[实用新型]三相空心电抗器

说明书

本实用新型涉及一种三相空心电抗器，包括：三个结构相同的单相电感单元；每个单相电感单元均包括空心线圈、绕设在空心线圈周向外侧的第一磁屏蔽结构，以及对称设置于空心线圈的两侧且与该空心线圈的中心相对的一对第二磁屏蔽结构；其中第一磁屏蔽结构上设有至少一个开口；以及第二磁屏蔽结构包括沿空心线圈的中心向周向外侧呈辐射状间隔分布的多个磁屏蔽块。本实用新型可以优化整体三相空心电抗器的使用性能。

技术领域

本实用新型涉及电力机车车辆用变压器电抗器技术领域，具体而言，涉及一种三相空心电抗器。

背景技术

电抗器是依靠在空气中漏磁来储存能量，在IGBT关断时电抗器释放能量，在IGBT导通时电抗器充磁蓄能，从而将开关电源的方波电流平滑为连续的电流，降低系统电流冲击，实现系统的减震降噪。

通常三相电抗器采用铁芯电抗器设计通过在铁芯中间加气隙隔断，增加漏磁量实现储能续流功能。但是铁芯电抗器与空心电抗器相比有以下缺点：

首先，储能量少，磁阻小，充放磁能的时间常数（τ）小，导致其平滑电流的能力小，系统电流变化率（di/dt）大，整个系统电路因电流高频波动产生的电动力，使得机械结构颤振严重，形成噪音。

其次，其自身铁芯在反复充放磁时变成一单频纯音源，整个系统的电磁噪声超标，且尖锐刺耳。

而空心电抗器可以完全解决铁芯电抗器的缺点，对抑制牵引系统噪声效果非常好，但由于其存在以下缺点：磁路没有铁芯束缚，漏磁在空气中选择磁阻最小的路径构成闭环，因而漏磁会穿透周边磁导率较高的设备，导致电感量不受控制地异变；漏磁距离远，容易对车内乘客造成磁场辐射，对地面信号系统产生干扰. 周边设备在高频磁场中发热，严重时会烧损甚至起火；如果做成三相空心电感，三相线圈中的磁路或相互缠绕交链，产生严重互感，在变流器工作时，造成电源的相与相之间互相干扰。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种三相空心电抗器，以解决优化三相空心电抗器的使用性能的技术问题。

本实用新型的三相空心电抗器是这样实现的：一种三相空心电抗器，包括：三个结构相同的单相电感单元；每个单相电感单元均包括空心线圈、绕设在空心线圈周向外侧的第一磁屏蔽结构，以及对称设置于空心线圈的两侧且与该空心线圈的中心相对的一对第二磁屏蔽结构；其中所述第一磁屏蔽结构上设有至少一个开口；以及所述第二磁屏蔽结构包括沿空心线圈的中心向周向外侧呈辐射状间隔分布的多个磁屏蔽块。

在本实用新型可选的实施例中，三个所述单相电感单元呈“工”字形布置以使每相邻的两个单相电感单元垂直分布。

在本实用新型可选的实施例中，三个所述单相电感单元呈“十”字形布置以使每相邻的两个单相电感单元垂直分布。

在本实用新型可选的实施例中，三个所述单相电感单元通过固定板集成为一整体构件。

在本实用新型可选的实施例中，所述空心线圈的轴向截面为矩形结构；

该矩形结构的四个端角为圆弧过渡；以及所述空心线圈的中心的截面为矩形结构。

在本实用新型可选的实施例中，位于空心线圈同一侧的多个磁屏蔽块包括分别对应矩形结构的空心线圈的中心的四个转角处的四个结构相同的转角磁屏蔽块，以及分别对应矩形结构的空心线圈的中心的两条长边沿间隔设置的三个结构相同的边侧磁屏蔽块。

在本实用新型可选的实施例中，所述转角磁屏蔽块的尺寸大于所述边侧磁屏蔽块的尺寸。

在本实用新型可选的实施例中，所述第一磁屏蔽结构与空心线圈的周向外侧之间存在间隙；以及一对所述第二磁屏蔽结构均与空心线圈的两个侧端面之间存在间隙。

在本实用新型可选的实施例中，所述第一磁屏蔽结构通过第一支撑构件绕设在空心线圈的周向外侧。