗器，其特征在于：所述支撑杆(4)为螺杆，螺杆的下端与下框型架(3)螺纹连接，螺杆的上端穿过上框型架(2)上开设的过孔后与设置在上框型架(2)上方的紧固螺母螺纹连接。
9.根据权利要求1所述的直流电弧炉、直流矿热炉用直流电抗器，其特征在于：在铜管(1-1)两端的外壁上都固定有带螺丝孔(8)的接线端铜板(9)。
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| CN202021776286.XU CN212676064U (zh) | 2020-08-15 | 2020-08-15 | 直流电弧炉、直流矿热炉用直流电抗器 |
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| CN202021776286.XU Active CN212676064U (zh) | 2020-08-15 | 2020-08-15 | 直流电弧炉、直流矿热炉用直流电抗器 |
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