雙磁心式可調(diào)電抗器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】雙磁心式可調(diào)電抗器，涉及可調(diào)電抗器【技術(shù)領(lǐng)域】。它為了解決現(xiàn)有電抗器調(diào)節(jié)精度不夠高、調(diào)節(jié)不方便的問(wèn)題。本實(shí)用新型的上鐵軛和下鐵軛為柱體，繞組鐵心柱、上鐵軛、無(wú)繞組鐵心柱和下鐵軛的橫截面的面積均相等，且依次首尾相接組成矩形主磁路框架，交流繞組螺旋纏繞在繞組鐵心柱上，精調(diào)磁心為柱體，其長(zhǎng)度與上鐵軛的長(zhǎng)度相等，上鐵軛沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有通孔，精調(diào)磁心貫穿在通孔內(nèi)，無(wú)繞組鐵心柱的中部設(shè)置有與粗調(diào)磁心相對(duì)應(yīng)的氣隙，粗調(diào)磁心上下兩個(gè)表面的兩片非鐵磁性絕緣板分別與氣隙的兩個(gè)表面之間滑動(dòng)連接。本實(shí)用新型具有調(diào)節(jié)精度高、電感值變化范圍大的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型適用于高精度電感調(diào)節(jié)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】雙磁心式可調(diào)電抗器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及可調(diào)電抗器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種雙磁心式高精度可調(diào)電抗器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的以調(diào)節(jié)氣隙大小為調(diào)感原理的電抗器是以調(diào)節(jié)動(dòng)鐵心和固定鐵心的豎直距離為基礎(chǔ)的。動(dòng)鐵心在豎直方向上移動(dòng)能改變氣隙大小，進(jìn)而改變磁路中的等效磁阻，也就調(diào)節(jié)了鐵心電抗器的電感值。但是該電抗器存在以下不足:一、由于動(dòng)鐵心和固定鐵心之間有很大的電磁吸力，引起很大的震動(dòng)和噪聲，使調(diào)節(jié)精度不夠、誤差大。二、由于動(dòng)鐵心的自身重量很大，調(diào)節(jié)不方便。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有電抗器調(diào)節(jié)精度不夠高、調(diào)節(jié)不方便的問(wèn)題，提出一種雙磁心式可調(diào)電抗器。
[0004]本實(shí)用新型所述的雙磁心式可調(diào)電抗器，包括交流繞組、繞組鐵心柱、上鐵軛、無(wú)繞組鐵心柱和下鐵軛，所述上鐵軛和下鐵軛為柱體，繞組鐵心柱、上鐵軛、無(wú)繞組鐵心柱和下鐵軛的橫截面的面積均相等，繞組鐵心柱、上鐵軛、無(wú)繞組鐵心柱和下鐵軛依次首尾相接組成矩形主磁路框架，交流繞組螺旋纏繞在繞組鐵心柱上，所述雙磁心式可調(diào)電抗器還包括精調(diào)磁心和粗調(diào)磁心，所述精調(diào)磁心為柱體，其長(zhǎng)度與上鐵軛的長(zhǎng)度相等，在矩形主磁路框架上、上鐵軛所在的邊上沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有通孔，該通孔的橫截面與精調(diào)磁心的橫截面相對(duì)應(yīng)，精調(diào)磁心貫穿在 所述通孔內(nèi)，粗調(diào)磁心包括鐵心和兩片非鐵磁性絕緣板，所述兩片非鐵磁性絕緣板分別固定在鐵心的上、下兩個(gè)表面，無(wú)繞組鐵心柱的中部設(shè)置有與粗調(diào)磁心相對(duì)應(yīng)的氣隙，粗調(diào)磁心位于該氣隙內(nèi)，兩片非鐵磁性絕緣板分別與氣隙的兩個(gè)表面之間滑動(dòng)連接。
[0005]精調(diào)磁心貫穿在整個(gè)上鐵軛中，所述精調(diào)磁心可沿其長(zhǎng)度方向自由移動(dòng)，無(wú)繞組鐵心柱的中間為水平氣隙，粗調(diào)磁心嵌入在該氣隙中，粗調(diào)磁心與氣隙的兩個(gè)表面之間緊密接觸，且粗調(diào)磁心能夠在氣隙內(nèi)自由移動(dòng)。
