一种三相交流系统差模和共模磁集成的电抗器技术方案

本实用新型专利技术涉及电气系统无源器件技术领域，尤其地涉及一种三相交流系统差模和共模磁集成的电抗器。所述电抗器由三个独立差模电抗单元构成，所述三个独立差模电抗单元分别为上独立差模电抗单元、中独立差模电抗单元和下独立差模电抗单元；所述上独立差模电抗单元、中独立差模电抗单元和下独立差模电抗单元同轴连接；所述每个独立差模电抗单元分别为三相交流系统中的单独一相；每相独立差模电抗单元与相邻的另一相独立差模电抗单元之间至少有一公共铁轭。其在于将交流差模和共模电抗器磁集成，以有效改善滤波、抗共模干扰和三相不平衡的状况，同时还能减小电抗器体积和重量，降低整体成本，使其具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电气系统无源器件
，尤其地涉及一种三相交流系统差模和共模磁集成的电抗器。
技术介绍
电力电子技术的诸多优越性，使其在电机调速系统等领域广泛应用，同时电力电子技术负面效应也日益凸显。逆变器会产生一定的共模电压。共模电压会破坏电机绕组绝缘系统、产生电磁干扰(EMI)、产生轴承电流加快轴承损坏、威胁传输电缆等，一般在系统中使用共模电抗器来消除共模干扰。另外，随着现代工业技术的发展，电力系统中各种非线性和时变性电力电子装置如逆变器、整流器及各种开关电源大量应用，其负面效应也日益严重。电力电子装置的开关转换给市电电网造成了严重的谐波污染，使交流电网的电压和电流波形严重畸变，从而代替了传统的变压器等铁磁材料的非线性引起的谐波，成为谐波的主要谐波源。需要用到谐波滤波器来消除谐波，三相差模电抗器为谐波滤波部分的重要组成部分。目前三相交流系统中，差模电抗器和共模电抗器主要以分体形式存在，有多相差模共模一体化的电抗器，比如中国专利申请号为201010565221.5的“多相差模和共模共体电抗器”公开的两种形式：第一种平面芯式结构只能实现单相两线电路的差模共模集成，要实现三相三线电路的差共模一体化需要用到其所描述的第二种的带中间柱的立体铁心结构，并且同时需要在中柱实现共模绕组绕制同时在与外部芯柱完成差模绕组绕制。其铁心结构复杂不易加工，而且绕组加工工艺复杂、体积大、成本高和效率低。此问题亟需解决。
技术实现思路
本技术为了克服现有技术的不足，其目的旨在提供一种三相交流系统差模和共模磁集成的电抗器，其在于将交流差模和共模电抗器磁集成，以有效改善滤波、抗共模干扰和三相不平衡的状况，同时还能减小电抗器体积和重量，降低整体成本，使其具有广泛的应用前景。为了解决上述的技术问题，本技术提出的基本技术方案为：一种三相交流系统差模和共模磁集成的电抗器，其中，所述电抗器包括三个独立差模电抗单元，所述三个独立差模电抗单元分别为上独立差模电抗单元、中独立差模电抗单元和下独立差模电抗单元；所述上独立差模电抗单元、中独立差模电抗单元和下独立差模电抗单元同轴连接；所述每个独立差模电抗单元分别为三相交流系统中的单独一相；每相独立差模电抗单元与相邻的另一相独立差模电抗单元之间至少有一公共铁轭。进一步，所述上独立差模电抗单元包括第一绕组、第一上铁轭、第一下铁轭、第一左铁芯柱以及第一右铁芯柱；所述第一左铁芯柱和第一右铁芯柱平行排列，第一绕组分别分布在第一左铁芯柱和第一右铁芯柱上；所述第一上铁轭和第一下铁轭将第一左铁芯柱和第一右铁芯柱夹紧在第一上铁轭和第一下铁轭之间。进一步，所述中独立差模电抗单元包括第二绕组、第二上铁轭、第二下铁轭、第二左铁芯柱以及第二右铁芯柱；所述第二左铁芯柱和第二右铁芯柱平行排列，第二绕组分别分布在第二左铁芯柱和第二右铁芯柱上；所述第二上铁轭和第二下铁轭将第二左铁芯柱和第二右铁芯柱夹紧在第二上铁轭和第二下铁轭之间。进一步，所述下独立差模电抗单元包括第三绕组、第三上铁轭、第三下铁轭、第三左铁芯柱以及第三右铁芯柱；所述第三左铁芯柱和第三右铁芯柱平行排列，第三绕组分别分布在第三左铁芯柱和第三右铁芯柱上；所述第三上铁轭和第三下铁轭将第三左铁芯柱和第三右铁芯柱夹紧在第三上铁轭和第三下铁轭之间。进一步，所述第一绕组或第二绕组或第三绕组的形式为线绕或箔绕或立绕。进一步，各个独立差模电抗单元中左铁芯柱和右铁芯柱的绕组为串联或并联。进一步，第一下铁轭和第二上铁轭无气隙连接并构成第一公共铁轭。进一步，第二下铁轭和第三上铁轭无气隙连接并构成第二公共铁轭。本技术的有益效果是：本技术通过利用第一上铁轭、第一右铁芯柱、第二右铁芯、第三右铁芯柱、第三下铁轭、第三左铁芯柱、第二左铁芯柱和第一左铁芯柱构成三相共模磁路，共用三个独立差模电抗单元的线圈与磁路，使在一个磁集成电抗器上面再实现共模电抗器的功能，节省了一个共模电抗器。