[其他]帶空氣隙的自控可變電抗器

在審

• 申請號: 101986000000229
• 申請日: 1986-01-15
• 公開（公告）號: CN86100229B
• 公開（公告）日: 1988-12-07
• 發明（設計）人: 萊奧納德·伯爾杜克
• 申請（專利權）人: 海德羅-魁北克公司
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 付康

一個可交電感器，包括具有對應端相連的一個中央芯柱和兩個外側芯柱的鐵心：兩個初級線圈，分別繞于外側芯柱并串聯聯接，供以交流電流；兩個控制線圈也串聯連接，并疊加在初級線圈上。交流電流經整流供給控制線圈直流電流，各線圈的方向及連接方式要選擇以使感應出的交流和直流磁通在一個外側芯柱中同向而在另一個中反向。每個外側芯柱包括一個在該芯柱中感應出的合成磁通所穿過的氣隙，較好的是該氣隙處于對應初級線圈和控制線圈中央。

本發明涉及一個電力設備，即一種類型的可變電抗器，它包括有三芯柱鐵心，交流供電的初級線圈（或稱輸入線圈），以及一個直流控制回路。

一般，作可變電抗器用的初級線圈至少包括一個交流供電線圈，交流電流在三柱鐵心的二個芯柱中感應相同密度的交變磁通。另一方面，向控制電路提供直流電流，它在這二個芯柱內感應相同密度的直流磁通。交流和直流磁通在兩個芯柱的一個中助磁而在另一個中減磁，無論交流電流為正或負時都是如此。在兩芯柱中的每一個磁柱中感應的直流磁通的作用，是使鐵心過飽和或欠飽和，從而確定后者對交流磁通的磁導率，來確定初級線圈電抗。通過對控制電路直流電流幅值的改變，致使在兩個芯柱中感應出的直流磁通密度改變，就可以改變電抗值。人們已經提出調節直流電流數值的一個復雜系統，可獲得一個理想工作特性的可變電抗器，有些系統將初級線圈的交流電流進行整流，并將該整流后的電流提供給控制回路。

現有的這些可變電抗器所具有的缺點是：其工作特性不穩定，它對于鐵心材料的固有特性及鐵心構造的任何變化;對于受熱或鐵心內最微小的位移;電源頻率等的影響很敏感。另外，現有技術設計的這種電抗器不能獲得初級線圈在交流變化范圍內的最佳工作狀態，從而，在初級線圈給定電壓下，端壓有微小的變化時，可變電抗器無功功率的響應特性不好。而這種特性在交流調節時是很重要的。

因此，本發明基本出發點在于，在二個芯柱中均引入氣隙來消除上述各種缺點，而二磁柱中的交流和直流磁力線是同向或反向的。

更具體地，本發明提出的可變電抗器，包括：

三芯柱的鐵心，其中每一個都具有首端和末端，所有首端通過鐵心的首端共同接點相互連接所有的末端通過鐵心的末端共同接點相互連接交流供電的初級線圈;控制線圈以及向控制線圈提供直流電流的裝置，所提供的直流幅值是隨可變電抗器的參數而異。

初級線圈和控制線圈根據鐵心配備，以便交流電流和直流電流在第一個磁柱中感應出的交、直流磁力線分別在交流正，負半波內是同向或是反向。

而在第二芯柱中，當交流電流分別在正，負半波時交流磁通和直流磁通是相互反向或同向的。

在第一和第二芯柱內分別感應的直流磁通，其磁密隨直流電流變化而異，從而改變初級線圈的感抗。

第一芯柱中感應出的合成磁通，穿過第一個芯柱和氣隙，而第二芯柱中感應出的合成磁通穿過第二個芯柱及其氣隙。

根據發明的最佳實施例，電參數即為向初級線圈供電的交流電流幅值，而直流供電裝置包括一個二極管橋式電路，該電路將初級線圈和控制線圈相互串聯，對流過初級線圈的交流電流進行整流并向控制線圈提供整流電流（自控操作）。

根據本發明的另一最佳實施例，初級線圈包括相互串聯的第一繞組和第二繞組，分別繞在第一和第二芯柱上，并供以交流電，這樣該交流電即在第一芯柱中感應出第一交變磁通，在第二芯柱中感應出第二交變磁通，該第一和第二交變磁通在上述三芯柱的第三芯柱中彼此同向。而控制線圈包含一個附加在第一繞組上的第三繞組和一個附加在第二繞組上的第四繞組，第三和第四繞組相互串聯，分別繞在第一和第二芯柱上，并供以直流電流，這樣，該直流電流便感應直流磁通，該磁通在由第一和第二芯柱所確定的磁路內成回路。

較為可取的是，第一和第三繞組繞在第一芯柱上，這樣第一芯柱上的氣隙位于第一和第三繞組的中央，而第二和第四繞組也繞在第二芯柱上，第二芯柱上的氣隙位于第二和第四繞組的中央。

可變電抗器可包括在磁芯上繞一個通以直流的偏流線圈，也可包括一個定值電感線圈與一控制線圈串聯。

本發明的目的，優點及其它特點將通過參考附圖所給出的最佳實施例會更明顯。其中：