[0006]粗調(diào)磁心和精調(diào)磁心配合使用可以達(dá)到大范圍、高精度調(diào)節(jié)電感值的目的。由于鐵心電抗器中鐵磁材料的磁阻與氣隙磁阻相比很小，即氣隙磁阻占主導(dǎo)地位，因此，粗調(diào)磁心完全插入與完全抽出這兩種情況下，磁路中的總氣隙變化很大，總磁阻變化很大，所以粗調(diào)磁心可以大范圍調(diào)節(jié)電感值，適當(dāng)調(diào)整粗調(diào)磁心的尺寸，可以改變電感值的調(diào)節(jié)范圍。
[0007]由于鐵磁材料的相對(duì)磁導(dǎo)率很大，使得上鐵軛的磁阻與總磁阻相比是個(gè)很小的數(shù)值。保持粗調(diào)磁心不動(dòng)的情況下，精調(diào)磁心完全插入與完全抽出時(shí)的總磁阻變化很小，電感值變化也很小，達(dá)到了高精度調(diào)節(jié)電感值的目的。適當(dāng)改變精調(diào)磁心的橫截面積與上鐵軛的橫截面積之比，可以進(jìn)一步提聞?wù){(diào)節(jié)精度?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為實(shí)施方式一所述的雙磁心式可調(diào)電抗器的結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖；
[0009]圖2為圖1的右視圖；
[0010]圖3為圖1的俯視圖；
[0011]圖4為實(shí)施方式二中交流繞組的橫截面為矩形時(shí)圖1的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1至圖4說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的雙磁心式可調(diào)電抗器包括交流繞組1、繞組鐵心柱2、上鐵軛3、無(wú)繞組鐵心柱5和下鐵軛4，所述上鐵軛3和下鐵軛4為柱體，繞組鐵心柱2、上鐵軛3、無(wú)繞組鐵心柱5和下鐵軛4的橫截面的面積均相等，繞組鐵心柱2、上鐵軛3、無(wú)繞組鐵心柱5和下鐵軛4依次首尾相接組成矩形主磁路框架，交流繞組I螺旋纏繞在繞組鐵心柱2上，所述雙磁心式可調(diào)電抗器還包括精調(diào)磁心6和粗調(diào)磁心7，所述精調(diào)磁心6為柱體，其長(zhǎng)度與上鐵軛3的長(zhǎng)度相等，在矩形主磁路框架上、上鐵軛3所在的邊上沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有通孔，該通孔的橫截面與精調(diào)磁心6的橫截面相對(duì)應(yīng)，精調(diào)磁心6貫穿在所述通孔內(nèi)，粗調(diào)磁心7包括鐵心9和兩片非鐵磁性絕緣板8，所述兩片非鐵磁性絕緣板分別固定在鐵心的上、下兩個(gè)表面，無(wú)繞組鐵心柱5的中部設(shè)置有與粗調(diào)磁心7相對(duì)應(yīng)的氣隙，粗調(diào)磁心7位于該氣隙內(nèi)，兩片非鐵磁性絕緣板分別與氣隙的兩個(gè)表面之間滑動(dòng)連接。
[0013]本實(shí)施方式中 ，精調(diào)磁心6貫穿在整個(gè)上鐵軛3中，所述精調(diào)磁心6可沿其長(zhǎng)度方向自由移動(dòng)，無(wú)繞組鐵心柱5的中間為水平氣隙，粗調(diào)磁心7嵌入在該氣隙中，粗調(diào)磁心7與氣隙的兩個(gè)表面之間緊密接觸，且粗調(diào)磁心7能夠在氣隙內(nèi)自由移動(dòng)。
[0014]粗調(diào)磁心7和精調(diào)磁心6配合使用可以達(dá)到大范圍、高精度調(diào)節(jié)電感值的目的。首先闡述粗調(diào)磁心7大范圍調(diào)節(jié)電感值的原理:現(xiàn)假設(shè)精調(diào)磁心6不移動(dòng)且完全插入上鐵軛3中，當(dāng)粗調(diào)磁心7完全插入氣隙中時(shí)，整個(gè)磁路中的磁阻最小，總磁阻由繞組鐵心柱2磁阻、上鐵軛3磁阻、無(wú)繞組鐵心柱5磁阻、下鐵軛4磁阻和兩個(gè)氣隙磁阻(兩片非鐵磁性絕緣板8)串聯(lián)組成，根據(jù)電感量計(jì)算公式:
