一種四相五柱電抗器的制造方法
【專利摘要】一種四相五柱電抗器，涉及一種新的大功率電抗器。該四相五柱電抗器，包括一個上鐵軛1、四個繞有線圈的中柱2和一個下鐵軛7，所述四個繞有線圈的中柱2并列置于所述上鐵軛1和下鐵軛7之間，還包括一個未繞線圈的旁軛4，旁軛4也置于上鐵軛1和下鐵軛7之間，并列于第四個繞有線圈中柱2的右側。未繞線圈的旁軛的疊厚、高度與所述繞有四個線圈的中柱相同。四個繞有線圈的中柱上對應設有氣隙。該電抗器克服傳統單相電抗器體積大、占用的空間大，使四臺單相電抗器做成一臺四相五柱電抗器,使電抗器集成化。適用現代電力電子領域對此類電抗器的要求。
【專利說明】—種四相五柱電抗器
【技術領域】
[0001]本發明屬于電力電子設備領域，特別是涉及一種新的大功率電抗器]。
【背景技術】
[0002]在傳統三相四線四橋臂電路領域中，后端接電抗器采用四臺單相電抗器，雖然能完全滿足電抗器的性能使用要求，但四臺單相電抗器的占用空間體積大，且成本高。中國專利CN201910313U公開了一種三相四柱電抗器，是一種整體部件集中制造的電抗器，但該電抗器對“零”線電流不做控制，不管理造成能量浪費，容易造成零線電流過大燒壞電氣設備。因三相接不對稱負載最大誤差不超過10%，否則會造成三相電壓不平衡，也就是說三相電壓在幅值上不同或相位差不是120度，電網正常運行時，三相電壓不平衡度不超過2%，實際上很難做到，此不平衡度要求也不符合電網質量標準。據了解，采用三相四柱電抗器方案的產品不超過8%。
[0003]隨著電力電子技術的發展，低壓設計成三相四線制電路是形式所趨，電抗器也向大功率、重量輕、體積小方向發展。為了保證體積小，四臺單相電抗器做成一臺四相五柱電抗器集成一體是一個理想的選擇方案。
【發明內容】
[0004]本發明的目的旨在提供一種四相五柱電抗器設計、制造方法，克服傳統單相電抗器體積大、占用的空間大，使電抗器集成化，適用現代電力電子領域對電抗器的要求。本發明的具體技術方案是:
1、四相五柱電抗器，包括一個上鐵軛、四個繞有線圈的中柱和一個下鐵軛，所述四個繞有線圈的中柱并列置于所述上鐵軛和下鐵軛之間，還包括一個未繞線圈的旁軛，旁軛也置于上鐵軛和下鐵軛之間，并列于第四個繞有線圈的右側。
[0005]2、所述未繞線圈的旁軛的疊厚、高度與所述繞有四個線圈的中柱相同。
[0006]3、所述四個繞有線圈的中柱上對應設有氣隙。
[0007]本發明相對傳統單相電抗器的設計與制造，其優點是:
1、本發明使四臺單相電抗器集成一臺四相五柱電抗器，克服了傳統單相電抗器四臺體積大、占用空間大，且成本高。在制造技術上符合了現代電力電子設計成三相四線制實際需求，適應于低壓電源發展的需要，解決電力電子領域三相四線四橋臂后端接電抗器的難題。
[0008]2、本發明從結構上解決了三相電流和不為零，給零序提供了回路，對“零”線電流進行了控制，可以回收零線電流能量，對電網正常運行提供了可靠保障。
[0009]3、采用本發明技術方案，可以有效解決三相接不對稱負載嚴重問題，三相接不對稱負載最大誤差允許到30%。
[0010]4、本發明制造過程更為簡單，繞制線包工從8個繞組簡化為4個繞組，鐵心疊片生產效率比傳統單相電抗器繞線機高2?3倍。
[0011]5、由于本發明技術解決了電力電子三相四線四橋臂技術的真實需求，確保使用電抗器的變流器向大功率、小體積方向發展，提高電力電子裝備水平，降低了裝備成本，帶動產業鏈向高水平發展，提高電力電子行業的技術水平。
【專利附圖】
【附圖說明】
圖1是本發明四相五柱電抗器的整體結構示意圖。
圖2是本發明圖1結構的左視圖。
圖3是本發明的鐵心結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]本發明【具體實施方式】結合附圖加以說明。
[0013]如圖所示:1_上鐵軛2-中柱3-輸入引線排4-旁軛5-緊固螺桿6_拉緊螺桿7-下鐵軛 8-輸出引線排9-夾板10-氣隙
以下實施步驟分為設計實施方案和制造實施方案二部分:
1、設計實施方案:
