新結構的三相五柱電抗器的製造方法
2023-06-02 00:37:31
新結構的三相五柱電抗器的製造方法
【專利摘要】新結構的三相五柱電抗器，包含三個鐵芯柱及分別套裝在所述三個鐵芯柱上的三組線圈；其特徵在於，所述三個鐵芯柱的兩側還設置有兩個旁柱，上下連接有鐵軛，所述兩個旁柱及上、下鐵軛圍成所述三個鐵芯柱及所套裝線圈的外框架；所述三個鐵芯柱為軟磁材料或者片厚為0.15mm以下的超級矽鋼，而所述兩個旁柱和上、下鐵軛是普通矽鋼片。由於採用了三相五柱結構，在磁路上等效於三個單相電抗器，減少了體積，降低了成本，增強了結構強度。由於本實用新型具有上述特點和優點，為此可以應用到三相五柱電抗器產品中。
【專利說明】新結構的三相五柱電抗器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種三相五柱電抗器，特別涉及一種採用軟磁材料鐵芯柱的三相五柱電抗器。
【背景技術】
[0002]隨著電力電子技術的快速發展，三電平變換器的應用領域也日益擴大。主要應用於直流不間斷電源系統、航天電源系統、電動汽車、燃料電池等其它多種應用場合。近年來，電力電子裝置一直向高頻化、高效率方向發展，同時也使得變換器也要向高效率、高可靠性發展，同時還要小型化。其中，電抗器就是變換器中的重要組成部分。因此，如何在不增加電抗器體積的同時，還要提高其在高頻環境下的效率和溫升，即電抗器在高頻環境下的應用已成為重點研究方向。軟磁材料電抗器就是在電抗器中採用了軟磁材料這種特殊的鐵芯材質，如鐵娃、鐵娃招、鐵氧體、鐵粉芯等，因為它們在聞頻環境下的損耗低，從而可以使整個電抗器的效率和溫升在允許的範圍之內。
[0003]鐵芯作為電抗器的重要部件，是整個電抗器效率是否滿足要求的關鍵。所以用軟磁材料做鐵芯材質已經成為高頻行業的重要應用。但是傳統的三電平變換器中，是由三個單相的軟磁材料電抗器組成的。它的優點是三個單相的電路和磁路是互相獨立的，是互不幹擾的。但同時又是由於是三個單相的電抗器，就造成了成本比較高，體積也會比較大，就在激烈的市場競爭中沒有了優勢。那傳統的三相三柱電抗器雖然可以解決體積小和成本低的問題，但是它們三相之間的電路和磁路又是互相干擾的。
【發明內容】
[0004]針對現有技術以上三個單相軟磁材料電抗器的不足，本發明提出了一種結構簡單、體積小、效率高、成本低的新結構的三相五柱電抗器，包含三個鐵芯柱及分別套裝在所述三個鐵芯柱上的三組線圈；其特徵在於，所述三個鐵芯柱的兩側還設置有兩個旁柱，上下連接有鐵軛，所述兩個旁柱及上、下鐵軛圍成所述三個鐵芯柱及所套裝線圈的外框架；所述三個鐵芯柱為軟磁材料或者片厚為0.15mm以下的超級矽鋼，而所述兩個旁柱和上、下鐵軛是普通矽鋼片。
[0005]進一步的技術方案還可以是，所述三個鐵芯柱與上、下鐵軛之間設置有氣隙，在所述氣隙位置設置有芯柱絕緣板。
[0006]進一步的技術方案還可以是，所述旁柱與上、下鐵軛之間斷開。
[0007]進一步的技術方案還可以是，所述旁柱與上、下鐵軛之間設置有氣隙，在所述氣隙位置設置有鐵軛絕緣板。
[0008]進一步的技術方案還可以是，所述三個鐵芯柱的每一根鐵芯柱由2個以上分鐵芯柱上下對接組成。
[0009]根據上述結構，可以發現，由於採用了三相五柱結構，在磁路上等效於三個單相電抗器，旁柱同時提供了零序電抗的通路；由於三個鐵芯柱採用了軟磁材料或超級矽鋼，相較於普通矽鋼片鐵心柱提高了電抗器抵抗高頻諧波的能力，大大降低了鐵芯損耗；由於採用了這種結構，相較於三個單相軟磁材料電抗器，減少了體積，降低了成本，增強了結構強度；由於每一根鐵芯柱由2個以上分鐵芯柱上下對接組成，為此增加了每一根鐵芯柱整體本身的氣隙量。
[0010]由於本發明具有上述特點和優點，為此可以應用到三相五柱電抗器產品中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是應用本發明的三相五柱電抗器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖，進一步說明本發明的【具體實施方式】。
[0013]如圖1所示，新結構的三相五柱電抗器，包含三個鐵芯柱(11、12、13)及分別套裝在所述三個鐵芯柱(11、12、13)上的三組線圈(61、62、63);所述三個鐵芯柱(11、12、13)的兩側還設置有兩個旁柱(41、42)，上下連接有鐵軛(31、32)，所述兩個旁柱(41、42)及上、下鐵軛(31、32)圍成所述三個鐵芯柱(11、12、13)及所套裝的三個線圈(61、62、63)的外框架；其中，所述三個鐵芯柱(11、12、13)為軟磁材料或者片厚為0.15mm以下的超級矽鋼，而所述兩個旁柱(41、42)和上、下鐵軛(31、32)是普通矽鋼片。所述軟磁材料可以是鐵矽、鐵矽鋁、鐵氧體、鐵粉芯等；所述超級矽鋼可以是單片厚度為0.15_以下，矽含量為6%以下的有取向娃鋼片和無取向娃鋼片。
[0014]製造時，首先將兩個所述旁柱(41、42)與下軛32插片固定後，在所述三個中間鐵芯柱(11、12、13)的下面分別設置形成氣隙的絕緣板，例如在所述鐵芯柱13的下面放I個形成氣隙的芯柱絕緣板532 ;當然根據產品設計的電參數，也可以不用在所述鐵芯柱(11、12,13)的下面設置形成氣隙的芯柱絕緣板，而是將所述鐵芯柱(11、12、13)直接連接到所述下軛32上。
[0015]其次，再將三組線圈(61、62、63)分別套裝在中間的三個鐵芯柱(11、12、13)上，最後將所述上軛31與兩旁柱(41、42)插片處理，然後再在三個鐵芯柱(11、12、13)上面分別設置形成氣隙的芯柱絕緣板，例如在所述鐵芯柱13的上面放I個形成氣隙的芯柱絕緣板531 ;當然根據產品設計的電參數，也可以不用在所述鐵芯柱(11、12、13)的上面設置形成氣隙的芯柱絕緣板，而是將所述鐵芯柱(11、12、13)直接連接到所述上軛31上。其餘剩下的緊固方式與傳統的產品一致。
[0016]其次，為了適當地滿足電參數設計的需要，還可以在兩旁柱(41、42)與所述上軛31與下軛32之間的連接部位設置氣隙(33、34、35、36)或者是將它們在一個或二個接口位置予以斷開。當然所述旁柱(41、42)與上、下鐵軛(31、32)之間的結構可以是上下對接不放置氣隙鐵軛絕緣板，也可以是上下搭接無氣隙。
[0017]其次，三個鐵芯柱(11、12、13)的每一根鐵芯柱由3根分鐵芯柱上下對接組成(圖中未畫出),從而增加了每一根鐵芯柱整體本身的氣隙量。
【權利要求】
1.新結構的三相五柱電抗器，包含三個鐵芯柱及分別套裝在所述三個鐵芯柱上的三組線圈；其特徵在於，所述三個鐵芯柱的兩側還設置有兩個旁柱，上下連接有鐵軛，所述兩個旁柱及上、下鐵軛圍成所述三個鐵芯柱及所套裝線圈的外框架；所述三個鐵芯柱為軟磁材料或者片厚為0.15mm以下的超級矽鋼，而所述兩個旁柱和上、下鐵軛是普通矽鋼片。
2.根據權利要求1所述的新結構的三相五柱電抗器，其特徵在於，所述三個鐵芯柱與上、下鐵軛之間設置有氣隙，在所述氣隙位置設置有芯柱絕緣板。
3.根據權利要求1或2所述的新結構的三相五柱電抗器，其特徵在於，所述旁柱與上、下鐵軛之間斷開。
4.根據權利要求1或2所述的新結構的三相五柱電抗器，其特徵在於，所述旁柱與上、下鐵軛之間設置有氣隙，在所述氣隙位置設置有鐵軛絕緣板。
5.根據權利要求1或2所述的新結構的三相五柱電抗器，其特徵在於，所述三個鐵芯柱的每一根鐵芯柱由2個以上分鐵芯柱上下對接組成。
【文檔編號】H01F30/12GK203706807SQ201320872404
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2013年12月27日
【發明者】肖俊承, 李敬民, 張今朝, 張雪莉 申請人:伊戈爾電氣股份有限公司