两路电抗器的制作方法

本发明涉及电力电子技术领域，更具体地说，它涉及一种两路电抗器。

背景技术：

电抗器主要用于变流器的直流侧，在通用变频器上有较多的应用。电抗器中有流过的具有交流分量的直流电流。主要用途是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值，保持整流电流连续，减小电流脉动值，改善输入功率因数，并可以抑制变流装置产生的谐波。

随着电力电子技术的发展和应用范围的扩展，经常需要两台整流或逆变模块并联运行。而若将两个电抗器直接并联，会导致两个电抗器之间的磁场相互作用。此类电抗器在大电流的作用下，电抗器上容易形成电感饱和，而电感饱和后电抗器电感的对电流的阻力消失，变成一个无感抗的导线；从而影响电路在大电流的情况下运行。

技术实现要素：

针对现有的技术问题，本发明的目的在于提供一种两路电抗器，其具有在大电流下电感量衰减小，电感一致性好的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种两路电抗器，包括：

中柱体，其数量为两根，两根中柱体相平行且间隔设置；

电抗线圈，其数量为两组，两组所述电抗线圈匝数和绕向相同且分别绕设于两中柱体的中部；

连接件，所述连接件的数量为两组，两组所述连接件分别连接于两所述中柱体的两端上并将两中柱体固定，且所述连接件和电抗线圈之间具有间距；

所述中柱体和连接件在结构上构成闭合环形但未构成闭合磁路。

通过采用上述技术方案，中柱体间隔平行，电抗线圈绕设在中柱体中部，使得两个电抗之间具有间隔方便两轮直接并联运行。中柱体和连接件之间构成闭合的环形结构，使得由中柱体和连接件构成的骨架结构稳定牢固；而由于中柱体和连接件未构成闭合磁路，因此整体磁路为通过外部空气的开放磁路，两个电抗之间相互独立，且具有较大电感量，不易饱和大电流下电感的衰减量小，因此直流偏置性能的一致性好。

本发明进一步设置为：电抗线圈包括绕线圈、上导电片和下导电片，所述上导电片和下导电片均平行于绕线圈轴向设置，且上导电片设置于电抗线圈的靠近外圈一侧，下导电片设置于电抗线圈靠近内圈的一侧，所述绕线圈基本绕设固定于上导电片和下导电片之间。

通过采用上述技术方案，采用上导电片和下导电片构成了电抗线圈的骨架，使得电抗线圈整体结构稳定，同时上导电片和下导电片还具有导磁的作用，能够使得电抗线圈在轴向上整体电感分布均匀。

本发明进一步设置为：所述连接件包括两块连接板，两块连接板分别固定连接于中柱体的端部两相对端面。

通过采用上述技术方案，两块连接板固定的方式提升固定的牢固度，同时使得两根中柱体之间具有较大的空气间隙。

本发明进一步设置为：所述中柱体为无磁材料，所述连接板为导磁材料。

通过采用上述技术方案，使得中柱体和连接板之间能够构成闭合环形但还无法构成闭合磁路。

本发明进一步设置为：所述中柱体为导磁材料，所述连接板为无磁材料。

通过采用上述技术方案，使得中柱体和连接板之间能够构成闭合环形但还无法构成闭合磁路。

本发明进一步设置为：所述中柱体和电抗线圈之间设置有若干分隔支撑件，所述分隔支撑件的外壁贴合于所述电抗线圈，分隔支撑件内壁贴合于所述中柱体，使得中柱体和电抗线圈之间产生空隙。

通过采用上述技术方案，分隔支撑件使得中柱体和电抗线圈之间产生空隙，使得中柱体构成的铁芯和电抗线圈之间不会直接接触，从而保证了电抗器的稳定性。

本发明进一步设置为：还包括和电抗线圈相电连接的接线头；所述连接板的外壁上突出设置有导电板，所述接线头贴合于所述导电板上，且导电板上设置有套设于导电板和接线头外侧以固定接线头的扎带。

