专利名称：磁楔式可调电抗器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁楔式可调电抗器，属于可调电抗器制作技术领域。
背景技术：
目前，公知的以调节气隙为调感方式的电抗器的结构均由交流绕组、气隙、动铁心和固定铁心构成。动铁心与固定铁心分别对称分布在气隙的上下两侧，竖直移动动铁心可以增大或缩小气隙高度，改变磁路中的等效磁阻，进而改变电抗器的电感量。但是它存在以下不足一、由于动铁心移动的方向与磁通方向平行，使得在调节气隙时动铁心和固定铁心之间会产生很大的电磁力，引起很大的振动和噪声，造成能量损耗；再加上需要克服动铁心重力影响，使调节很不方便；二、它需要较为精密的机械传动装置与之配合使用；三、电感量与气隙高度成反比趋势，线性度不好。
发明内容
本发明是为了解决现有电抗器调节不方便及线性度差的问题，提供一种磁楔式可调电抗器。本发明的第一种技术方案本发明所述磁楔式可调电抗器，它包括由绕组铁心、下铁轭、带气隙铁心和上铁轭依次首尾相接组成的矩形主磁路框架，它还包括交流绕组、磁楔和两片非铁磁性绝缘板，下铁轭和上铁轭呈水平方向相对，绕组铁心上螺旋缠绕交流绕组，带气隙铁心的中心为水平气隙，磁楔嵌入在该水平气隙内，且磁楔与该水平气隙的两个侧壁之间均设置有一片非铁磁性绝缘板，该磁楔和两片非铁磁性绝缘板夹固在水平气隙内。所述交流绕组的水平截面为圆形或矩形。本发明的第二种技术方案本发明所述磁楔式可调电抗器，它包括圆筒形铁心，其它还包括交流绕组、磁楔和两片非铁磁性绝缘板，圆筒形铁心的侧壁上具有轴向气隙，圆筒形铁心上螺旋缠绕交流绕组，该交流绕组的绕线方向与圆筒形铁心的轴向平行，磁楔嵌入在所述轴向气隙内，且磁楔与该轴向气隙的两个侧壁之间均设置有一片非铁磁性绝缘板，该磁楔和两片非铁磁性绝缘板夹固在轴向气隙内。本发明克服了现有可调电抗器结构设计中的技术的偏见，采用了全新的结构设计。本发明的优点是本发明所述电抗器为一种电感量可变化的高压电气装置，它沿与主磁通垂直的方向调节磁楔，因此在磁楔调节过程中产生的电磁吸力在垂直方向的分量很小，这样可以减小振动和噪声；并且由于铁心是固定的，这与传统的调节气隙方法相比，避免了铁心自身重力的影响；再加上在磁楔的表面安装了非铁磁性绝缘板，这样对磁楔具有支持作用，可进一步降低噪声和振动；另外非铁磁性绝缘板还能起到润滑功能，使磁楔在气隙内的调节更加方便。
本发明由于磁楔可以完全插入和完全抽出气隙，使得可以在很大的范围内调节电抗值。当磁楔完全插入时，气隙最小，磁阻最小，电抗值最大；完全抽出时，气隙最大，磁阻最大，电抗值最小。本发明具有调节简单方便、振动小、噪声低、线性度好、成本低的优点。使用在电力系统中具有控制电压、补偿无功的作用。
图I为本发明实施方式一所述电抗器当磁楔小部分插入水平气隙时的结构示意图；图2为图I的俯视图；图3为本发明实施方式一所述电抗器当磁楔完全插入水平气隙时的结构示意图；图4为图3的等效电路图；图5为本发明实施方式一所述电抗器当磁楔大部分插入水平气隙时的结构示意图；图6为图5的等效电路图；图7为本发明实施方式一所述电抗器当磁楔完全抽出水平气隙时的结构示意图；图8为图7的等效电路图；图9为本发明实施方式三所述电抗器当磁楔完全抽出轴向气隙时的结构示意图；图10为图9的俯视图。
具体实施例方式具体实施方式
