专利名称：电感值可广泛无级调节的平波电抗器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力电子传动系统配套元件。
目前国内外生产的平波电抗器主要有空心平波电抗器和带小气隙的铁心平波电抗器两大类。前者的优点是电感值恒定且呈线性特性，但其电感值通常是不可调的；后者的主要优点是体积较小，但其电感值往往随电流的增大而减小，呈非线性饱和特性，电感值也只能在小范围内调节。加拿大传奇公司(TRENCH)生产了一种特殊空心电抗器，在空心电抗器线圈腔内设置一附加感应线圈，采用改变此感应线圈位置的办法对空心电抗器的电感值进行无级连续调节，但其调节范围仅±20％。采用线圈抽头，利用增减线圈匝数的办法改变电抗器的电感值，只能进行分级调节，且分级档数不可过多，因而很少使用。为了适应不同要求，在平波电抗器系列产品中必须针对每一档电流值设置十至二十余档电感值规格，因而按不同电流——电感值细分，全系列产品的规格档数往往多达百余种甚至几百种，颇为繁杂。例如我国天津电气传动设计研究所1989年设计的PKF1－1.2系列空心平波电抗器，电流由630A至6300A，共分十七档，针对每一档电流值再设二十多档电感值规格，全系列产品按不同电流——电感值细分共有394种规格。同样，该设计研究所设计的PKG1——0.6／1.2系列铁心平波电抗器则是电流由50A至500A共分十六档，按不同电流——电感值细分全系列产品共有187种规格。在国外，美国／奥地利特种电器公司(SPEZIELEKTRA)生产的空心平波电抗器是电流由450A至6000A共分十一档，按不同电流——电感值细分全系列产品共有258种规格。德国西门子(SIEMENS)公司和加拿大传奇公司生产的空心平波电抗器均为电流由160A至2500A共分九档，再按不同电流——电感值细分全系列产品共有144种规格。这样则导致三方面困难A、规格档次太多，增加了电抗器制造厂生产组织工作的困难；B、由于平波电抗器的电感值是基本上不可调的，电力电子传动系统的设计人员在选定平波电抗器的电感值时毫无回旋余地，虽经反复计算，也难恰到好处；C、由于同一原因，电力电子系统的安装调试人员也无法通过调试获得一最佳的平波电抗器电感值，系统运行难处于最佳状态。
本实用新型的目的在于提供一种电感值可广泛无级调节的平波电抗器。
本实用新型是这样实现的采用无轭芯式电抗器结构(如图3所示)，以一线圈和一铁心柱为主体，利用铁心上下升降以改变铁心在线圈内腔中的上下位置，来实现对电抗器的电感值进行无级调节。铁心13分成若干节(段)，增减铁心节(段)数以改变铁心长度，亦可对该电抗器的电感值进行粗调。在铁心13内孔中穿入一用钢管制成的提升螺杆10，拧动提升螺杆10上的特殊螺母9，即可使铁心13上、下升降来达到无级调节之目的。
本实用新型的优点是一、产品规格档次减少(可为现在的四分之一)，可以大大简化电抗器生产制造厂的生产组织工作；二、由于每一台平波电抗器的电感值都能在大范围内无级调节，故可使电力电子传动系统的设计人员在选定平波电抗器的电感值时拥有较大的自由，不必过分耽心因选择不当而失误；三、电力电子系统的安装调试人员可以通过现场调试确定一平波电抗器的最佳电感值，以保证该系统在最佳状态下运行；
四、若用户不要求电感值可调，制造厂也可根据用户要求，通过调试(改变铁心总高度)制成一电感值固定的平波电抗器，大大降低造价。
图1为铁心位于线圈内腔中时的工作原理图，图2为铁心与线圈脱离时的工作原理图，其中13为铁心，17为线圈。
图3为结构示意图(线圈联结与引线未示出)，其中1为铝带(导线)，2为绝缘块，3为绝缘垫条，4为绝缘座，5为螺母，6为顶板，7为螺母，8为提环，9为特殊螺母，10为提升螺杆，11为紧固螺母，12为支承螺杆，13为铁心，14为绝缘垫块，15为绝缘筒，16为底座。
以下结合附图对发明做进一步描述该平波电抗器主要由一线圈17与一无轭铁心13组成，当其铁心长度与线圈高度一致且位置适中时(如附图1所示)，其电感值最大(若铁心长度大于线圈高度，电感值更大)。反之，若使铁心13从线圈17内腔中提出(如图2所示)，则其电感值最小。利用这一原理，使铁心上、下升降，即可对该平波电抗器的电感值进行广泛的无级调节。若把铁心13分成若干节(段)，并增减铁心节(段)数，改变铁心长度，也可使平波电抗器的电感值变化，从而可对其电感值进行粗调。根据计算，只要使铁心自线圈内腔中提出一半，或令铁心长度等于线圈高度的二分之一，即可使该平波电抗器的电感值减小到其最大值的一半左右。由于无轭芯式电抗器的特性与空心电抗器相近，且铁心磁密取值较低，铁心在过载3－4倍的条件下仍工作于其磁化曲线的直线段内，可维持电感值恒定而呈线性特性。铁心13分成几节(段)，各节(段)铁心用硅钢片卷绕而成(绕法类似一线圈)。铁心中央有一孔，穿入一用钢管制成的提升螺杆10，螺杆10与用无磁金属或电工玻璃丝胶布板制成的顶板6相联，拧动提升螺杆10上的特殊螺母9，可使铁心上、下升降。顶板6由8根无磁支承螺杆12支承，支承螺杆12在通过线圈匝间时的一段长度内包有压制的绝缘层。紧固螺母11是用来压紧铁心的，在8根支承螺杆12之顶端装有提环8。
本设计原理与结构及调节方法，也适用于其他用途之电抗器，如限流电抗器，平衡电抗器，进线电抗器，阻尼电抗器，起动电抗器，补偿电抗器等。
当铁心上升一半时，有一电磁吸力，企图使铁心下沉，对此本设计已予充分考虑，不妨碍正常运行。
权利要求1.一种电感值可广泛无级调节的平波电抗器，主要由铝带(1)、绝缘块(2)、绝缘垫条(3)、螺母(5)等组成，其特征在于采用无轭芯式电抗器结构，在线圈中有一铁心(13)，在铁心(13)内孔中穿入一用钢管制成的提升螺杆(10)，提升螺杆(10)上有特殊螺母(9)。
专利摘要一种电感值可广泛无级调节的平波电抗器，涉及一种电子传动系统配套元件，主要解决电抗器的电感值无级调节问题，其特征是采用无轭芯式电抗器结构，在线圈中有铁心13，在铁心内孔中穿入提升螺杆10，既适用于电力电子传动系统配套电抗器，也适用于限流电抗器、平衡电抗器、进线电抗器、阻尼电抗器、补偿电抗器等领域。
文档编号H01F29/10GK2208268SQ94231440
公开日1995年9月20日 申请日期1994年12月8日 优先权日1994年12月8日
发明者瞿安 申请人:瞿安