专利名称：滤波电抗器的制作方法
技术领域：
本申请涉及电抗器技术领域，特别是涉及一种应用于城市轨道交通行业的滤波电抗器。
背景技术：
城市轨道交通车辆通常是从直流供电网中获取直流电压，通过牵引逆变器控制三相交流异步牵引电机，驱动列车运行。在牵引逆变器的输入回路设置有滤波电抗器及由滤波电容器构成的LC滤波回路，该LC滤波回路能够使牵引逆变器直流侧电容的电压波动限制在一定范围；同时，当主电路发生某些突变时，比如负载突变，该LC滤波回路将抑制负载电流的突变，使牵弓I系统能够继续正常工作。通常，滤波电抗器主要采用空心电抗器和铁芯电抗器，其中，空心电抗器具有重量轻、不会出现磁饱和等特点，有利于列车减重、降低成本，而且，空心电抗器的电感值有利于对牵引系统的实时控制。然而，空心电抗器的电感值相对于同体积的铁芯电抗器小很多，对线路的滤波效果就相对差很多。此外，空心电抗器的电感值较小，空心电抗器与滤波电容器构成的LC滤波电路不能有效地抑制地面变电站利用12段或24段全波桥式整流电路产生的50Hz倍数的谐波分量，对早期的地铁线路50Hz轨旁电路装置有较大的干扰。铁芯电抗器相对于同体积的空心电抗器具有较高的电感值，对线路的滤波效果很好，但是，铁芯电抗器的重量重、成本高，不利于车辆减重和降低成本。
实用新型内容为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种滤波电抗器，介于铁芯电抗器和空心电抗器之间，能够克服对50Hz轨旁电路的干扰，且具有重量轻、成本低的优点，技术方案如下一种滤波电抗器，包括回型结构的铁芯以及套设在所述铁芯上的线圈，其中，在所述滤波电抗器的工作电流不超过所述滤波电抗器的额定电流时，当前工作的滤波电抗器的电感值为所述滤波电抗器的额定电感值，以及在所述滤波电抗器的工作电流超过所述滤波电抗器的额定电流且逐渐增大时，当前工作的滤波电抗器的电感值逐渐降低并接近至所述额定电感值的一半的预设范围。优选的，所述线圈的匝数不超过50匝。优选的，所述铁芯的截面积不超过250cm2。优选的，所述铁芯的长度不超过720mm,宽度不超过600mm,厚度不超过250mm。优选的，所述铁芯由硅钢片构成。优选的，所述预设范围为O. 4L O. 6L，其中，L为所述滤波电抗器的额定电感值。由以上本申请实施例提供的技术方案可见，所述滤波电抗器设置有铁芯，当所述滤波电抗器的工作电流在滤波电抗器的额定工作电流工作区间内时，所述铁芯工作在非饱和状态，其电感值为额定电感值，此时，该滤波电抗器与普通的铁芯电抗器的此特性相同，不会饱和，电感量基本不变且电感量较大，具有很好的滤波效果，有利于牵引系统的实时控制；当所述滤波电抗器的工作电流在重负荷工作区间时，所述铁芯工作在接近临界饱和状态，其电感值接近所述额定电感值的一半的预设范围，相当于同体积的空心电抗器的电感值，但是，此时的滤波电抗器不会对50Hz轨旁电路产生干扰。综上可知，本申请提供的滤波电抗器的磁特性介于铁芯电抗器和空心电抗器之间，能够满足列车运行的要求，既能够克服对50Hz轨旁电路的干扰，又具有重量轻、成本低的特点。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图Ia为本申请实施例提供的一种滤波电抗器的结构示意图； 图Ib为本申请实施例提供的一种铁芯的俯视结构不意图；图Ic为本申请实施例提供的一种铁芯的局部剖视示意图；图2为图Ia所示的滤波电抗器的磁特性曲线图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。请参见图la，示出了本申请实施例提供的一种滤波电抗器的结构示意图。该滤波电抗器包括铁芯I、线圈2，其中，铁芯I设置成回型结构，采用硅钢片制成，线圈2套设在所述铁芯I上。请参见图Ib和图lc，不出了铁芯I的结构不意图，铁芯I包括两个铁芯柱11和12，两个线圈分别套在铁心柱11和12上，其中，铁芯的长度L不超过720_，宽度D不超过600mm,厚度H不超过250mm,且两个铁心柱的截面积(图中斜线部分)不超过250cm2 ;所述线圈2的匝数不超过50匝，上述参数的铁芯所固有的磁滞曲线决定了该滤波电抗器的磁特性介于铁芯电抗器和空心电抗器之间，当滤波电抗器的工作电流在重负荷工作区间时，该铁芯工作于接近饱和状态，但不影响整个牵引系统的正常工作。