一种新型电力机车用滤波电抗器结构的制作方法
【专利摘要】一种新型电力机车用滤波电抗器结构，包括铁芯柱、铁轭、线圈、气隙板、夹板、撑条、气道、压块、横向拉杆、竖向拉杆和结构件，铁芯柱外安装有夹板，线圈内设置气道，线圈与夹板之间也设置气道，气道均由撑条支撑，铁轭安装在铁芯柱端面与夹板之间，并在铁轭与铁芯柱之间垫上气隙板，铁轭与线圈之间垫上压块，结构件安装在夹板外，线圈上下端各两件结构件，结构件通过横向拉杆和竖向拉杆连接固定。本实用新型在满足大容量需求的前提下，可降低重量，缩小体积，改善通风条件，降低温升，延长使用寿命，提高安全可靠性能。
【专利说明】
一种新型电力机车用滤波电抗器结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电抗器【技术领域】，具体涉及一种电力机车用滤波电抗器，主要应用在电力机车的滤波电路中，具有可吸收和消除直流输入的谐波电压，对输入电源网络的高频信号和电压尖峰干扰有抑制作用，是电力机车滤波电路中不可缺少的重要电磁元件之
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【背景技术】
[0002]目前随着新型电力机车的不断发展，人们对于新型电力机车的安全可靠性、稳定性、舒适度、高性价比的要求也越来越高。电力机车一般采用直流电源供电，电网中常常含有谐波电压，高频信号和电压尖峰杂波，它们对机车电磁元件会造成非常大的伤害，并会产生刺耳的噪音及振动，对电力机车的安全可靠性、稳定性及舒适度都会造成严重影响。这时就需要用到滤波电抗器，在电力机车供电系统中滤波电抗器常常与电容器组成滤波电路，可对主电路直流侧电容电压保持稳定并将电压波动限制在允许的范围内，具有可吸收和消除直流输入的谐波电压，对输入电源网络的高频信号和电压尖峰干扰有抑制作用，可使电力机车获得清洁能源，但一般随着机车系统容量的不断提高，滤波电抗器的体积、重量等都将按一定比例增加。随着新型电力机车的不断发展，对电力机车供电系统的重量及体积的要求也越来越严格，而滤波电抗器的重量在机车供电系统中所占的比例又比较大，因此，滤波电抗器能否向轻量化、小型化发展，将直接影响到新型电力机车的发展进程。为使产品在满足大容量的前提下，产品的尺寸、重量及温升等技术参数均满足各大电力机车制造厂的要求，使电抗器整体具有更优良的性能，则必须对现有电抗器进行改进。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:解决上述现有技术存在的问题，而提供一种改良的新型电力机车用滤波电抗器结构，在保持结构可靠及满足大容量的前提下，减少重量，缩小体积，降低温升，保持滤波电抗器的安全可靠性能。
[0004]本实用新型采用的技术方案是:
[0005]一种新型电力机车用滤波电抗器结构，包括铁芯柱、铁轭、线圈、气隙板、夹板、撑条、气道、压块、横向拉杆、竖向拉杆和结构件，铁芯柱外安装有夹板，线圈内设置气道，线圈与夹板之间也设置气道，气道均由撑条支撑，铁轭安装在铁芯柱端面与夹板之间，并在铁轭与铁芯柱之间垫上气隙板，铁轭与线圈之间垫上压块，结构件安装在夹板外，线圈上下端各两件结构件，结构件通过横向拉杆和竖向拉杆连接固定。
[0006]上述技术方案中，所述的新型电力机车用滤波电抗器结构为干式带间隙的铁心式结构，并具有强迫风冷却装置。
[0007]上述技术方案中，所述的线圈采用铝绕组结构。
[0008]上述技术方案中，所述的气道在铁心窗外线圈的0-1、3-4、6-7、8-9层间设置4组，在铁心窗内线圈的0_1、5_6层间设置2组。
[0009]上述技术方案中，所述的横向拉杆穿过夹板及铁轭，两端在结构件上连接固定；所述的竖向拉杆两端则直接在结构件上连接固定。