这不仅降低整体成本、减小电抗器体积和重量，而且还增加了抗共模干扰功能。本技术的三相交流差模和共模磁集成电抗器与传统的三相独立差模电抗器相比，省去两个铁轭的使用，进而使装置的成本降低、体积减小和损耗降低。附图说明图1为本技术具体实施例电抗器结构剖视图。图2为本技术具体实施例电抗器差模和共模磁路示意图。图3为本技术具体实施例电抗器结构立体图。具体实施方式以下将结合附图1至附图3对本技术做进一步的说明，但不应以此来限制本技术的保护范围。为了方便说明并且理解本技术的技术方案，以下说明所使用的方位词均以附图所展示的方位为准。如图1至图3所示，本技术具体实施例三相交流系统差模和共模磁集成的电抗器由三个独立差模电抗单元组合构成，所述三个独立差模电抗单元分别为上独立差模电抗单元10、中独立差模电抗单元20和下独立差模电抗单元30。所述每个独立差模电抗单元分别为三相交流系统中的单独一相。所述上独立差模电抗单元10、中独立差模电抗单元20和下独立差模电抗单元30同轴连接。每相独立差模电抗单元与相邻的另一相独立差模电抗单元之间至少共用一个公共铁轭。所述上独立差模电抗单元10包括第一绕组101、第一上铁轭102、第一下铁轭103、第一左铁芯柱104以及第一右铁芯柱105。所述第一左铁芯柱104和第一右铁芯柱105平行排列，第一绕组101分别分布在第一左铁芯柱104和第一右铁芯柱105上；所述第一上铁轭102和第一下铁轭103将第一左铁芯柱104和第一右铁芯柱105夹紧在第一上铁轭102和第一下铁轭103之间。其中，第一绕组101的形式可以为线绕或箔绕或立绕，而且，第一左铁芯柱104和第一右铁芯柱105的绕组可以为串联或并联。采用此种绕组，其能够大大简化了绕组制作工艺，从而使电抗器电流能力适用范围增大。所述中独立差模电抗单元20包括第二绕组201、第二上铁轭202、第二下铁轭203、第二左铁芯柱204以及第二右铁芯柱205；所述第二左铁芯柱204和第二右铁芯柱205平行排列，第二绕组201分别分布在第二左铁芯柱204和第二右铁芯柱205上；所述第二上铁轭202和第二下铁轭203将第二左铁芯柱204和第二右铁芯柱205夹紧在第二上铁轭202和第二下铁轭203之间。其中，第二绕组201的形式可以为线绕或箔绕或立绕，而且，第二左铁芯柱204和第二右铁芯柱205的绕本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相交流系统差模和共模磁集成的电抗器，其特征在于：所述电抗器包括三个独立差模电抗单元，所述三个独立差模电抗单元分别为上独立差模电抗单元、中独立差模电抗单元和下独立差模电抗单元；所述上独立差模电抗单元、中独立差模电抗单元和下独立差模电抗单元同轴连接；所述每个独立差模电抗单元分别为三相交流系统中的单独一相；每相独立差模电抗单元与相邻的另一相独立差模电抗单元之间至少有一公共铁轭。

【技术特征摘要】
1.一种三相交流系统差模和共模磁集成的电抗器，其特征在于：所述电抗器包括三个独立差模电抗单元，所述三个独立差模电抗单元分别为上独立差模电抗单元、中独立差模电抗单元和下独立差模电抗单元；所述上独立差模电抗单元、中独立差模电抗单元和下独立差模电抗单元同轴连接；所述每个独立差模电抗单元分别为三相交流系统中的单独一相；每相独立差模电抗单元与相邻的另一相独立差模电抗单元之间至少有一公共铁轭。
2.根据权利要求1所述的一种三相交流系统差模和共模磁集成的电抗器，其特征在于：所述上独立差模电抗单元包括第一绕组、第一上铁轭、第一下铁轭、第一左铁芯柱以及第一右铁芯柱；所述第一左铁芯柱和第一右铁芯柱平行排列，第一绕组分别分布在第一左铁芯柱和第一右铁芯柱上；所述第一上铁轭和第一下铁轭将第一左铁芯柱和第一右铁芯柱夹紧在第一上铁轭和第一下铁轭之间。
3.根据权利要求1所述的一种三相交流系统差模和共模磁集成的电抗器，其特征在于：所述中独立差模电抗单元包括第二绕组、第二上铁轭、第二下铁轭、第二左铁芯柱以及第二右铁芯柱；所述第二左铁芯柱和第二右铁芯柱平行排列，第二绕组分别分布在第二左铁芯柱和第二右铁芯柱上；所述第二上铁轭和第二下铁轭将第二左铁芯柱和第二右铁芯柱夹紧在第二上铁轭和第二下铁轭之间。
4.根据权利要求1所述的一种三相交流系...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨达，张绪继，刘茂金，
申请(专利权)人：深圳市宝应隆电机制造有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44