專利名稱：磁通抵消式電抗器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電抗器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種適用于電 氣工程中需使用可調(diào)電感量設(shè)備的磁通抵消電抗器。
背景技術(shù)：
近年來(lái)人們常使用單純的可控硅(SCR)調(diào)壓控制或單純的 磁控電抗器來(lái)調(diào)壓穩(wěn)壓，單純的可控硅調(diào)壓，在高電壓回路中要 求可控硅耐壓較高，多個(gè)可控硅串聯(lián)又存在均壓困難的問(wèn)題，而 單純的磁控電抗器又存在電磁飽和限制的缺陷，使得調(diào)節(jié)范圍窄 及調(diào)節(jié)回路時(shí)間常數(shù)大的問(wèn)題，影響了電抗器的使用范圍，同時(shí) 開關(guān)變壓器的二次繞組短路后，開關(guān)變壓器的電抗值不為零，加 之開關(guān)變壓器由于二次繞組電壓低，所以通過(guò)的電流較大，其制 作成本較高。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種價(jià)格 較低，使用范圍廣，可連續(xù)調(diào)節(jié)和控制主回路中交流電流或電感 量的磁通抵消電抗器。本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
本實(shí)用新型包括鐵芯、電感線圈主繞組、其特征在于電感線 圈主繞組外再增設(shè)有一個(gè)與主繞組繞制方向相反的輔助繞組，輔 助繞組與SCR相串聯(lián)后再與主繞組并聯(lián)。
所說(shuō)的主繞組與輔繞組可以分段繞制。
所說(shuō)的主繞組與輔繞組也可以連續(xù)繞制(即不分段繞制)。所說(shuō)的主繞組與輔繞組也可雙線同繞，但兩繞組的一端相連， 另 一 端分開形成電抗器的輸入端及輸出端。
使用時(shí)，本實(shí)用新型與可控硅功率整流器ZL相連，可控硅 整流器與可控硅觸發(fā)控制器CFKZ相連，觸發(fā)控制器與可編程控 制器PLC相連，可編程控制器與主電路電流檢測(cè)裝置相連，其輸 入端與電力系統(tǒng)相連并通過(guò)導(dǎo)線CT與主電路電流檢測(cè)裝置相 連，輸出端與電器M相連。
本實(shí)用新型利用與主繞組繞制方向相反的輔助繞組，并將該 輔助繞組與SCR (可控硅)相串聯(lián)后再與本段的主組并聯(lián)，通過(guò) 調(diào)節(jié)SCR導(dǎo)通角的大小，即使得本段主繞組的等效電抗發(fā)生改 變。利用這一特點(diǎn)，達(dá)到控制和調(diào)節(jié)電抗器的等效電抗，達(dá)到調(diào) 節(jié)主回路電抗(或電感)的目的。
在輔助繞組中串入SCR可控硅元件，用控制SCR的導(dǎo)通角 的方式控制輔助繞組的電流，即可控制整體磁通抵消式電抗器的 等效電抗值，從而調(diào)節(jié)電抗器對(duì)外的綜合等效電抗值。
當(dāng)SCR關(guān)閉時(shí)，該磁通抵消式電抗器對(duì)外電路呈現(xiàn)出電抗器 主繞組的固有電抗值。當(dāng)對(duì)輔助繞組SCR導(dǎo)通角的大小進(jìn)行控制 時(shí)，就在輔助繞組中產(chǎn)生與主繞組磁通①1方向相反的磁通可變 ①2:
使得通過(guò)電抗器的總磁通①減少。
由于同鐵芯的兩個(gè)繞組的磁通反相，故兩個(gè)繞組的電抗相反， 電抗器對(duì)外的等效電抗，相當(dāng)于用主繞組電抗X減去輔助繞組電抗X:
X=X1-X2
從而改變了電抗器對(duì)外的等效電抗值。
當(dāng)有效的調(diào)節(jié)輔助繞組SCR導(dǎo)通角的大小時(shí)，就能調(diào)節(jié)電抗 器的總磁通cD,從而達(dá)到了調(diào)節(jié)電抗器的等效電抗值的目的。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型中的SCR與電感線圈共同配合 使用，使得SCR上的端電壓任何時(shí)候不會(huì)超過(guò)電感線圈的端電 壓，從而降低了對(duì)SCR的耐壓要求，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行電壓較高且電感 線圈的端電壓也較高時(shí)，還可以釆用分段SCR串聯(lián)再與電感線圈 分段并聯(lián)的方式，依靠電感線圈上較低的壓降，從而降低了對(duì) SCR耐壓的要求。