[0010]本实用新型采用干式带间隙的铁心式结构，铁芯柱与铁轭采用宽度为160_的互相绝缘的无取向优质矽钢薄片叠压而成，满足大容量的需求，铁芯柱分多段，段与段之间带有气隙，铁心(铁芯柱与铁轭的统称)不易饱和，可在设计容量内满足电感量的线性度要求。铁心的重量与铁心截面积及铁心窗口尺寸有关，而铁心截面积与线圈匝数有关，在电抗器中电感量与线圈匝数的平方成正比，线圈匝数增加，电抗器的匝电势降低，如磁感应强度保持不变，则铁心截面积及铁心重量也可相应降低。考虑产品成本及综合产品性能，适当增加线圈匝数，减少铁心重量；本实用新型采用强迫风冷却(AF)，加大导线的载流量，线圈采用铝绕组结构，大大减少线圈重量，考虑铝绕组结构损耗大，铁心窗内热量不易散热，温升高的缺陷，改善线圈气道布置，使气道在铁心窗外线圈的0-1、3-4、6-7、8-9层间设置4组，在铁心窗内线圈的0-1、5-6层间设置2组，利用线圈气道在铁心窗内与窗外的不对称布置，通过传导，对流及辐射使铁心窗外线圈上的热量迅速散热到线圈外部，将铁心窗内与铁心窗外线圈上的温差加大，从而使铁心窗内线圈上的热量快速的传导到铁心窗外的线圈上，并迅速散热到线圈外部，达到减少铁心窗内热量及降低电抗器温升的目的，而且线圈气道在铁心窗内与窗外的不对称布置还可以缩小铁心窗口尺寸，降低铁心重量，缩小电抗器外形尺寸。因此，本实用新型在满足大容量需求的前提下，优化设计，合理布局，采用强迫风冷却方式(AF)，改用铝绕组结构，改善线圈气道布置，改善通风条件，克服了大容量电抗器重量超重、尺寸超差及温升高的缺陷，满足了轻量化、小型化的需求，减少了产品的制造成本，延长了电抗器使用寿命，提高了电抗器的安全可靠性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1本实用新型结构示意图；
[0012]图2为图1的A-A剖视图。
[0013]附图标记说明:
[0014]1-铁芯柱，2-铁轭，3-线圈，4-气隙板，5-夹板，6_撑条，7_气道，8_压块，9_竖向拉杆，10-结构件，11-横向拉杆。
【具体实施方式】
[0015]参见图1、图2，本实用新型的新型电力机车用滤波电抗器结构，包括铁芯柱1、铁轭2、线圈3、气隙板4、夹板5、撑条6、气道7、压块8、横向拉杆11、竖向拉杆9和结构件10,铁芯柱I外安装有夹板5，线圈3内设置气道7，线圈3与夹板5之间也设置气道7，气道7均由撑条6支撑，铁轭2安装在铁芯柱I端面与夹板之间，并在铁轭2与铁芯柱I之间垫上气隙板4，铁轭2与线圈3之间垫上压块8，结构件10安装在夹板5外，线圈3上下端各两件结构件10,结构件10通过横向拉杆11和竖向拉杆9连接固定。
[0016]上述新型电力机车用滤波电抗器结构为干式带间隙的铁心式结构，并具有强迫风冷却装置。
[0017]上述线圈采用铝绕组结构。
[0018]上述气道在铁心窗外线圈的0-1、3-4、6-7、8_9层间设置4组，在铁心窗内线圈的0-1、5-6层间设置2组。
[0019]上述横向拉杆穿过夹板及铁轭，两端在结构件上连接固定；所述的竖向拉杆两端则直接在结构件上连接固定。
[0020]在保持滤波电抗器的结构可靠及满足大容量的前提下，优化设计，合理布局，采用强迫风冷却方式(AF)，采用铝绕组结构，改善线圈气道布置，改善通风条件，减少了重量，缩小了体积，满足了轻量化、小型化的需求，降低了温升，保持了安全可靠性。
【权利要求】
1.一种新型电力机车用滤波电抗器结构，其特征在于，包括铁芯柱、铁轭、线圈、气隙板、夹板、撑条、气道、压块、横向拉杆、竖向拉杆和结构件，铁芯柱外安装有夹板，线圈内设置气道，线圈与夹板之间也设置气道，气道均由撑条支撑，铁轭安装在铁芯柱端面与夹板之间，并在铁轭与铁芯柱之间垫上气隙板，铁轭与线圈之间垫上压块，结构件安装在夹板外，线圈上下端各两件结构件，结构件通过横向拉杆和竖向拉杆连接固定。
2.根据权利要求1所述的新型电力机车用滤波电抗器结构，其特征在于，所述的新型电力机车用滤波电抗器结构为干式带间隙的铁心式结构，并具有强迫风冷却装置。
3.根据权利要求1所述的新型电力机车用滤波电抗器结构，其特征在于，所述的线圈采用铝绕组结构。
4.根据权利要求1所述的新型电力机车用滤波电抗器结构，其特征在于，所述的气道在铁心窗外线圈的0-1、3-4、6-7、8_9层间设置4组,在铁心窗内线圈的0_1、5_6层间设置2组。
5.根据权利要求1所述的新型电力机车用滤波电抗器结构，其特征在于，所述的横向拉杆穿过夹板及铁轭，两端在结构件上连接固定；所述的竖向拉杆两端则直接在结构件上连接固定。
【文档编号】H01F17/04GK203941783SQ201420301682
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】陈爱军 申请人:长沙长源变压器有限公司