请参见图2，示出了图Ia所示的滤波电抗器的磁特性曲线图。如图2所示，图中，曲线a为普通铁芯电抗器的磁特性曲线，曲线b为本申请实施例提供的滤波电抗器的磁特性曲线，曲线c为空心电抗器的磁特性曲线。Ie为电抗器的额定工作电流，本实施例中以滤波电抗器的额定电流为520A，工作电流为1200A左右时为滤波电抗器的重负荷工作区为例进行说明。当所述滤波电抗器的工作电流在小于额定电流工作区间内时，该滤波电抗器的电感值为额定电感值L，在列车的运行周期里，该滤波电抗器绝大部分时间工作在此区间，此时，所述滤波电抗器的绝大部分时间与普通的铁芯电抗器的磁特性相同，铁芯不会饱和、电感量基本不变，有利于牵引系统的实时控制，而且，此时的滤波电抗器具有较大的电感量、很好的滤波效果，且不会对50Hz轨旁电路产生干扰，不会干扰列车定位。当所述滤波电抗器的工作电流在重负荷工作区间时，即该滤波电抗器的工作电流为520A 1200A的区间内，滤波电抗器的铁芯工作状态逐渐接近饱和状态，由图2可知，在滤波电抗器的工作电流接近或者大于1200A时，该滤波电抗器的接近饱和，此时，该滤波电抗器的电感值降低至接近所述额定电感值的一半的预设范围，此时该滤波电抗器仍具有电抗器的特性，相当于同体积的空心电抗器的电感值，此时的滤波电抗器不会对50Hz轨旁电路产生干扰。本实施例提供的滤波电抗器，其工作电流在小于额定电流的工作区间内时，该滤波电抗器的磁特性和普通的铁芯电抗器的磁特性相同，电感量较大，比同体积的电抗器的电感高很多，但是，该滤波电抗器的重量较轻，体积较小；但是，当滤波电抗器的工作电流处于重负荷工作区间时，该滤波电抗器的铁芯工作在接近饱和状态，其电感值仍比同体积的空心电抗器的电感量高，仍具有电抗器的特性，能够满足列车运行要求。综上可知，该滤波电抗器在保证了良好的滤波效果的前提下，减小了滤波电抗器的重量、降低了成本，有利于 列车的减重和降低成本，提高了滤波电抗器的性价比。优选的，此时滤波电抗器的电感值逐渐由额定电感值L降至接近所述额定电感值L的一半的预设范围，该预设范围可以为O. 4L O. 6L。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。以上所述仅是本申请的具体实施方式
，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
权利要求1.一种滤波电抗器，其特征在于，所述滤波电抗器包括回型结构的铁芯以及套设在所述铁芯上的线圈，其中，在所述滤波电抗器的工作电流不超过所述滤波电抗器的额定电流时，当前工作的滤波电抗器的电感值为所述滤波电抗器的额定电感值，以及在所述滤波电抗器的工作电流超过所述滤波电抗器的额定电流且逐渐增大时，当前工作的滤波电抗器的电感值逐渐降低并接近至所述额定电感值的一半的预设范围。
2.根据权利要求I所述的滤波电抗器，其特征在于，所述线圈的匝数不超过50匝。
3.根据权利要求I所述的滤波电抗器，其特征在于，所述铁芯的截面积不超过250cm2。
4.根据权利要求I所述的滤波电抗器，其特征在于，所述铁芯的长度不超过720_，宽度不超过600mm,厚度不超过250mm。
5.根据权利要求I所述的滤波电抗器，其特征在于，所述铁芯由硅钢片构成。
6.根据权利要求I所述的滤波电抗器，其特征在于，所述预设范围为O.4L O. 6L，其中，L为所述滤波电抗器的额定电感值。
专利摘要一种滤波电抗器包括回型结构的铁芯以及套设在铁芯上的线圈，其中，在滤波电抗器的工作电流不超过滤波电抗器的额定电流时，当前工作的滤波电抗器的电感值为滤波电抗器的额定电感值，以及在滤波电抗器的工作电流超过滤波电抗器的额定电流且逐渐增大时，当前工作的滤波电抗器的电感值逐渐降低并接近至额定电感值的一半的预设范围。本实用新型所提供的滤波电抗器不会对50Hz轨旁电路产生干扰，能够满足列车运行的要求，既能够克服对50Hz轨旁电路的干扰，又具有重量轻、成本低的优点。
文档编号H01F27/245GK202487311SQ201220092540
公开日2012年10月10日 申请日期2012年3月13日 优先权日2012年3月13日
发明者沈建华, 潘泰孚 申请人:深圳市英威腾交通技术有限公司