[发明专利]大型变频控制器用直流电抗器

说明书

技术领域

本发明涉及用于大功率三相电机的变频控制器，特别涉及大型变频控制器内起扼流滤波作用的直流电抗器。

背景技术

目前在风力发电、电气传动、纺织、石油采油等行业所使用的大功率三相电机的大型变频控制器中，为保持整流电流连续，减小电流脉动值，改善输入功率因数并抑制谐波，通常的做法是在直流侧与换流器或换流器组串联一扼流滤波用直流电抗器。

直流电抗器一般采用铁芯结构，即由铁芯和缠绕于铁芯上的线圈构成。在直流电抗器中，线圈中所通过的电流是单方向的直流电流，因此铁芯中也只有单方向的线圈磁通。随着线圈电流的增加，加在磁路上的磁势也成比例增大，铁芯的磁通密度逐渐趋向饱和。因此，电抗器的电感量会逐渐减小。如果在磁路上加入大小和方向不变的永磁体，即在磁路上加一个直流偏置，使其产生的永磁体磁通方向与直流电流产生的磁通方向相反，就能减小磁路上总的磁势，降低铁芯中磁通密度的饱和程度，从而在保持所通电流不变的情况下，增大电感。换言之，在要求电感量和所通电流一定的条件下，通过在磁路上加永磁体，可以减小直流电抗器的体积和重量。

中国专利CN98249905.1公开了一种在空气隙中加设永磁体的直流电抗器，但该方案中铁芯中只有一处永磁体，且永磁体设置铁芯的臂上，结构上的对称性不高，对永磁技术与软磁技术的结合远未达到最佳效果，直流电抗器的体积、功率等参数无法满足大型变频控制系统的性能要求。

发明内容

针对上述问题，申请人通过对两种磁性材料的最佳配合技术进行研究，提供一种大型变频控制器用直流电抗器，解决偏磁工作中剩磁与线性及磁饱和的关系，以满足大型变频控制系统扼流滤波装置的EMC和安装体积要求。

本发明的技术方案如下：

一种大型变频控制器用直流电抗器，包括铁芯以及缠绕于铁芯上的线圈，所述铁芯上相对的两个拐角处开设有空气隙，所述两个空气隙内分别嵌有永磁体。

其进一步的技术方案为：所述永磁体的材料为钕铁硼。

本发明的有益技术效果是：

本发明将永磁材料与软磁材料结合使用，应用偏磁原理有效利用磁滞回线的面积，达到磁感应强度最大利用；实现脉冲导磁率和感抗的倍增效果，最大限度地改善EMC效果；实现产品小型化、大功率，节能降耗。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

如图1所示，本发明的构成包括铁芯1、线圈2以及永磁体3。其中线圈2缠绕于铁芯1上，铁芯1上相对的两个拐角处开设有空气隙，两个空气隙内分别嵌有永磁体3。本实施例中，永磁体3的材料为钕铁硼（N33EH）。在通电后，本发明的磁感应强度、脉冲导磁率以及感抗将比现有产品有显著提高。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。