[实用新型]机械调节式可调电抗器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械调节式可调电抗器，用于电网中无源滤波器系统。能自动在线调节滤波器的滤波精度，大幅提高滤波器的工作效率。属于电网滤波及电能质量技术领域。 

背景技术

电抗器是一种电感元件，它的电感被电力系统所利用称为电抗器。当具有电感L的电抗器线圈中通以交流I_L时，它就呈现电抗X_L(X_L=2πfL),并在电抗器两端产生电压降U_L。电抗器主要由线圈和带有气隙的铁芯组成，它的磁化特性基本上是线性的，故铁芯电抗器的电感值不取决外在的电压和电流，而取决于自身线圈的匝数及线圈、铁芯、气隙的几何尺寸。 

设电抗器线圈的匝数为W₁，通过的电流为I₁，则线圈磁势及安匝为I₁W₁，此磁势在铁芯中产生的主磁通为： 

Φm=I₁W₁g 

主磁通产生的电感为： 

L=1.257W₁²S/nδX10⁶

式中：g—磁路的磁导（H） 

      S—磁通过的磁面积（M²） 

      n—气隙个数 

      δ—气隙高度（M） 

从上式可看出：改变铁芯的气隙或个数可有效改变电抗器的电感。 

由于铁芯和线圈在工厂制造完工后，其参数不可改变，由于改变气隙就可改变电感，而电感的变化使得电抗器感抗X_L也发生改变。 

X_L=2πfL 

式中:X_L—感抗（Ω） 

     L—电感（H） 

     f—电网频率（HZ） 

利用电抗器的特性，把它与电容器串接，组成LC回路，并接在电网中，调节到一定调谐点（正好与所滤高次谐波同点,此时该电路电抗最低）就能起到滤波的作用。这就是传统的无源滤波器的工作原理。但是，传统的无源滤波器由于电抗器的电感不能调节，而电容器在使用一段时间后（国产一般1～3年），容值C会下降，容抗X_C增加,电容器容量Q_C也随之减少,无源滤波器滤波精度下降，效率效率大打折扣。 

X_C=1/2πfC; 

Q_C=U²/X_C

式中:X_C—容抗 

     C—电容（F） 

     QC—电容器容量（Kvar） 

     U—电容器额定电压（V） 

例如：五次谐波的频率是250HZ，LC回路中，感抗等于4%容抗，即： 

X_L=4%X_C

则;谐振频率：

如果电容器在使用一段时间后，电容容值下降20%，容抗上升20%，这时的谐振频率则为：FO=50Xc=274   (HZ) 

从上式可以看出，这时的滤波器谐振频率由于偏离谐振点太远，滤波效果非常之差。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述传统无源滤波器存在的不足，而提供一种机械调节式可调电抗器，它结构简单，通过闭环控制可快速改变电抗器气隙，从而改变电抗器电感，感抗X_L得到改变。能自动在线调节滤波器的滤波精度，大幅提高滤波器的工作效率，且性能好、可靠性高、使用寿命长。 

本实用新型采用的技术方案为：本实用新型的机械调节式可调电抗器包括铁芯和线圈，铁芯上铁轭对应铁芯窗口处有将上铁轭切断的倒等边三角形开口，即等边三角形的顶角向下刚好切断上铁轭下部，上铁轭上部为等边三角形底边；在倒等边三角形开口处有与之角度匹配的动铁芯，动铁芯上部由是夹紧装置将动铁芯夹紧装配。 

所述的动铁芯上部的夹紧装置与液压装置连接，动铁芯相对于铁芯可作上下移动，从而改变动铁芯与铁芯的气隙。 

所述的铁芯为日字形铁芯，倒等边三角形开口有两个，对称布置在铁芯上铁轭对应的两个铁芯窗口处，将铁芯上铁轭分成三段；动铁芯由对应的两部分，分别对应两个倒等边三角形开口，两部分上部都由夹紧装置夹紧装配。