[实用新型]一种软特性电抗器

说明书

本实用新型涉及电力电子设备技术领域。其目的是提供一种软特性电抗器，其电感量在一定范围内是随着电流的增加变小的，以适应电梯运行特点。一种新型的软特性电抗器结构，包括：一个上铁轭、一个下铁轭和三个绕有线圈的铁芯柱；每一铁芯柱均包括：由硅钢制成的第一铁芯和第二铁芯，第一铁芯的磁导率高于第二铁芯的磁导率，第且第一铁芯和第二铁芯上各自设有多个气隙，线圈绕设在组装在一起的第一铁芯和第二铁芯的外部形成所述绕有线圈的铁芯柱；上铁轭包括第一上铁轭和第二上铁轭，下铁轭包括第一下铁轭和第二下铁轭；第一上铁轭、第一下铁轭和第一铁芯是由相同的硅钢材料制成，第二上铁轭、第二下铁轭和第二铁芯是由相同的硅钢材料制成。

技术领域

本实用新型涉及电力电子设备技术领域，具体来说，是涉及一种软特性电抗器。

背景技术

目前的电梯设计大部分是设计成采用变频调速技术，采用外加大功率制动电阻吸收制动能量的方法，浪费了大量电能，而如果采用全数字化PWM技术和双向大功率DC/DC技术等新兴技术，综合节电率可以高达30％以上。整流/逆变滤波电抗器作为电梯储能系统中的主要设备之一，其性能对电梯节能和电网电能质量有着重要的影响。

电梯运行时的负载率差别很大，这就要求电抗器在空载和满载运行时，均要求具有较好的滤波性能。具体来说，就是在电梯空载运行，电流较小的时候，要求电感量较大。当电梯满载运行，电流较大的时候，要求其电感量较小。也就是说，要求电抗器的电感量在一定范围内，随着电流的增加，电感量随之变小。

研发满足上述要求的电抗器，有利于电梯厂家发挥性能好、能耗低的优势，有利于降低电梯运行成本，具有十分显著的经济效益，同时，可为社会各个领域提供稳定性电梯电源，促进电梯行业的发展，提高人们的生活质量，更好地服务社会。也有利于降低电梯行业的能源消耗量，进一步减少碳排放，创造更好的社会效益。

电感量正比于(n^2*S)，反比于(lfe/μfe+la/μa)。其中n＝线圈匝数，S＝铁芯载面积，lfe＝铁芯中的硅钢磁路长度，μfe＝铁芯的磁导率，la＝铁芯中的气隙长度，μa＝气隙的磁导率。当铁芯电抗器工作时，随着电流大小的变化，铁芯中的磁导率也是变化的。磁导率曲线是非线性的，由低到高，然后又变低。

现有的一般的铁芯电抗器的电感特性，其曲线类似图5中电感特性曲线L1：在一定的电流范围内，电感量基本不变；当电流增加到某一个范围时，因为铁芯的磁通密度进入趋向饱和范围，其磁导率快速下降了，电感量也快速下降；然后铁芯的磁通密度处于饱和，电抗器的电感量保持在一个较小的范围基本不变。

因此，现有的铁芯电抗器不能很好地与电梯的运行特点匹配，采用现有的铁芯电抗器，限制了电梯性能。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了适应新的应用需要，提供一种软特性电抗器，其电感量在一定范围内是随着电流的增加变小的，以适应电梯运行特点。

基于铁芯电抗器的电感特性，本申请提出了一种新型的软特性电抗器结构，包括：一个上铁轭、一个下铁轭和三个绕有线圈的铁芯柱。每一铁芯柱均包括：由硅钢制成的具有磁导率高低差异的第一铁芯和第二铁芯，所述第一铁芯的磁导率高于所述第二铁芯的磁导率，所述第一铁芯上设有多个第一气隙，所述第二铁芯上设有多个第二气隙，所述第一铁芯和第二铁芯组装在一起形成所述铁芯柱，所述线圈绕设在所述铁芯柱的外部形成所述绕有线圈的铁芯柱。线圈的绕法采用本领域的常规绕法，接线也是采用本领域的常规接线方式。所述上铁轭包括第一上铁轭和第二上铁轭，所述下铁轭包括第一下铁轭和第二下铁轭，所述第一铁芯设置在所述第一上铁轭和第一下铁轭之间，所述第二铁芯设置在所述第二上铁轭和第二下铁轭之间。所述第一上铁轭、第一下铁轭和第一铁芯是由相同的硅钢材料制成，只是所述第一上铁轭和第一下铁轭上未设置气隙；所述第二上铁轭、第二下铁轭和第二铁芯是由相同的硅钢材料制成，只是所述第二上铁轭和第二下铁轭上未设置气隙。