[0015]L=N2/Rm(I)式中，L為電感量，N為交流繞組I的匝數(shù)；Rm為磁路的總磁阻。
[0016]此時(shí)磁路中的總磁阻Rnil為:
[0017]Rml=R2+R3+R5+R4+2R8(2)式中，R2為繞組鐵心柱2的磁阻；R3為上鐵軛3的磁阻；R5為無(wú)繞組鐵心柱5的磁阻；R4為下鐵軛4的磁阻；R8為氣隙磁阻。
[0018]當(dāng)粗調(diào)磁心7完全抽出時(shí)，整個(gè)磁路中的氣隙最大，總磁阻最大，總磁阻Rm2由繞組鐵心柱2磁阻、上鐵軛3磁阻、無(wú)繞組鐵心柱5磁阻、下鐵軛磁阻4和一個(gè)大氣隙磁阻串聯(lián)組成，即:
[0019]Rm2=R2+R3+R5+R4+Rq(3)式中，Rq為當(dāng)粗調(diào)磁心7完全抽出時(shí)的大氣隙磁阻。
[0020]由于鐵心電抗器中鐵磁材料的磁阻與氣隙磁阻相比很小，即氣隙磁阻占主導(dǎo)地位，并結(jié)合以上公式可以得出:粗調(diào)磁心7完全插入與完全抽出這兩種情況下，磁路中的總氣隙變化很大，總磁阻變化很大，所以粗調(diào)磁心7可以大范圍調(diào)節(jié)電感值，適當(dāng)調(diào)整粗調(diào)磁心7的尺寸，可以改變電感值的調(diào)節(jié)范圍。
[0021]下面闡述精調(diào)磁心6的調(diào)感原理:假設(shè)精調(diào)磁心6的橫截面面積為上鐵軛3的橫截面面積的四分之一?，F(xiàn)假設(shè)粗調(diào)磁心7完全抽出，當(dāng)精調(diào)磁心6完全插入到上鐵軛3中時(shí)，整個(gè)磁路的總磁阻Rm3由繞組鐵心柱2磁阻、上鐵軛3磁阻、無(wú)繞組鐵心柱5磁阻、下鐵軛4磁阻和大氣隙磁阻串聯(lián)組成，即:
[0022]
【權(quán)利要求】
1.雙磁心式可調(diào)電抗器，包括交流繞組(I)、繞組鐵心柱(2)、上鐵軛(3)、無(wú)繞組鐵心柱(5)和下鐵軛(4)，所述上鐵軛(3)和下鐵軛(4)為柱體，繞組鐵心柱(2)、上鐵軛(3)、無(wú)繞組鐵心柱(5)和下鐵軛(4)的橫截面的面積均相等，繞組鐵心柱(2)、上鐵軛(3)、無(wú)繞組鐵心柱(5)和下鐵軛(4)依次首尾相接組成矩形主磁路框架，交流繞組(I)螺旋纏繞在繞組鐵心柱(2)上，其特征在于:它還包括精調(diào)磁心(6)和粗調(diào)磁心(7)，所述精調(diào)磁心(6)為柱體，其長(zhǎng)度與上鐵軛(3)的長(zhǎng)度相等，在矩形主磁路框架上、上鐵軛(3)所在的邊上沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有通孔，該通孔的橫截面與精調(diào)磁心(6)的橫截面相對(duì)應(yīng)，精調(diào)磁心(6)貫穿在所述通孔內(nèi)，粗調(diào)磁心(7)包括鐵心(9)和兩片非鐵磁性絕緣板(8)，所述兩片非鐵磁性絕緣板分別固定在鐵心的上、下兩個(gè)表面，無(wú)繞組鐵心柱(5)的中部設(shè)置有與粗調(diào)磁心(7)相對(duì)應(yīng)的氣隙，粗調(diào)磁心(7)位于該氣隙內(nèi)，兩片非鐵磁性絕緣板分別與氣隙的兩個(gè)表面之間滑動(dòng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙磁心式可調(diào)電抗器，其特征在于:所述的繞組鐵心柱(2)的橫截面為圓形或矩形，交流繞組(I)的橫截面的形狀與繞組鐵心柱(2)的橫截面的形狀相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙磁心式可調(diào)電抗器，其特征在于:所述的上鐵軛(3)、無(wú)繞組鐵心柱(5)和下鐵軛(4)的橫截面為矩形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙磁心式可調(diào)電抗器，其特征在于:所述的精調(diào)磁心(6)的橫截面面積為上鐵軛(3)的橫截面面積的四分之一。
【文檔編號(hào)】H01F27/24GK203733601SQ201420137582
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】官瑞楊, 魏新勞, 呂艷玲, 聶洪巖, 王永紅 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué)