[实用新型]三相电抗器的电感平衡磁芯及三相电抗器

说明书

本实用新型涉及电抗器技术领域，具体涉及一种三相电抗器的电感平衡磁芯及三相电抗器。一种三相电抗器的电感平衡磁芯，主要由上轭部、下轭部和三个磁柱组成的横向“日”字型磁芯，位于中间的磁柱的上下两端与上轭部和下轭部之间均设有气隙垫片。本实用新型的磁芯通过将气隙设置在磁柱的上下两端，避开了线圈，使得三组线圈的电感达平衡状态时，没有扩散磁通现象，不对线圈造成涡流损耗，从而也不会引发线圈局部温度升高，用于解决由于电抗器磁芯气隙处线圈温度过高，而减少电抗器使用寿命的问题。

技术领域

本实用新型涉及电抗器技术领域，具体涉及一种三相电抗器的电感平衡磁芯及三相电抗器。

背景技术

电抗器也叫电感器，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的电感性。然而通电长直导体的电感较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式，称空心电抗器；有时为了让这只螺线管具有更大的电感，便在螺线管中插入磁芯。电抗分为感抗和容抗，比较科学的归类是感抗器(电感器)和容抗器(电容器)统称为电抗器，然而由于过去先有了电感器，并且被称为电抗器，所以现在人们所说的电容器就是容抗器，而电抗器专指电感器。

三相交流电是我国电能输送最为常见的一种输送形式，简称为三相电。三相交流电源，是由三个频率相同、振幅相等、相位依次互差120°的交流电势组成的电源。相与相之间的电压称为线电压，任两相之间的电压都是380V。相与中性点之间的电压称为相电压，任一相对中性点的电压都是220V。发电机发出的电源都是三相的，三相电源的每一相与其中性点都可以构成一个单相回路为用户提供220V电力能源。

在一般高功率应用的工业系统中，三相交流电是能源使用效率与稳定性上较佳的一种选择，常见于电动机、压缩机、变频器、逆变器、充电桩与通信电源等。在功率因子修正、电磁噪音抑制与电流纹波控制等因素要求上便常见到三相电抗器之踪影。在三相电抗器的设计规范中，该三组线圈的电感值必须控制在一定的差异范围内。传统习知的三相电抗器的磁路结构为E+E型的磁芯组合模式，透过中间磁柱的中间开气隙或三个接合面以垫片隔出气隙的方式来调整位于中间线圈电感偏高的现象。这个中间线圈电感会偏高的现象是由于中间线圈的磁动势所激发出磁通所走的磁路与外侧的两个线圈的磁动势所激发出磁通所走的磁路不同，且中间线圈激磁所走磁路的磁阻比外侧线圈的较低，磁阻低则电感量就高，故中柱气隙是为了调高中间线圈激磁所走磁路的磁阻以达到调降电感之目的。然而，在气隙边缘磁通会向外扩展，即扩散磁通(如图9)。这部分磁通是由于气隙磁势而产生，它在磁芯窗口中出现，在高频时会切割窗口中靠近气隙附近的导体造成涡流损耗，进而导致该区域导体的温升过高、减短了电抗器的使用寿命。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种三相电抗器的电感平衡磁芯及三相电抗器，用于解决由于电抗器磁芯气隙处线圈温度过高，而减少电抗器使用寿命的问题。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：

一种三相电抗器的电感平衡磁芯，主要由上轭部、下轭部和三个磁柱组成的横向“日”字型磁芯，其特征在于：位于中间的磁柱的上下两端与上轭部和下轭部之间均设有气隙垫片。

进一步地，所述磁柱为若干磁块堆叠而成。

进一步地，所述磁柱竖向分为多层，每层均为多个磁块呈阵列排布。

进一步地，所述上轭部和下轭部均为若干磁块堆叠而成。

进一步地，所述上轭部和下轭部沿长度方向均设有三组磁块组，所述三组磁块组分别位于对应三个磁柱；每组磁块组包括竖向多层，每层为多个磁块并列布置而成。

进一步地，位于中间的磁块组朝向磁柱的一侧设有气隙垫片，位于两边的磁块组背向磁柱的一侧设有气隙垫片。

进一步地，所述磁块为软磁金属合金粉芯或非晶纳米晶粉芯或铁氧体制作而成的长方体结构。