[发明专利]有隙磁芯

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于并联电抗器的芯支柱，其中该支柱的磁芯元件由在芯元件之间的间隔物分离。本发明也涉及制造具有间隔物的磁支柱。

背景技术

并联电抗器是具有补偿高电压配电系统中的电容生成这一重要功能的电感器件。在有隙芯型电抗器中，在电抗器绕组以内提供包括磁芯元件的细分芯支柱。这一芯支柱充当磁通的承载器和导向器、由此实现高能量密度和电抗器在更高系统电压的有利操作。

常规芯支柱包括由例如陶瓷间隔物的间隔物元件分离的磁芯元件的堆叠物。芯元件可以是以层叠新钢片的圆柱形段这一形式，并且间隔物元件的材料可以是滑石或者矾土。典型间隔物元件是圆柱体成形并且将芯隙填充近似50-60％，而且已经提出在更大程度上填充芯锡的六边形间隔物。间隔物可以用环氧树脂键合到芯元件以形成刚性芯支柱。

制造具有如上文所述构造的芯支柱需要高精度和大量技能。当陶瓷间隔物用环氧树脂键合到芯钢圆柱体上时规划间隔物的顶部以在堆叠下一芯元件之前保证均匀表面。陶瓷间隔物的加工既困难昂贵，并且逐段组装芯支柱非常耗时。另外，大的人工制造步骤的数目导致构造精度减少从而引起电抗器声级增加以及间隙和芯元件在操作期间变形。从声级观点来看，也将希望增加芯支柱的刚性。

根据CA1034646已知有隙芯支柱构造的一个示例，其中提出使用硬间隔物材料，比如这是热固塑料中的亚麻或者纸纤维合成物。

JP58128709公开了直径与芯元件的直径对应的盘这一形式的芯支柱间隔物。间隔物盘由树脂浸渍的纤维制品构成，并且这一类型的间隔物的使用以有助于组装并联电抗器芯支柱为目标。使用这一大型盘作为间隔物的问题在于难以使盘和芯元件的相配表面理想匹配。

发明内容

本发明的一个目的因此在于提供一种易于制造并且与已知的有隙芯支柱相比精度提高、刚性增加和声级减少的用于并联电抗器的有隙芯支柱。本发明的又一目的在于提供一种用于制造有隙芯支柱的简单方法，该方法获得改进的最终产品。

根据本发明的设备和根据本发明的方法实现这些目的。

根据本发明的一个实施例，提供一种用于并联电抗器的有隙芯支柱，该有隙芯支柱包括：以堆叠方式布置的多个芯元件；以及在相邻芯元件之间的间隙中布置的间隔物，其中间隔物直接铸造于相邻芯元件之间。

本发明基于如下认识：通过在相邻芯元件之间直接铸造间隔物可以避免多个更早的制造步骤、因此获得有隙芯支柱的简化制造而又同时变得更易于保持制造容差。直接铸造方法促成在芯元件与直接铸造的间隔物之间的强粘合和大接触面积并且由此表现更多优点、比如芯支柱的更硬构造。

根据本发明的一个实施例，直接铸造的间隔物包括聚合物合成物。已经确认，通过恰当选择间隔物材料来实现改进的制造循环以及增加的刚性和减少的声级。

根据本发明的一个实施例，聚合物合成物为聚合物混凝土。已经发现聚合物混凝土由于它的高压缩强度、良好粘合性质、在酷热和酷冷条件下的长期耐久性、低的渗水性、良好的防腐蚀性和低价格而为优选材料。

根据本发明的一个实施例，直接铸造的间隔物具有两个主表面和侧表面，侧表面包括越过直接铸造的间隔物的通孔。可以通过向直接铸造的间隔物提供冷却介质可以流过的通孔来补偿由于用材料完整填充在相邻芯元件之间的间隙所致的恶化冷却性质。

根据本发明的一个实施例，通孔在与直接铸造的间隔物的各主表面相邻的两个水平面中伸展。在芯元件中发热，并且为了有效冷却，通孔应当与热源尽可能近地伸展。

根据本发明，提供一种用于制造用于并联电抗器的有隙芯支柱的方法，该方法包括：以堆叠方式在模具中布置多个芯元件；并且通过在相邻芯元件之间直接铸造间隔物材料来向在相邻芯元件之间的间隙提供直接铸造的间隔物。

根据本发明的一个实施例，一次同时铸造多个直接铸造的间隔物。通过一次同时铸造，制造不仅变得更快而且导致更佳精度和更均匀的最终产品。

根据本发明的一个实施例，至少一个定距件在铸造之前布置于在相邻芯元件之间的间隙中。至少一个定距件有助于在铸造直接铸造的间隔物之前限定正确芯元件距离。

根据本发明的一个实施例，在相邻芯元件之间的间隙中的定距件数目至少为三。用三个或者更多定距件提供针对单独芯元件的稳固支撑。

根据本发明的一个实施例，向模具提供用于相邻芯元件之间的间隙的单独径向门，该间隙将包括直接铸造的间隔物。通过用于待铸造的各间隙的单独门保证间隙的完整填充而又实现快速铸造工艺。