一下面结合图I至图8说明本实施方式，本实施方式所述磁楔式可调电抗器，它包括由绕组铁心2、下铁轭7、带气隙铁心5和上铁轭6依次首尾相接组成的矩形主磁路框架，它还包括交流绕组I、磁楔3和两片非铁磁性绝缘板4，下铁轭7和上铁轭6呈水平方向相对，绕组铁心2上螺旋缠绕交流绕组1，带气隙铁心5的中心为水平气隙，磁楔3嵌入在该水平气隙内，且磁楔3与该水平气隙的两个侧壁之间均设置有一片非铁磁性绝缘板4，该磁楔3和两片非铁磁性绝缘板4夹固在水平气隙内。本实施方式中，交流绕组I套装在绕组铁心2上用来产生主磁通；水平气隙可被磁楔3填充。磁楔3可以完全插入水平气隙、部分插入水平气隙和完全抽出水平气隙。磁楔3的长、宽及高的尺寸与水平气隙的尺寸相吻合，磁楔3可在水平气隙内自由平滑的移动，通过调节磁楔3插入水平气隙的程度，来改变水平气隙的等效长度，能够改变整个磁路的磁阻，达到调节电感量的目的。绕组铁心2、下铁轭7、带气隙铁心5和上铁轭6的截面均为矩形，图3所示，磁楔3完全插入水平气隙中，此时整个磁路中的磁阻最小，电抗值最大。图4所示，磁动势F、主磁路磁阻rl、磁楔上表面绝缘板磁阻R1、磁楔磁阻r2和磁楔下表面绝缘板磁阻R2串联，由于非铁磁性绝缘板4的磁阻很大，忽略掉主磁路磁阻rl和磁楔磁阻r2，可以得出此时电抗器的电感量L的公式为
权利要求
1.一种磁楔式可调电抗器，它包括由绕组铁心(2)、下铁轭(7)、带气隙铁心(5)和上铁轭(6)依次首尾相接组成的矩形主磁路框架，其特征在于它还包括交流绕组(I)、磁楔(3)和两片非铁磁性绝缘板(4), 下铁轭(7)和上铁轭(6)呈水平方向相对，绕组铁心(2)上螺旋缠绕交流绕组(1)，带气隙铁心(5)的中心为水平气隙，磁楔(3)嵌入在该水平气隙内，且磁楔(3)与该水平气隙的两个侧壁之间均设置有一片非铁磁性绝缘板(4)，该磁楔(3)和两片非铁磁性绝缘板(4)夹固在水平气隙内。
2.根据权利要求I所述的磁楔式可调电抗器，其特征在于所述交流绕组(I)的水平截面为圆形或矩形。
3.一种磁楔式可调电抗器，它包括圆筒形铁心(8)，其特征在于它还包括交流绕组(I)、磁楔(3)和两片非铁磁性绝缘板(4)， 圆筒形铁心(8)的侧壁上具有轴向气隙，圆筒形铁心(8)上螺旋缠绕交流绕组(1)，该交流绕组(I)的绕线方向与圆筒形铁心(8)的轴向平行，磁楔(3)嵌入在所述轴向气隙内，且磁楔(3)与该轴向气隙的两个侧壁之间均设置有一片非铁磁性绝缘板(4)，该磁楔(3)和两片非铁磁性绝缘板(4)夹固在轴向气隙内。
全文摘要
磁楔式可调电抗器，属于可调电抗器制作技术领域。它解决了现有电抗器调节不方便及线性度差的问题。它包括由绕组铁心、下铁轭、带气隙铁心和上铁轭依次首尾相接组成的矩形主磁路框架，它还包括交流绕组、磁楔和两片非铁磁性绝缘板，下铁轭和上铁轭呈水平方向相对，绕组铁心上螺旋缠绕交流绕组，带气隙铁心的中心为水平气隙，磁楔嵌入在该水平气隙内，且磁楔与该水平气隙的两个侧壁之间均设置有一片非铁磁性绝缘板，该磁楔和两片非铁磁性绝缘板夹固在水平气隙内。本发明用于制作电抗器。
文档编号H01F27/24GK102938289SQ201210485188
公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者魏新劳, 官瑞杨, 王永红, 聂洪研 申请人:哈尔滨理工大学