[实用新型]一种四相五柱电抗器

说明书

技术领域

本实用新型属于电力电子设备领域，特别是涉及一种新的大功率电抗器。

背景技术

在传统三相四线四桥臂电路领域中，后端接电抗器采用四台单相电抗器，虽然能完全满足电抗器的性能使用要求，但四台单相电抗器的占用空间体积大，且成本高。中国专利CN201910313U公开了一种三相四柱电抗器，是一种整体部件集中制造的电抗器，但该电抗器对“零”线电流不做控制，不管理造成能量浪费，容易造成零线电流过大烧坏电气设备。因三相接不对称负载最大误差不超过10%，否则会造成三相电压不平衡，也就是说三相电压在幅值上不同或相位差不是120度，电网正常运行时，三相电压不平衡度不超过2%，实际上很难做到，此不平衡度要求也不符合电网质量标准。据了解，采用三相四柱电抗器方案的产品不超过8%。

随着电力电子技术的发展，低压设计成三相四线制电路是形式所趋，电抗器也向大功率、重量轻、体积小方向发展。为了保证体积小，四台单相电抗器做成一台四相五柱电抗器集成一体是一个理想的选择方案。

发明内容

本实用新型的目的旨在提供一种四相五柱电抗器设计、制造方法，克服传统单相电抗器体积大、占用的空间大，使电抗器集成化，适用现代电力电子领域对电抗器的要求。本实用新型的具体技术方案是：

1、四相五柱电抗器，包括一个上铁轭、四个绕有线圈的中柱和一个下铁轭，所述四个绕有线圈的中柱并列置于所述上铁轭和下铁轭之间，还包括一个未绕线圈的旁轭，旁轭也置于上铁轭和下铁轭之间，并列于第四个绕有线圈的右侧。

2、所述未绕线圈的旁轭的叠厚、高度与所述绕有四个线圈的中柱相同。

3、所述四个绕有线圈的中柱上对应设有气隙。

本实用新型相对传统单相电抗器的设计与制造，其优点是：

1、本实用新型使四台单相电抗器集成一台四相五柱电抗器，克服了传统单相电抗器四台体积大、占用空间大，且成本高。在制造技术上符合了现代电力电子设计成三相四线制实际需求，适应于低压电源发展的需要，解决电力电子领域三相四线四桥臂后端接电抗器的难题。

2、本实用新型从结构上解决了三相电流和不为零，给零序提供了回路，对“零”线电流进行了控制，可以回收零线电流能量，对电网正常运行提供了可靠保障。

3、采用本实用新型技术方案，可以有效解决三相接不对称负载严重问题，三相接不对称负载最大误差允许到30%。

4、本实用新型制造过程更为简单，绕制线包工从8个绕组简化为4个绕组，铁心叠片生产效率比传统单相电抗器绕线机高2～3倍。

5、由于本实用新型技术解决了电力电子三相四线四桥臂技术的真实需求，确保使用电抗器的变流器向大功率、小体积方向发展，提高电力电子装备水平，降低了装备成本，带动产业链向高水平发展，提高电力电子行业的技术水平。

附图说明

图1为本实用新型四相五柱电抗器的整体结构示意图。

图2为本实用新型图1结构的左视图。

图3为本实用新型的铁心结构示意图。

具体实施方式

本实用新型具体实施方式结合附图加以说明。

如图所示：1-上铁轭  2-中柱  3-输入引线排  4-旁轭  5-紧固螺杆  6-拉紧螺杆  7-下铁轭   8-输出引线排  9-夹板  10-气隙

以下实施步骤分为设计实施方案和制造实施方案二部分：

1、设计实施方案：

1）如图1、图2、图3所示的四相五柱电抗器，包括一个上铁轭1四个绕有线圈的中柱2、一个未绕有线圈的旁轭4和一个下铁轭7。未绕有线圈的旁轭4的叠厚和高度与四个绕有线圈的中柱2相同，四个绕有线圈的中柱2和一个未绕有线圈的旁轭4并列置于上铁轭1和下铁轭7之间，一个未绕有线圈的旁轭4并列于第四个绕有线圈的右侧。

2）如图1、图2所示四相五柱电抗器，四个绕有线圈的中柱和一个未绕有线圈的旁轭均为铁心柱。

3）如图3所示的四相五柱电抗器，旁轭4和中柱2结构基本相同，不同之处在于：四个绕有线圈的中柱2上设有气隙10，每个绕有线圈的中柱上所设气隙数量根据实际需要设置，但四个绕有线圈的中柱2之间的气隙是相互对应的。

4）如图1、图2所示四相五柱电抗器，四个绕有线圈的中柱，带有输入导电排3和输出导电排8。

2、本实用新型的制造实施步骤分为三部分：

1）铁心制造：