[實(shí)用新型]一種新型電力機(jī)車用濾波電抗器結(jié)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN203941783U
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳愛軍
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙長源變壓器有限公司
• 主分類號: H01F17/04
• 分類號: H01F17/04;H01F27/30;H01F27/26
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 魏國先

技術(shù)領(lǐng)域

????本實(shí)用新型涉及電抗器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電力機(jī)車用濾波電抗器，主要應(yīng)用在電力機(jī)車的濾波電路中，具有可吸收和消除直流輸入的諧波電壓，對輸入電源網(wǎng)絡(luò)的高頻信號和電壓尖峰干擾有抑制作用，是電力機(jī)車濾波電路中不可缺少的重要電磁元件之一。

背景技術(shù)

目前隨著新型電力機(jī)車的不斷發(fā)展，人們對于新型電力機(jī)車的安全可靠性、穩(wěn)定性、舒適度、高性價比的要求也越來越高。電力機(jī)車一般采用直流電源供電，電網(wǎng)中常常含有諧波電壓，高頻信號和電壓尖峰雜波，它們對機(jī)車電磁元件會造成非常大的傷害，并會產(chǎn)生刺耳的噪音及振動，對電力機(jī)車的安全可靠性、穩(wěn)定性及舒適度都會造成嚴(yán)重影響。這時就需要用到濾波電抗器，在電力機(jī)車供電系統(tǒng)中濾波電抗器常常與電容器組成濾波電路，可對主電路直流側(cè)電容電壓保持穩(wěn)定并將電壓波動限制在允許的范圍內(nèi)，具有可吸收和消除直流輸入的諧波電壓，對輸入電源網(wǎng)絡(luò)的高頻信號和電壓尖峰干擾有抑制作用，可使電力機(jī)車獲得清潔能源，但一般隨著機(jī)車系統(tǒng)容量的不斷提高，濾波電抗器的體積、重量等都將按一定比例增加。隨著新型電力機(jī)車的不斷發(fā)展，對電力機(jī)車供電系統(tǒng)的重量及體積的要求也越來越嚴(yán)格，而濾波電抗器的重量在機(jī)車供電系統(tǒng)中所占的比例又比較大，因此，濾波電抗器能否向輕量化、小型化發(fā)展，將直接影響到新型電力機(jī)車的發(fā)展進(jìn)程。為使產(chǎn)品在滿足大容量的前提下，產(chǎn)品的尺寸、重量及溫升等技術(shù)參數(shù)均滿足各大電力機(jī)車制造廠的要求，使電抗器整體具有更優(yōu)良的性能，則必須對現(xiàn)有電抗器進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是：解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，而提供一種改良的新型電力機(jī)車用濾波電抗器結(jié)構(gòu)，在保持結(jié)構(gòu)可靠及滿足大容量的前提下，減少重量，縮小體積，降低溫升，保持濾波電抗器的安全可靠性能。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種新型電力機(jī)車用濾波電抗器結(jié)構(gòu)，包括鐵芯柱、鐵軛、線圈、氣隙板、夾板、撐條、氣道、壓塊、橫向拉桿、豎向拉桿和結(jié)構(gòu)件，鐵芯柱外安裝有夾板，線圈內(nèi)設(shè)置氣道，線圈與夾板之間也設(shè)置氣道，氣道均由撐條支撐，鐵軛安裝在鐵芯柱端面與夾板之間，并在鐵軛與鐵芯柱之間墊上氣隙板，鐵軛與線圈之間墊上壓塊，結(jié)構(gòu)件安裝在夾板外，線圈上下端各兩件結(jié)構(gòu)件，結(jié)構(gòu)件通過橫向拉桿和豎向拉桿連接固定。

上述技術(shù)方案中，所述的新型電力機(jī)車用濾波電抗器結(jié)構(gòu)為干式帶間隙的鐵心式結(jié)構(gòu)，并具有強(qiáng)迫風(fēng)冷卻裝置。

上述技術(shù)方案中，所述的線圈采用鋁繞組結(jié)構(gòu)。

上述技術(shù)方案中，所述的氣道在鐵心窗外線圈的0-1、3-4、6-7、8-9層間設(shè)置4組，在鐵心窗內(nèi)線圈的0-1、5-6層間設(shè)置2組。

上述技術(shù)方案中，所述的橫向拉桿穿過夾板及鐵軛，兩端在結(jié)構(gòu)件上連接固定；所述的豎向拉桿兩端則直接在結(jié)構(gòu)件上連接固定。

本實(shí)用新型采用干式帶間隙的鐵心式結(jié)構(gòu)，鐵芯柱與鐵軛采用寬度為160mm的互相絕緣的無取向優(yōu)質(zhì)矽鋼薄片疊壓而成，滿足大容量的需求，鐵芯柱分多段，段與段之間帶有氣隙，鐵心（鐵芯柱與鐵軛的統(tǒng)稱）不易飽和，可在設(shè)計容量內(nèi)滿足電感量的線性度要求。鐵心的重量與鐵心截面積及鐵心窗口尺寸有關(guān)，而鐵心截面積與線圈匝數(shù)有關(guān)，在電抗器中電感量與線圈匝數(shù)的平方成正比，線圈匝數(shù)增加，電抗器的匝電勢降低，如磁感應(yīng)強(qiáng)度保持不變，則鐵心截面積及鐵心重量也可相應(yīng)降低。考慮產(chǎn)品成本及綜合產(chǎn)品性能，適當(dāng)增加線圈匝數(shù)，減少鐵心重量；本實(shí)用新型采用強(qiáng)迫風(fēng)冷卻（AF），加大導(dǎo)線的載流量，線圈采用鋁繞組結(jié)構(gòu)，大大減少線圈重量，考慮鋁繞組結(jié)構(gòu)損耗大，鐵心窗內(nèi)熱量不易散熱，溫升高的缺陷，改善線圈氣道布置，使氣道在鐵心窗外線圈的0-1、3-4、6-7、8-9層間設(shè)置4組，在鐵心窗內(nèi)線圈的0-1、5-6層間設(shè)置2組，利用線圈氣道在鐵心窗內(nèi)與窗外的不對稱布置，通過傳導(dǎo)，對流及輻射使鐵心窗外線圈上的熱量迅速散熱到線圈外部，將鐵心窗內(nèi)與鐵心窗外線圈上的溫差加大，從而使鐵心窗內(nèi)線圈上的熱量快速的傳導(dǎo)到鐵心窗外的線圈上，并迅速散熱到線圈外部，達(dá)到減少鐵心窗內(nèi)熱量及降低電抗器溫升的目的，而且線圈氣道在鐵心窗內(nèi)與窗外的不對稱布置還可以縮小鐵心窗口尺寸，降低鐵心重量，縮小電抗器外形尺寸。因此，本實(shí)用新型在滿足大容量需求的前提下，優(yōu)化設(shè)計，合理布局，采用強(qiáng)迫風(fēng)冷卻方式（AF），改用鋁繞組結(jié)構(gòu)，改善線圈氣道布置，改善通風(fēng)條件，克服了大容量電抗器重量超重、尺寸超差及溫升高的缺陷，滿足了輕量化、小型化的需求，減少了產(chǎn)品的制造成本，延長了電抗器使用壽命，提高了電抗器的安全可靠性能。

附圖說明

圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；