磁性滤波器制造技术

本实用新型专利技术是一种能改善电能质量的磁性滤波器。该磁性滤波器由三相连接为一体的上下环形轭铁、１２０°对称的三相柱铁、三相主线圈及三相辅助线圈组成。三相一体的环形轭铁为硅钢带卷制而成；柱铁为圆柱形，从横截面看是由多级硅钢片组成的放射形结构；三相柱铁位于上下环形轭铁中间，为１２０°品字形排列；主线圈和辅助线圈均采用移相接法。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用电系统中的滤波器，特别涉及一种用电系统中 的磁性滤波器。
技术介绍
随着电力电子技术的迅猛发展，大量非线性设备和负荷投入系统应用， 造成用电系统的电压和电流不再成线性关系，而是含有大量非工频的髙次 电压、电流谐波，造成波形严重畸变，可造成如下危害引发保护装置误动作，影响电网线路的稳定运行。使电网线路的损耗增加。系统中的并联电容器使谐波放大，损坏电容器。 使旋转电机和变压器等设备铁损和铜损增加，噪声增大。 干扰弱电系统设备，如计算机网络、通信、有线电视、报警与楼宇自 动化设备等。影响计量仪表的准确性。目前，谐波治理的方法主要为无源滤波器和有源滤波器两类。 无源滤波器使用电容器和电抗器组成谐振回路滤除谐波，结构简单， 吸收谐波效果明显，但仅对固有频率的谐波有较好的吸收效果，且滤波特 性受电网阻抗的影响很大，在特定频率下，电网阻抗和滤波器之间可能会 发生并联谐振或者串联谐振。使用无源滤波器的主要目的是改变在特殊频 率下电源的阻抗，适用于稳定、不改变的系统。有源滤波器是一种向系统注入补偿谐波电流，以抵消非线性负荷所产 生的谐波电流的能动式滤波装置。它能对变化的谐波进行动态跟踪补偿， 且补偿特性不受系统阻抗影响。但其运行损耗较大，设备造价高，维护量 大，在补偿谐波的同时，也会注入新的谐波。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用来滤除用电系统中的谐波的磁性滤 波器。本技术的上述目的是这样实现的， 一种磁性滤波器，其特征在于 包括呈120。对称排列的三个铁芯； 分别缠绕在所述三个铁芯上的三个主线圈；连接所述三个铁芯顶端的上轭铁；以及连接所述三个铁芯底端的下轭铁。其中，在所述三个铁芯上还分别缠绕辅助线圈。所述主线圈和辅助线 圈分别具有多个用于按同名端或非同名端连接方式连接的分线圈。本技术通过有选择地连接主线圈和/或辅助线圈的分线圈的同名端 或非同名端，产生对谐波的相移，从而滤除用电系统中的谐波。其中，所述上轭铁和下轭铁分别为圆形轭铁。作为选择，所述上轭铁 和下轭铁还可以分别是内部为圆形、外部为三角环形的内圆外三角环形轭 铁。其中，所述铁芯为柱铁，该柱铁可以是由多个柱铁单元拼成的圆柱铁心。其中，每个柱铁单元由宽度不同、高度相同的多级硅钢片叠合构成。 需要说明的是，所述多级硅钢片中的不同级的硅钢片的高度是相同的，但 宽度则不相同。其中，在一个所述柱铁单元中，所述多级硅钢片按其宽度尺寸，从小 到大依次叠合在一起。其中，所述圆形轭铁由宽度相同的硅钢带巻绕而成，其中心为圆孔； 以及所述内圆外三角环形轭铁由硅钢带巻绕而成，其内部圆环径向厚度与 外部三角环径向厚度相等。本技术的磁性滤波器可应用在高低压系统中，包括0.4KV、6KV、IOKV，可针对2-25次谐波移相滤波，同时对其它次谐波也有一定的滤 除作用。与普通的无源滤波装置相比，本技术的磁性滤波器具有以下优1) 不含电容器，增强了系统运行稳定性；2) 因纯磁性设计使磁性滤波器具有很高的可靠性与使用寿命，可无 维护运行；3) 磁性滤波器采用品字型铁芯结构，其外形结构简单，无需电容器 等其它附件便可完成良好的滤波功能。铁芯采用优质低损耗冷轧取向硅 钢片，结构设计优良，本身节约电能。此外，采用磁性滤波器和系统的阻抗匹配设计及谐波的移相治理技 术，可以达到改善输入电流波形的目的，使得网侧输入电流的尖峰变小， 大大降低电流谐波含量。以下结合附图对本技术进行详细说明。附图说明图1是显示本技术的磁性滤波器结构的示意图2是本技术的圆柱形铁芯的横截面图3是本技术的圆形轭铁的示意图4是本技术的内圆外三角环性轭铁的示意图5是本技术的柱铁和圆形轭铁的组装图6是本技术的柱铁和内圆外三角环轭铁的组装图7是显示主线圈结构的示意图。具体实施方式图1显示本技术的磁性滤波器结构，如图1所示，本技术 的磁性滤波器包括呈120。对称排列的三个铁芯2或者品字型结构的三个铁芯2，这三个 铁芯2通常还被称作三相铁芯；分别缠绕在所述三个铁芯2上的三个主线圈3;分别连接所述三个铁芯2顶端的上轭铁1，以及分别连接所述三个铁芯 2底端的下轭铁4。