同時(shí)由于在運(yùn)行中有相當(dāng)部分的電流是通過(guò)電感線圈流過(guò) 的，故降低了對(duì)SCR的通流要求。而因在調(diào)控中只有部分電流流 過(guò)SCR，又降低了對(duì)電抗器的通流要求，降低了系統(tǒng)成本。
實(shí)驗(yàn)證明，本實(shí)用新型可較好地平滑調(diào)節(jié)運(yùn)行回路的綜合電 抗值，特別是分段移相觸發(fā)，其綜合電抗值調(diào)節(jié)的平滑性更好。
從上述情況可知，本實(shí)用新型的目的是可以實(shí)現(xiàn)的。
本實(shí)用新型適用于交流電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)器，為避免交流電動(dòng) 機(jī)在直接啟動(dòng)過(guò)程中，因大的啟動(dòng)電流造成供電系統(tǒng)電壓大幅波 動(dòng)，對(duì)交流電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中用"磁通抵消式電抗器"進(jìn)行限 壓、限流的啟動(dòng)。
本實(shí)用新型也適用于各種濾波器中作為"可調(diào)電感"。在有源 濾波器中用于控制電感與電容器之間的諧振頻率，以改變?yōu)V波器的諧振點(diǎn)，用于調(diào)整濾波器的濾波效果。
本實(shí)用新型還適用于各種電源中用"可調(diào)電感"來(lái)限流、穩(wěn) 壓或?yàn)V波，或其它使用"可調(diào)電感線圈"、"可調(diào)電抗器"的領(lǐng)域。

圖l為本實(shí)用新型磁通自補(bǔ)償原理示意圖； 圖2為本實(shí)用新型主電路原理圖； 圖3為本實(shí)用新型分段繞制的電抗器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本實(shí)用新型主輔繞組雙線繞制結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

如圖1、 2、 3、 4所示，本實(shí)用新型包括鐵芯Fe、電感線圈 繞組其特征在于電感線圈主繞組外再增設(shè)有一個(gè)與主繞組 繞制方向相反的輔助繞組W2,輔助繞組與SCR相串聯(lián)后再與主 繞組并聯(lián)。主繞組磁通①1與主繞磁通①2方向相反，通過(guò)主繞 組交流電流Il與通過(guò)輔助繞組電流I2匯集后與電動(dòng)機(jī)M相連， 一般情況下主繞組匝數(shù)與輔助繞組匝數(shù)相同，若有最低電抗值限 制時(shí)，主、輔繞組匝數(shù)可以不同，本實(shí)施例選用前者，所說(shuō)的主 繞組與輔繞組可以分段繞制，也可以連續(xù)繞制(即不分段繞制), 本實(shí)施例選用前者，所說(shuō)的主繞組與輔繞組還可雙線同繞，即按 無(wú)感線圈的繞制方法制作，但兩繞組的一端相連，另一端分開形 成電抗器的輸入端及輸出端，主電路為三相時(shí)，即IA、 Ib、 Ic需 三個(gè)電抗器，DKA、 DKB、 DKC且至少應(yīng)有6個(gè)可控硅元件即 TV T2、 T3、 T4、 T5、 T6。
使用時(shí)，本實(shí)用新型與可控硅功率整流器ZL相連，可控硅整流器與可控硅觸發(fā)控制器CFKZ相連，觸發(fā)控制器與可編程控 制器PLC相連，可編程控制器與主電路電流檢測(cè)裝置C相連， 其輸入端與電力系統(tǒng)相連并通過(guò)導(dǎo)線CT與主電路電流檢測(cè)裝置 相連，輸出端與電器M相連。
本實(shí)用新型當(dāng)作為軟起動(dòng)器時(shí)，電感線圈可以按l倍的電動(dòng) 機(jī)額定電流設(shè)計(jì)也可以按2倍的電動(dòng)機(jī)額定電流設(shè)計(jì)，這樣可以 降低對(duì)SCR的通流要求。
