一种呈三角形分布铁芯的电抗器的制作方法

本发明涉及一种呈三角形分布铁芯的电抗器。

背景技术：

传统电抗器的铁芯一般为由矽钢片、金属粉芯、非晶材料构成的ee型、环形结构，铁芯与铁轭为分体式结构，组合装配过程中连接部位存在气隙，会存在感量差异；ee型电抗器的a.b.c三相铁芯柱磁通和磁路长度不平衡，导致a.b.c铁芯柱上的线圈感量不一致，绕制的方形线圈一致性差，导致ae差异感量也存在差异，两者导致的感量差异至少在5%以上；环形铁芯绕线工艺难实现自动化，不如其他结构线圈可先自动化加工好后再组装铁芯，同时环形铁芯绕制三组线圈很难均匀分布在磁环上，所以线圈感量也会不一致，差异比例虽因绕线工艺不同而波动，但基本都在4%以上。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够解决三相电抗器三相电感不平衡问题，便于实现生产工艺自动化的呈三角形分布铁芯的电抗器。

本发明种呈三角形分布铁芯的电抗器，其特征在于：包括有成对设置的三角形上铁轭、下铁轭，上铁轭、下铁轭之间空间内位于三个顶角的位置分别连接有一相中心柱，每相中心柱上绕制有线圈；三相中心柱沿圆周方向均匀分布，每相中心柱由金属粉芯材料通过铁芯模压工艺构成，每相中心柱一端通过模压工艺同时固定连接在上铁轭或者下铁轭上，另一端固定连接在对应的下铁轭或者上铁轭上；

所述上铁轭、下铁轭为正三角形，三相中心柱分别设置于上铁轭、下铁轭的三个顶角中心线上；

所述上铁轭、下铁轭三个顶角中心线上分别设置有安装孔，每相中心柱一端通过模压工艺同时固定连接在上铁轭或者下铁轭的安装孔内，另一端通过气隙材料固定连接在对应的下铁轭或者上铁轭上安装孔内；

所述上铁轭、下铁轭三个顶角部位的安装孔为优弧形槽孔，每相中心柱为圆柱形，每相中心柱的外圆周面同时与上铁轭、下铁轭的侧面相切，使得每相中心柱的外圆周面与上铁轭、下铁轭的侧面平滑过渡，每相中心柱上的线圈部分露出于上铁轭、下铁轭外部；

所述上铁轭、下铁轭三个顶角部位的安装孔为圆孔，每相中心柱为圆柱形，每相中心柱以及中心柱上的线圈全部位于上铁轭、下铁轭之间空间内；

所述线圈为铜线、铜包铝线或者铝线；

所述气隙材料为绝缘材料和/或陶瓷材料；

所述三相中心柱材料为铁硅铝磁粉芯、铁硅磁粉芯、高磁通hf磁粉芯、钼坡莫mpp磁粉芯的一种或者几种混合物。

本发明呈三角形分布铁芯的电抗器，将三相圆柱形中心柱一端与上铁轭或者下铁轭通过模压工艺固定连接为一体，另一端通过绝缘材料和/或陶瓷材料的气隙材料固定连接在对应的下铁轭或者上铁轭上，避免上铁轭、下铁轭与中心柱之间连接部位产生气隙，不会造成线圈感量差异，能够解决三相电抗器三相电感不平衡问题，便于实现生产工艺自动化，中心柱上绕线制成的线圈一致性好，成品感量差异控制在3%以内。

附图说明

图1是本发明实施例一的呈三角形分布铁芯的电抗器平面结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是本发明实施例一的呈三角形分布铁芯的电抗器一对上铁轭、下铁轭平面结构示意图；

图4是图3的左视图；

图5是本发明实施例一的呈三角形分布铁芯的电抗器一对上铁轭、下铁轭与三相中心柱固定连接关系平面结构示意图；

图6是图5的左视图；

图7是本发明实施例二的呈三角形分布铁芯的电抗器平面结构示意图；

图8是图7的左视图。

具体实施方式

如图所示，一种呈三角形分布铁芯的电抗器，一对正角形的上铁轭1、下铁轭2相对设置，在上铁轭1、下铁轭2的三个顶角部位分别设置三相中心柱3的安装孔，每个安装孔的圆心分别位于上铁轭1、下铁轭2的三个顶角中心线上，使得三相中心柱沿圆周方向均匀分布，三相中心柱的圆心也分别位于一个虚拟正三角形的三个顶点上，能够解决三相电抗器三相电感不平衡问题；每相中心柱3采用圆柱形结构，在每相中心柱3上绕线制作线圈4，线圈4的材料根据客户要求可以选择铜线、铜包铝线或者铝线，线圈两端引线分别自中心柱3的两端引出，线圈一致性好。