通过采用上述技术方案，在连接板为导电材料的情况下，通过扎带固定接线头的方式，能够避免连接头上的电流直接接入到连接板上和其他电路干涉产生影响。

本发明进一步设置为：还包括和电抗线圈相电连接的接线头；所述连接板螺栓固定于所述中柱体上，且所述接线头通过螺栓固定于所述连接板上，且连接所述连接板和中柱体以及连接所述接线头和连接板的为同一螺栓。

通过采用上述技术方案，由于连接板为绝缘材料，因此通过同一螺栓既能够实现对连接板的固定，也能够实现对接线头的固定。

本发明进一步设置为：所述中柱体沿水平方向或沿竖直方向平行设置。

通过采用上述技术方案，根据不同的场景需求可以调节中柱体的排列方向。

本发明进一步设置为：所述连接件底部的一侧固定有支撑底架，所述支撑底架上开设有螺栓孔。

通过采用上述技术方案，连接件通过支撑底架能够直接固定在机体或地面上，使得电抗器整体固定牢固，不易被损坏。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）利用现有非闭合磁路电感不饱和特性，使电感不会随着电流增加而失效，具有一致的直流偏置性能，电感几乎无衰减；

（2）整体结构简单，安装快速。

附图说明

图1为中柱体采用铁芯的两路电感器的结构示意图；

图2为中柱体采用铁芯的两路电感器的剖视结构示意图；

图3为中柱体采用空心的两路电感器的结构示意图；

图4为中柱体采用空心的两路电感器的主视示意图。

附图标记：1、中柱体；2、电抗线圈；3、连接件；4、连接板；5、接线头；6、分隔支撑件；7、边角支撑件；8、端面支撑件；9、支撑板；10、导电板；11、扎带；12、定位槽；13、支撑底架；14、绕线圈；15、上导电片；16、下导电片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

电抗器主要指感抗器，其主要用于连接整流或逆变模块的直流侧。电抗器的主要用途是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值，保持整流电流连续，减小电流脉动值。随着电力电子技术的发展和应用范围的扩展，经常需要两台整流或逆变模块并联运行。因此市场上具有了对并联的两路电抗器的需求。

一种两路电抗器，如图1所示，其包括两根中柱体1、两组电抗线圈2以及两组连接件3。其中，两根中柱体1相平行且间隔设置，如图1所示，中柱体1可以沿水平方向设置，如图2所示，中柱体1也可以沿竖直方向平行设置；两组电抗线圈2分别绕设在中柱体1的中部上分别构成两路的电抗器。两组连接件3分别连接在中柱体1的两端并将两根中柱体1固定，并且连接件3和电抗线圈2之间具有间距。因此本方案中，中柱体1和连接件3在结构上构成闭合环形，但是在磁路上看构成非闭合磁路。非闭合磁路的电感具有不饱和特性，使电感不会随着电流增加而失效，具有一致的直流偏置性能。

如图1、2所示，电抗线圈2包括绕线圈14、上导电片15和下导电片16，上导电片15和下导电片16均平行于绕线圈14轴向设置，且上导电片15设置于电抗线圈2的靠近外圈一侧，下导电片16设置于电抗线圈2靠近内圈的一侧，绕线圈14基本绕设固定于上导电片15和下导电片16之间。

如图1、2所示，两端的连接件3均包括两块连接板4，两块连接板4分别固定连接于中柱体1的端部两相对端面上，连接件3一侧的连接板4上固定由有和电抗线圈2相电连接的接线头5。其中，中柱体1一端连接板4上的接线头5构成输入接头，中柱体1另一端连接板4上的接头构成输出接头。输入接头的数量为两个，两个输入接头一一对应电连接在两个电抗线圈2的输入端的下导电片15。输出接头的数量根据需求可以设置为一个也可以设置为两个。当输出接头的数量为两个时，见图1，两个输出接头一一对应电连接在两个电抗线圈2的输出端的上导电片16。而当输出接头的数量为一个时，见图2，一个输出接头电连接在两个电抗线圈2的输出端的上导电片16。