I)如圖1、圖2、圖3所示的四相五柱電抗器，包括一個上鐵軛1、四個繞有圈的中柱2、一個未繞有線圈的旁軛4和一個下鐵軛7。未繞有線圈的旁軛4的疊厚和高度與四個繞有線圈的中柱2相同，四個繞有線圈的中柱2和一個未繞有線圈的旁軛4并列置于上鐵軛I和下鐵軛7之間，一個未繞有線圈的旁軛4并列于第四個繞有線圈的右側。
[0014]2)如圖1、圖2所示四相五柱電抗器，四個繞有線圈的中柱和一個未繞有線圈的旁軛均為鐵心柱。
[0015]3)如圖3所示的四相五柱電抗器，旁軛4和中柱2結構基本相同，不同之處在于:四個繞有線圈的中柱2上設有氣隙10，每個繞有線圈的中柱上所設氣隙數量根據實際需要設置，但四個繞有線圈的中柱2之間的氣隙是相互對應的。
[0016]4)如圖1、圖2所示四相五柱電抗器，四個繞有線圈的中柱，帶有輸入導電排3和輸出導電排8。
[0017]2、本發明的制造實施步驟分為三部分:
I)鐵心制造:
根據所需要的參數、電感量選取鐵心截面，鐵心截面設計成矩形狀，中柱、旁軛鐵心多片硅鋼片疊裝緊固，按傳統浸潰工藝進行VPI浸潰、固化處理。上鐵軛I和下鐵軛7用夾板9夾緊緊固。
[0018]2)線圈制造:
根據電抗器電流大小，選取合適的導線，按傳統的制造方法將導線繞制成矩形層式線圈。導線截面可以是矩形、圓形等形狀，即可以是實心的也可以是空心的。空心導線可以制造水冷結構，電抗器可以向大功率方向發展。
[0019]3)整體裝配:
將線圈套入預緊固好的中柱2鐵心上，調整好線圈與鐵心之間的距離，用風道條撐緊，緊固件鎖住。按傳統浸潰工藝進行進行VPI浸潰、固化處理，使線圈和鐵心成為一個整體器件。將安裝處理完畢的套有線圈的四個中柱2并列安裝在下鐵軛7上，然后將旁軛4也安裝在下鐵軛7上，將上鐵軛I安裝在與下鐵軛7相對應的四個中柱2和旁軛4上，通過緊固螺桿5和拉緊螺桿6將上下鐵軛和中柱、旁軛整體固定成一體。線圈導線輸入通過安裝在上鐵軛I上的輸入引線排3完成，線圈導線輸出通過安裝在下鐵軛7上的輸出引線排8完成。整個電抗器裝配完畢。目前采用本發明方案產品已超過18%。
【權利要求】
1.一種四相五柱電抗器，包括一個上鐵軛1、四個繞有線圈的中柱2和一個下鐵軛7，所述四個繞有線圈的中柱2并列置于所述上鐵軛I和下鐵軛7之間，其特征在于:還包括一個未繞線圈的旁軛4，旁軛4置于上鐵軛I和下鐵軛7之間，并列于第四個繞有線圈的中柱2的右側，所述未繞線圈的旁軛4的疊厚和高度與所述繞有線圈的中柱2相同。
2.根據權利要求1所述的四相五柱電抗器，其特征在于:所述四個繞有線圈的中柱2上對應設有氣隙10。
3.根據權利要求1所述的四相五柱電抗器，其特征在:所述的四相五柱電抗器制造實施步驟分為鐵心制造、線圈制造和整體裝配三部分:1)鐵心制造:根據實際所需要的參數、電感量選取鐵心截面，鐵心截面設計成矩形狀，中柱2、旁軛4的鐵心為多片硅鋼片疊裝緊固，按傳統浸潰工藝進行VPI浸潰、固化處理，上鐵軛1、下鐵軛7用夾板9夾緊緊固；2)線圈制造:根據電抗器電流大小，選取合適的導線，按傳統的制造方法將導線繞制成矩形層式線圈，導線截面可以是矩形、圓形等形狀，即可以是實心的也可以是空心的，空心導線可以制造水冷結構；3)整體裝配:將線圈套入預緊固好的中柱2鐵心上，調整好線圈與鐵心之間的距離，用風道條撐緊，緊固件鎖住，按傳統浸潰工藝進行進行VPI浸潰、固化處理，使線圈和鐵心成為一個整體器件，將安裝處理完畢的套有線圈的四個中柱2并列安裝在下鐵軛7上，然后將旁軛4也安裝在下鐵軛7上，將上鐵軛I安裝在與下鐵軛7相對應的四個中柱2和旁軛4上，通過緊固螺桿5和拉緊螺桿6將上下鐵軛和中柱、旁軛整體固定成一體，線圈導線輸入通過安裝在上鐵軛I上的輸入引線排3完成，線圈導線輸出通過安裝在下鐵軛7上的輸出引線排8完成，整個電抗器裝配完畢。
【文檔編號】H01F41/02GK103903832SQ201310357871
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年8月16日 優先權日:2013年8月16日
【發明者】段學剛 申請人:寧夏銀利電器制造有限公司