每相中心柱3由金属粉芯材料通过铁芯模压成型工艺构成，并将每相中心柱一端通过模压工艺同时固定连接在上铁轭或者下铁轭上，使得三相中心柱与上铁轭或者下铁轭构成一体结构；每相中心柱3的另一端通过气隙材料固定连接在对应的下铁轭或者上铁轭上，避免上铁轭、下铁轭与中心柱之间连接部位产生气隙，不会造成线圈感量差异，便于实现生产工艺自动化。

气隙材料可以选择绝缘材料或者陶瓷材料，也可以选择绝缘材料和陶瓷材料构成的复合材料，以控制成品感量。

三相中心柱的材料可以选择铁硅铝磁粉芯、铁硅磁粉芯、高磁通hf磁粉芯、钼坡莫mpp磁粉芯的一种，也可以选择以上材料其中几种混合物。

本发明实施例一呈三角形分布铁芯的电抗器，在上铁轭1、下铁轭2的三个顶角部位分别设置优弧形槽孔，作为每相中心柱3的安装孔，优弧形槽孔加工制造工艺简单；每相中心柱为圆柱形，每相中心柱外圆周面同时与上铁轭、下铁轭的侧面相切，使得每相中心柱的外圆周面与上铁轭、下铁轭的侧面平滑过渡，构成整体外侧面，每相中心柱上的线圈部分露出于上铁轭、下铁轭外部，进一步避免感量差异。

本发明实施例二呈三角形分布铁芯的电抗器，在上铁轭1、下铁轭2的三个顶角部位分别设置圆孔作为每相中心柱3的安装孔，

所述上铁轭、下铁轭三个顶角部位的安装孔为圆孔，每相中心柱为圆柱形，每相中心柱以及中心柱上的线圈全部位于上铁轭、下铁轭之间空间内，占用空间小。

本发明呈三角形分布铁芯的电抗器，将三相圆柱形中心柱一端与上铁轭或者下铁轭通过模压工艺固定连接为一体，另一端通过绝缘材料和/或陶瓷材料的气隙材料固定连接在对应的下铁轭或者上铁轭上，避免上铁轭、下铁轭与中心柱之间连接部位产生气隙，不会造成线圈感量差异，能够解决三相电抗器三相电感不平衡问题，便于实现生产工艺自动化，中心柱上绕线制成的线圈一致性好，成品感量差异控制在3%以内。

本发明涉及一种新结构电抗器;特别涉及电抗器铁芯a.b.c三相圆铁芯柱成60°等边三角形布局的金属粉芯铁芯材料。

市场上目前铁芯材料不管是：矽钢片、金属粉芯、非晶材料形状基本上是ee型、环形居多。目前市场上几种材料结构铁芯劣势：1，ee型a.b.c三相铁芯柱磁通和磁路长度不平衡导致a.b.c铁芯柱上的线圈感量不一致、绕制的方形线圈一致性差导致ae差异感量也会差异，两者导致的感量差异至少在5%以上。2，环形铁芯绕线工艺难实现自动化不如其他结构线圈可先自动化加工好后再组装铁芯，同时环形铁芯绕制三组线圈很难均匀分布在磁环上所以线圈感量也会不一致，差异比例视绕线工艺而定4%以上。3，三角形a.b.c铁芯柱的矽钢片、非晶材料铁芯由于材料特性铁芯的上铁扼、中心柱、上铁扼为分体的，金属粉芯成型工艺是热处理模压工艺可以将上下铁扼中的一个和中心柱模压在一起可以避免上下铁扼与中心柱之间接合产生的气隙所造成的中心柱三个线圈间感量的差异。

本发明主要解决的是三相电抗器三相电感不平衡问题，同时生产工艺好实现自动化。为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：使用金属粉芯铁芯模压工艺使铁芯三相中芯柱（圆形）呈60°布局这样a.b.c中心柱与上下铁扼磁通分布均匀、磁路一致性好，而且上铁扼或下铁扼与中心柱模压在一起不像非晶材料和矽钢片材料是分体的会产生气隙，气隙的差异也会导致感量的差异；同时圆形铁芯柱便于绕线绕制的线圈一致性好这样的成品感量差异可控制在3%以内。

在本实施例中：

中心柱分别成60°布局，材料包含铁硅铝磁粉芯、铁硅磁粉芯、高磁通hf磁粉芯或钼坡莫mpp磁粉芯；

中心柱成圆柱形，中心柱与上铁扼或下铁扼连为一体；

线圈为铜线、铜包铝线、铝线绕的线圈；

为控制成品感量，气隙材料由绝缘材料和陶瓷材料构成。