在一种实施方式中，如图1所示，中柱体1由导磁材料构成，连接板4由无磁材料构成。使其在结构上构成闭合环形，而在磁路上构成非闭合磁路。此方案中由中柱体1和电抗线圈2构成的电抗器为铁芯电抗器。中柱体1构成的铁芯是一个整体没有气隙，没有上下轭的柱体，因此无法构成闭合磁路。

在另一种实施方式中，如图3所示，中柱体1由无磁材料构成，连接板4由导磁材料构成。使其在结构上构成闭合环形，而在磁路上构成非闭合磁路。此方案中由中柱体1和电抗线圈2构成的电抗器为空心电抗器。自然无法形成闭合磁路。

进一步的，如图1、3所示，中柱体1和电抗线圈2之间设置有若干分隔支撑件6，分隔支撑件6的外壁贴合于电抗线圈2，分隔支撑件6内壁贴合于中柱体1，使得中柱体1和电抗线圈2之间产生空隙。

如图1所示，当中柱体1采用导磁材料时，为了利于获取磁感采用的中柱体1外截面呈略小于电抗线圈2内圈的矩形，中柱体1和电抗线圈2的内圈之间的间距小。因此在此种情况下，分隔支撑件6包括四块设置于中柱体1边角上的边角支撑件7。边角边角支撑件7的截面大致呈l型，四个边角支撑件7均采用玻璃纤维的材质，起到支撑和绝缘的作用。

如图3、4所示，当中柱体1采用无磁材料时，中柱体1主要只起到中心骨架的作用，因此中柱体1的截面的矩形相比于电抗线圈2内圈的矩形，面积一般仅设置为1/4至1/2。中柱体1和电抗线圈2的内圈之间的间距较大。因此在此种情况下，分隔支撑件6包括设置于中柱体1四个侧壁上的端面支撑件8。端面支撑件8采用内外侧端面大中间小的葫芦状，且根据中柱体1于电抗线圈2内圈之间的间距，在中柱体1的侧壁端面上设置一个或两个端面支撑件8。另外，为了提升对电抗线圈2内圈支撑的全面性，端面支撑件8的外侧端面和电抗线圈2内圈之间设置有支撑板9，使得电抗线圈2内壁的四个端面均受力均匀。端面支撑件8和支撑板9均采用玻璃纤维的材质。

如图1所示，当中柱体1采用导磁材料，连接板4采用无磁的绝缘材料时，连接板4螺栓固定于中柱体1上，且接线头5通过螺栓固定于所述连接板4上，且螺栓连接连接板4和中柱体1以及连接所述接线头5和连接板4的为同一螺栓。进一步的，此状态下接线头5一体连接于上导电片16或下导电片15上，以便于螺栓固定在连接板4上。

如图3所示，当中柱体1采用无磁的绝缘材料，连接板4采用金属材料时，连接板4的外壁上突出设置有l型的导电板10，接线头5贴合于导电板10平行于连接板4的一侧侧壁上，且导电板10上设置有套设于导电板10和接线头5外侧以固定接线头5的扎带11，导电板10上扎带11的数量至少为两条，保证能够在线性的方向上使接线头5固定牢固。而为了扎带11在导电板10上产生滑移，导电板10侧壁上开设有内凹且供扎带11嵌入的定位槽12。连接板4和中柱体1的端部通过螺栓螺母，使得两块连接板4将两根中柱体1的端部加紧固定，且螺栓固定的位置处于导电板10和连接板4构成的凹槽内。

如图3所示，连接件3底部的一侧固定有支撑底架13，支撑底架13使得电抗线圈2和地面之间产生间距。支撑底架13上开设有螺栓孔。具体的，如图1所示，当连接板4为无磁材料时，支撑底架13通过螺栓固定在连接板4底部；而当连接板4为导磁材料时，如图2所示，支撑底架13可以通过一体连接的方式固定在支撑底架13上。

本发明的有益效果如下：

由于中柱体1和连接件3未构成闭合磁路，因此整体磁路为通过外部空气的开放磁路，两个电抗之间相互独立，且具有较大电感量，不易饱和大电流下电感的衰减量小，因此直流偏置性能的一致性好。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。