[發明專利]自勵式三相三柱型電調磁控電抗器

有效

• 申請號: 202110304746.1
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN112992510B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 趙忠臣
• 申請（專利權）人: 趙忠臣
• 主分類號: H01F27/40
• 分類號: H01F27/40;H01F27/34;H01F27/30;H01F27/38;H01F27/24;H01F27/25;H01F21/08
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本發明公開了一種屬于電氣控制技術領域的自勵式三相三柱型電調磁控電抗器。為了節電、縮短反應時間、保證輸出波形和降低成本，采用鼠籠形三相三柱對稱鐵芯，交流工作繞組是由分別繞于三個鐵芯柱的主繞組和隔離繞組組成，直流控制繞組是由分別繞于上、下軛鐵芯的繞組組成。隔離繞組的一端互相連接，另一端與三相直流控制電源的輸入端連接。直流控制繞組互相串聯后并聯，其兩端與三相直流控制電源的輸出端連接。通過三相直流控制電源對部分交流工作電流的調控，實現了對電抗器的自勵式調控。具有體積小、重量輕、成本低、損耗少、反應快、無諧波、節省電能的特點。既可以對電壓、電流進行調控，也可以進行無功補償。

技術領域

本發明涉及一種屬于電氣控制技術領域的自勵式三相三柱型電調磁控電抗器。

技術背景

現有的以直流電流改變鐵芯導磁率對電抗值進行調節的磁控電抗器可以分為二種，一種是磁飽和電抗器CSR，另一種是磁閥電抗器MCR。其中磁飽和電抗器CSR鐵芯上分別設置交流工作繞組和直流控制繞組，通過外接直流電源控制直流繞組電流改變鐵芯飽和度而調控交流工作繞組的電抗值。存在這樣的不足：由于直流控制繞組的安匝數(I_KN_K)與交流工作繞組的安匝數(I_SCN_G)相等，直流控制繞組需要額外耗用一定的電能而造成浪費。反應時間長，交流繞組串聯接法的為1/10秒，并聯接法則更長。輸出波形中三次諧波明顯增大，不但不適應對波形有要求的負載、場所，并且對電網、周邊環境與設備構成電磁污染與干擾。三相的需要六個鐵芯柱，不但鐵芯用量大，成本高，鐵損也必然大。磁閥電抗器MCR雖然無獨立的直流控制繞組而不額外耗用電能，但是，不但反應時間長、輸出波形中也有三次諧波，而且電磁噪聲和鐵芯發熱等方面超過CSR，三相的同樣是六個鐵芯柱。

一種公告號為：103680844?B三鐵芯柱他勵三相磁控電抗器采用疊插片鐵芯，調控方式為他勵式。在反映時間、勵磁節電和鐵芯材料利用率方面仍有遺憾。

基于此，本發明試圖提供一種不但節電、而且反應時間短、既無諧波、又降低了成本的自勵式三相三柱型電調磁控電抗器。

為了實現這一目的，采用這樣的技術方案：

發明內容

一種自勵式三相三柱型電調磁控電抗器，包括：三相三柱鐵芯、交流工作繞組、直流控制繞組和三相直流控制電源，其特征是：所述自勵式三相三柱型電調磁控電抗器是由繞在鼠籠形三相三柱對稱鐵芯上的、通過三相直流控制電源互相連接的交流工作繞組和直流控制繞組組成。

所述鼠籠形三相三柱對稱鐵芯的上軛和下軛是由六邊形卷繞鐵芯組成，三個鐵芯柱分別固定在上軛不相鄰的三個邊與下軛不相鄰的三個邊之間。所述交流工作繞組是由分別繞在三個鐵芯柱上的主繞組和隔離繞組組成。所述直流控制繞組是由分別繞在上軛的另外三個邊、下軛的另外三個邊上的各個繞組組成。所述三相直流控制電源是由三相線性電抗器分別與三相橋式調壓整流電路的交流輸入端相連接而組成。所述隔離繞組的一端互相連接，另一端與所述三相直流控制電源的交流輸入端連接。上軛的各個直流控制繞組之間、下軛的各個直流控制繞組之間分別以此首與彼尾相連接的方式串聯后并聯，其兩端與所述三相直流控制電源的直流輸出端連接。通過三相直流控制電源的調控，使電、磁混合調控產生的交流工作電流發生無級變化。

在本發明的另一種型式中，所述鼠籠形三相三柱對稱鐵芯是由立體三角形卷繞鐵芯組成。所述交流工作繞組是由分別繞在三個鐵芯柱上的主繞組和隔離繞組組成。所述直流控制繞組是由分別繞在三角形上軛的三個邊、三角形下軛的三個邊上的各個繞組組成。

在本發明的另一種型式中，所述鼠籠形三相三柱對稱鐵芯是由三個口字形疊插式鐵芯的邊柱與邊柱拼成的立體三角形鐵芯組成。所述交流工作繞組是由分別繞在三個鐵芯柱上的主繞組和隔離繞組組成。所述直流控制繞組是由繞在三角形上軛的三個邊、三角形下軛的三個邊上的各個繞組組成。