在所述的三个铁芯2上还可以分别缠绕辅助线圈(辅助线圈的结构类 似于图7所示的主线圈的结构)。如图7所示，主线圈3和辅助线圈分别具有多个用于按同名端或非同 名端连接的分线圈，在图中为四个，即AN1、 AN2、 AN3、 AN4四个分线 圈。尽管图7仅仅显示了一个缠绕在一个铁芯2上的主线圈3，但是实际上 在另外两个铁芯2上同样也缠绕了相同的主线圈3。主线圈3的分线圈可以 抽出抽头，例如可以有2 20个抽头；辅助线圈的分线圈也可以抽出抽头， 例如可以有1 5个抽头。因此，在进行谐波滤除时，可以根据不同的移相角度，选出各个主线 圈和辅助线圈各相中对应该移相角的分线圈，将进线和出线对应的三相分 线圈按同名端或非同名端连接。如图3所示，上轭铁1和下轭铁4可以分别为圆形轭铁5。所述圆形轭 铁5由宽度相同的硅钢带巻绕而成，其中心为圆孔。作为选择，上轭铁1和下轭铁4还可以分别是内部为圆形、外部为三 角环形的内圆外三角环形轭铁6。图4显示了这种轭铁的架构，该轭铁的内 圆外三角环形轭铁6由硅钢带巻绕而成，其内部圆环径向厚度与外部三角 环径向厚度相等。轭铁内圆绕制完毕后，以内圆圆心为顶点，在径向相隔 120°位置处设三根支撑管61、 62、 63。然后，在内圆轭铁及支撑管外部继 续绕制轭铁，形成外三角环形。如图2所示，铁芯2是由多个柱铁单元21拼成的圆柱形铁芯。每个柱 铁单元由对应于多个宽度的多级硅钢片叠合构成，其中，每级硅钢片具有 相同高度。就多级硅钢片而言，每级硅钢片具有特定的宽度，但高度都是 相同的。在一个柱铁单元21中，多级硅钢片按其宽度尺寸，从小到大依次 叠合在一起，以3级辐射铁芯为例，第3级硅钢片213叠在第2级硅钢片 212上，第2级硅钢片212叠在第1级硅钢片211上，由此组成圆柱形铁芯 的一个小单元21。图5显示了圆柱形铁芯2与圆形上下轭铁5的柱状组装的俯视图；图6 显示了圆柱形铁芯2与内圆外三角环形上下轭铁6组装的俯视图。这种组 装是通过已知的连接方法实现的，例如将品字型(呈120。)分布的铁芯2放置 在上下轭铁之间，然后利用轭铁压架压紧上下下轭铁，从而实现固定连接。 上下轭铁与铁芯连接在一起后，就形成了闭合磁路。由上可知，本技术的磁性滤波器由三相连接为一体的上下环形轭铁5和6、 120。对称的三相柱铁2、三相主线圈3及三相辅助线圈组成。三相一体的环形轭铁由硅钢带巻制而成；柱铁为圆柱形，从横截面看是由多级硅钢片组成放射形结构；三相柱铁位于上下环形轭铁中间，为120°品字 形排列；主线圈和辅助线圈均采用移相接法。这样，针对不同通道的谐波 设计不同的移相角，可获得更好的滤波效果。磁性滤波器可安装在任何谐波源设备与三相进电之间，除滤除线路 谐波外，还可使设备内部元器件免遭过电压和浪涌电流的冲击，对用电 设备有保护作用，延长使用寿命。经试验证明，本技术的磁性滤波器具有以下特点1) 磁路对称，本身不引发谐波；2) 移相谐波治理技术，谐波滤除率可达50% 60%以上；3) 显著改善电流波形，增强电流连续性；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性滤波器，其特征在于包括：　呈１２０°对称排列的三个铁芯（２）；　分别缠绕在所述三个铁芯（２）上的三个主线圈（３）；　分别连接所述三个铁芯（２）顶端的上轭铁（１）；以及　分别连接所述三个铁芯（２）底端的下轭铁（４）。

【技术特征摘要】
1、一种磁性滤波器，其特征在于包括呈120°对称排列的三个铁芯(2)；分别缠绕在所述三个铁芯(2)上的三个主线圈(3)；分别连接所述三个铁芯(2)顶端的上轭铁(1)；以及分别连接所述三个铁芯(2)底端的下轭铁(4)。2、 根据权利要求1所述的磁性滤波器，其特征在于，在所述三个铁芯(2)上还分别缠绕辅助线圈。3、 根据权利要求2所述的磁性滤波器，其特征在于，所述主线圈(3)和 辅助线圈分别具有多个用于按同名端或非同名端连接的分线圈。4、 根据权利要求3所述的磁性滤波器，其特征在于，所述主线圈的分线圈 具有2 20个抽头；所述辅助线圈的分线圈具有1 5个抽头。5、 根据权利要求1所述的磁性滤波器，其特征在于，所述上轭铁(1)和 下轭铁(4)分别为圆形轭铁(5)。6、 根据权利要求1所述的磁性滤波器，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：广治平，张辉，
申请(专利权)人：力迅电通科技北京有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]