[發(fā)明專利]一種全方位磁包線電力電抗器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00120639.7
• 申請(qǐng)日: 2000-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN1361537A
• 公開（公告）日: 2002-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳加林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吳加林
• 主分類號(hào): H01F27/24
• 分類號(hào): H01F27/24;H01F27/30
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及的是電力設(shè)備的電力電抗器。

電抗器的主要構(gòu)成為線圈和鐵芯。現(xiàn)有的電力電抗器的鐵芯和的結(jié)構(gòu)關(guān)系都是由線圈套在一個(gè)鐵芯上，不論是芯式鐵芯，還是殼式鐵芯，都是“線包磁”的結(jié)構(gòu)形式，且都有一部分鐵芯露在線圈的包圍之外而未加以利用。因此存在線圈銅損和鐵芯鐵損大、效率不高、干擾大等缺點(diǎn)。

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有電力電抗器的上述缺點(diǎn)，提供一種高效率、低損耗、耗材少的全方位磁包線電力電抗器。

本發(fā)明的目的是通過(guò)改現(xiàn)有的“線包磁”結(jié)構(gòu)為“磁包線”結(jié)構(gòu)這一技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其構(gòu)成包括鐵芯、線圈，所述鐵芯由內(nèi)筒、套裝在內(nèi)筒外的外筒和設(shè)置在內(nèi)筒與外筒兩端環(huán)空部位上的環(huán)形端蓋所構(gòu)成，所述的環(huán)形端蓋與內(nèi)，外筒端部之間具有一非磁性間隙，線圈沿內(nèi)、外筒周向盤繞在內(nèi)筒與外筒之間的間隙中，線圈端頭穿過(guò)鐵芯伸在鐵芯外，所述的內(nèi)筒、外筒和端蓋均由表面絕緣的帶狀磁性材料卷裹而成。

本發(fā)明的工作原理與現(xiàn)有電力電抗器一樣。當(dāng)線圈中通入交流電流時(shí)，在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通。該交變磁通在線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙線圈中電流的變化。其阻抗大小與電流變化的頻率、電抗器的電感量成正比，在端蓋和內(nèi)外筒之間設(shè)置的氣隙隔板作為產(chǎn)生電力電抗器電感量之用。電感量可通過(guò)調(diào)節(jié)氣隙大小來(lái)改變。本發(fā)明由套裝在線圈外圍的環(huán)筒狀鐵芯構(gòu)成一個(gè)全方位的磁包線結(jié)構(gòu)，比原來(lái)開放性的線包磁結(jié)構(gòu)，其磁路長(zhǎng)度縮短了。根據(jù)電抗器公式：IN＝HLm(式中I為通過(guò)線圈的額定電流，N為匝數(shù)，H為磁導(dǎo)率，Lm為磁路長(zhǎng)度)Lm減少了，I和H都是常數(shù)，則N可減少，即線圈的材料可節(jié)省，線圈電阻減小，熱損耗也相應(yīng)減少。同時(shí)由于是磁包線全方位結(jié)構(gòu)，磁路有效面積增加了，據(jù)公式U＝4.44fNS(式中U為電抗器線圈耐壓，f為通過(guò)線圈電流的頻率，S為磁路有效面積)，當(dāng)U、f不變的條件下，S增加了，則線圈匝數(shù)N可進(jìn)一步減少。換句話說(shuō)，當(dāng)f、N一定的情況下，由于有效面積增加，本發(fā)明的耐壓值更高。用帶狀磁性材料卷裹構(gòu)成的筒體和端蓋與原相疊的硅鋼片一樣的道理，起限制渦流的作用。而且采用這種帶狀磁性材料卷裹方式比傳統(tǒng)“線包磁”方式可節(jié)省材料，制作工藝更簡(jiǎn)單容易。

因此，據(jù)上所述，本發(fā)明與現(xiàn)有的“線包磁”結(jié)構(gòu)的電抗器具有優(yōu)點(diǎn)如下：

1、在同等工作條件下，制造同樣耐壓和電流的電抗器，可以減少鐵芯體積重量，節(jié)約鐵芯材料，降低成本。

2、由于磁路短，磁阻降低，鐵損、銅損均降低，發(fā)熱量也降低，使電抗器在高頻大容量電力濾波和儲(chǔ)能方面應(yīng)用更可靠。

3、由于鐵損和銅損得以減小，因此能量轉(zhuǎn)換效率高。

4、發(fā)熱量的減少，一方面可大大降低其絕緣材料以及冷卻部分的制作要求，使電抗器的制作成本大為降低，而更有意義的是因此還可提高電抗器的負(fù)載能力和使用壽命。

5、以全方位形式包圍在線圈外圍的磁性材料，避免了電磁干擾，提高了電抗器的性能指標(biāo)。

下面結(jié)合附圖給出實(shí)施例。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是圖1的俯視圖

圖3是另一種裝配示意圖

如圖1、2所示，本電力電抗器的鐵芯由內(nèi)筒1、套裝在內(nèi)筒1外的外筒3和設(shè)置在內(nèi)筒與外筒兩端環(huán)空部位上的環(huán)形端蓋2所構(gòu)成。在環(huán)形端蓋2與內(nèi)、外筒端部之間具有一非磁性間隙4，在本實(shí)施例中，該非磁性間隙4用一由絕緣材料構(gòu)成的氣隙隔板擔(dān)任。用一連接螺栓5將上述各部件連接起來(lái)。安裝板6為絕緣板。圖3給出了另一種裝配形式，與前不同的是安裝板7的形狀不同而已，其非磁性間隙8在這種情況下由空氣間隙來(lái)?yè)?dān)任。圖中11為螺桿，12、13、14、15均為螺帽。這種連接結(jié)構(gòu)極為常見，不再贅述。線圈9沿內(nèi)、外筒周向盤繞在內(nèi)筒與外筒之間的間隙中，線圈端頭10穿過(guò)鐵芯伸在鐵芯外。所述的內(nèi)筒、外筒和端蓋均由表面絕緣的帶狀磁性材料卷裹而成。

所述的內(nèi)筒和外筒從圓筒為好。這樣可使磁路最短。

所述的帶狀磁性材料可為硅鋼片。也可從選用鐵基非晶態(tài)帶材。