本實(shí)用新型，在運(yùn)行中為了使開關(guān)電抗器的綜合電抗值跟隨 系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，可控硅觸發(fā)器的前端配上不同用途的功能控制電 路，如作為可調(diào)電抗器用于交流電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)器電路中，軟起動(dòng) 控制部分是使用PLC控制系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。采用自動(dòng)電流 跟蹤控制技術(shù)，連續(xù)地跟蹤電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電路中主電流的大小。依 據(jù)檢測(cè)到的主電流使控制器輸出相應(yīng)的觸發(fā)控制脈沖，控制相應(yīng) 的可控硅按一定的導(dǎo)通角工作，從而改變電感線圈的綜合電抗 值。達(dá)到對(duì)啟動(dòng)主回路中的電流進(jìn)行閉環(huán)控制。
用于電力濾波器中，可以對(duì)諧振電路中電感電容的串聯(lián)、并 聯(lián)電路或串并聯(lián)混聯(lián)電路中電感量進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，以改變電路 的諧振頻率，控制電路中的濾波效果或調(diào)整諧振頻率準(zhǔn)確控制諧 振點(diǎn)。
用于穩(wěn)壓電路中的穩(wěn)壓控制電路。在交流穩(wěn)壓電路中在負(fù)載 變動(dòng)或電源電壓波動(dòng)時(shí)，用這種開關(guān)電抗器可以控制交流電路中 負(fù)載側(cè)交流電壓的穩(wěn)定度或電流的穩(wěn)定度。
權(quán)利要求1、一種磁通抵消式電抗器包括鐵芯Fe、電感線圈主繞組(W1)、其特征在于電感線圈主繞組外再增設(shè)有一個(gè)與主繞組繞制方向相反的輔助繞組(W2)，輔助繞組與SCR相串聯(lián)后再與主繞組并聯(lián)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁通抵消式電抗器，其特征在 于所說(shuō)的主繞組與輔繞組為分段繞制。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁通抵消式電抗器，其特征在 于所說(shuō)的主繞組與輔繞組為連續(xù)繞制。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁通抵消式電抗器，其特征在 于所說(shuō)的主繞組(Wi)^輔繞組(W2)為雙線同繞，但兩繞組的一端 相連，另一端分開形成電抗器的輸入端及輸出端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種磁通抵消式電抗器包括鐵芯Fe、電感線圈主繞組W₁、其特征在于電感線圈主繞組外再增設(shè)有一個(gè)與主繞組繞制方向相反的輔助繞組W₂，輔助繞組與SCR相串聯(lián)后再與主繞組并聯(lián)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型中的SCR與電感線圈共同配合使用，使得SCR上的端電壓任何時(shí)候不會(huì)超過(guò)電感線圈的端電壓，從而降低了對(duì)SCR的耐壓要求，本實(shí)用新型可較好地平滑調(diào)節(jié)運(yùn)行回路的綜合電抗值，特別是分段移相觸發(fā)，其綜合電抗值調(diào)節(jié)的平滑性更好，降低了對(duì)電抗器的通流要求，降低了系統(tǒng)成本。
文檔編號(hào)H01F27/28GK201364801SQ20092007906
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月12日
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