三相四柱共軛電抗器的制造方法
【專利說明】三相四柱共軛電抗器
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及一種電力電子設備，具體來說，是涉及一種三相四柱共軛電抗器，用于雙模塊逆變輸出側濾波電路，濾除差模諧波和共模諧波。
[0003]
【背景技術】
[0004]常規的三相電抗器是三相三柱式電抗器，由三個繞有線圈的鐵芯柱和上、下鐵軛組成。可用在三相對稱的電路中，三個繞有線圈的鐵芯柱磁通的矢量和為零，不含零序分量。而當三相電路中含有零序分量時，三個繞有線圈的鐵芯柱磁通的矢量和不為零，這時如果仍然使用常規的三相電抗器，則不能濾除零序諧波，需使用三臺單相電抗器，不僅造價高，而且占用的空間大。雙模塊逆變輸出電路中則需要使用六臺單相電抗器，占用空間更大，造價更高。
[0005]

【發明內容】

[0006]本發明的目的是提供一種新型的三相四柱共軛電抗器，克服了常規三相三柱式電抗器不能濾除零序諧波的不足之處，既能夠用于三相對稱且不含零序分量的電路中，也可以用于三相不對稱且含零序分量的電路中，還能夠有效降低使用成本，且減少占地空間。為進一步縮小雙模塊逆變輸出濾波電抗器的體積，又將兩臺電抗器設計成共軛式。
[0007]本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的:一種三相四柱共軛電抗器，其特征在于，其包括一個上鐵軛、六個繞有線圈的鐵芯柱、一個中鐵軛、一個下鐵軛和一個未繞線圈的邊柱，三個繞有線圈的鐵芯柱并列設于上鐵軛和中鐵軛之間，另外三個繞有線圈的鐵芯柱并列設于中鐵軛和下鐵軛之間，未繞線圈的邊柱為邊鐵軛且設于六個繞有線圈的鐵芯柱的最外側，未繞線圈的邊柱的兩端分別與上鐵軛和下鐵軛相連，邊柱的中間和中鐵軛相連。
[0008]優選地，所述六個繞有線圈的鐵芯柱上設有氣隙。
[0009]優選地，所述邊柱為邊鐵軛。
[0010]優選地，所述中鐵軛的寬度小于上鐵軛的寬度、下鐵軛的寬度。
[0011]優選地，所述邊柱的寬度等于或小于上鐵軛的寬度、下鐵軛的寬度。
[0012]本發明由于采用了上述技術方案，使之與現有技術相比，具有以下優點和積極效果:本發明三相四柱共軛電抗器由于在常規三相電抗器的基礎上增加了一個邊柱，邊柱能夠為繞有線圈的鐵芯柱提供磁回路，既可以像常規三相三柱電抗器一樣，用在三相對稱電路中，也可以用在三相不對稱、且含有共模諧波的電路中，可濾除共模諧波，這一特點是常規三相三柱電抗器所沒有的。另一方面，將兩臺電抗器設計成上下共軛式的結構，與兩臺獨立的電抗器相比，不僅省去了一個鐵軛，還可將共用的鐵軛設計得更小，進一步節省了材料，同時也縮小了安裝空間，減輕了設備總量，這一特點也是常規的共軛電抗器所沒有的。
[0013]
【附圖說明】
[0014]通過以下對本發明的實施例并結合其附圖的描述，可以進一步理解本發明的目的、具體結構特征和優點。其中:
圖1為本發明三相四柱共軛電抗器第一實施例的正面視圖；
圖2為本發明三相四柱共軛電抗器第一實施例的電氣原理圖；
圖3為本發明三相四柱共軛電抗器第一實施例側面視圖；
圖4為本發明三相四柱共軛電抗器第一實施例的工作原理圖；
圖5為本發明三相四柱共軛電抗器第二實施例的剖面結構示意圖。
[0015]
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖給出本發明較佳實施例，以詳細說明本發明的技術方案。
[0017]如圖1、圖2、圖3所不的三相四柱共軛電抗器的第一實施例，包括一個上鐵軛1、六個繞有線圈的鐵芯柱2、一個中鐵軛3、一個下鐵軛4和一個未繞線圈的邊柱(邊鐵軛)5，三個繞有線圈的鐵芯柱2并列設于上鐵軛I和中鐵軛3之間，另外三個繞有線圈的鐵芯柱2并列設于中鐵軛3和下鐵軛4之間，未繞線圈的邊柱5為邊鐵軛且設于六個繞有線圈的鐵芯柱2的最外側，未繞線圈的邊柱5的兩端分別與上鐵軛I和下鐵軛4相連，邊柱5的中間和中鐵軛3相連。圖2顯示了六個線圈的同名端標識，六個線圈分為兩組，A、B、C、Al、B1、Cl 為一組；a、b、C、al、bl、cl 為另外一組。
[0018]當本發明三相四柱共軛電抗器作為雙模塊逆變輸出濾波電抗器工作時，由于各相均含有一定量的高頻零序分量，上部三個繞有線圈的鐵芯柱的磁通矢量和不為零，零序磁通經過上部三個繞有線圈的鐵芯柱、上鐵軛、邊柱(邊鐵軛)的上半部分、中鐵軛形成回路；下部三個繞有線圈的鐵芯柱的磁通矢量和也不為零，零序磁通經過下部三個繞有線圈的鐵芯柱、中鐵軛、邊柱(邊鐵軛)的下半部分、下鐵軛形成回路。如圖4所示，上半部分磁通和下半部分磁通在中鐵軛內是互相抵消的，所以中鐵軛內的磁通較低，因而可將中鐵軛的截面設計得小于上、下鐵軛的截面。邊柱(邊鐵軛)中的磁通分為上、下兩個部分，上半部分磁通為上部三個線圈形成的零序磁通，下半部分磁通為下部三個線圈形成的零序磁通。邊柱(邊鐵軛)中的零序磁通包含工頻零序磁通和諧波零序磁通。所以其截面的大小需按其中的磁通大小、頻率進行設計，邊柱(邊鐵軛)的寬度可能等于或小于上鐵軛的寬度、下鐵軛的寬度，也可能不等于上鐵軛的寬度、下鐵軛的寬度。中鐵軛的寬度小于上鐵軛的寬度、下鐵軛的寬度。
[0019]如圖5所示的三相四柱共軛電抗器的第二實施例，其結構與第一實施例基本相同，不同之處在于:在本實施例中，六個繞有線圈的鐵芯柱2上設有氣隙6，其中每個繞有線圈的鐵芯柱上所設氣隙數量可根據需要設置，但三個繞有線圈的鐵芯柱2之間的氣隙是相互對應的。本實施例中，每一個繞有線圈的鐵芯柱2上設有氣隙6的數量為兩個，六個繞有線圈的鐵芯柱2中間的氣隙相互對應。
[0020]本發明三相四柱共軛電抗器由于在常規三相電抗器的基礎上增加了一個邊柱，邊柱能夠為繞有線圈的鐵芯柱提供磁回路，既可以像常規三相三柱電抗器一樣，用在三相對稱電路中，也可以用在三相不對稱、且含有共模諧波的電路中，可濾除共模諧波，這一特點是常規三相三柱電抗器所沒有的。另一方面，將兩臺電抗器設計成上下共軛式的結構，與兩臺獨立的電抗器相比，不僅省去了一個鐵軛，還可將共用的鐵軛設計得更小，進一步節省了材料，同時也縮小了安裝空間，減輕了設備總量，這一特點也是常規的共軛電抗器所沒有的。
[0021]本領域的技術人員可以對本發明進行各種改型和改變。因此，本發明覆蓋了落入所附的權利要求書及其等同物的范圍內的各種改型和改變。
【主權項】
1.一種三相四柱共軛電抗器，其特征在于，其包括一個上鐵軛、六個繞有線圈的鐵芯柱、一個中鐵軛、一個下鐵軛和一個未繞線圈的邊柱，三個繞有線圈的鐵芯柱并列設于上鐵軛和中鐵軛之間，另外三個繞有線圈的鐵芯柱并列設于中鐵軛和下鐵軛之間，未繞線圈的邊柱為邊鐵軛且設于六個繞有線圈的鐵芯柱的最外側，未繞線圈的邊柱的兩端分別與上鐵軛和下鐵軛相連，邊柱的中間和中鐵軛相連。2.如權利要求1所述的三相四柱共軛電抗器，其特征在于，所述六個繞有線圈的鐵芯柱上設有氣隙。3.如權利要求1所述的三相四柱共軛電抗器，其特征在于，所述邊柱為邊鐵軛。4.如權利要求1所述的三相四柱共軛電抗器，其特征在于，所述中鐵軛的寬度小于上鐵軛的寬度、下鐵軛的寬度。5.如權利要求1所述的三相四柱共軛電抗器，其特征在于，所述邊柱的寬度等于或小于上鐵軛的寬度、下鐵軛的寬度。
【專利摘要】本發明公開了一種三相四柱共軛電抗器，其包括一個上鐵軛、六個繞有線圈的鐵芯柱、一個中鐵軛、一個下鐵軛和一個未繞線圈的邊柱，三個繞有線圈的鐵芯柱并列設于上鐵軛和中鐵軛之間，另外三個繞有線圈的鐵芯柱并列設于中鐵軛和下鐵軛之間，未繞線圈的邊柱為邊鐵軛且設于六個繞有線圈的鐵芯柱的最外側，未繞線圈的邊柱的兩端分別與上鐵軛和下鐵軛相連，邊柱的中間和中鐵軛相連。本發明三相四柱共軛電抗器由于在常規三相電抗器的基礎上增加了一個邊柱，該邊柱能夠為繞有線圈的鐵芯柱提供磁回路，對共模信號具有較強的抑制作用。同時將電抗器設計成上下共軛式的結構，與兩臺獨立的電抗器相比，不僅省去了一個鐵軛，還可將共用的鐵軛設計得更小。
【IPC分類】H01F27/24, H01F27/30, H01F17/04
【公開號】CN104882253
【申請號】CN201510198923
【發明人】徐啟惠, 曹祥雄, 曹仲飛
【申請人】上海意蘭可電力電子設備有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年4月24日