專利名稱：濾波電抗器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及電抗器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用于城市軌道交通行業(yè)的濾波電抗器。
背景技術(shù)：
城市軌道交通車輛通常是從直流供電網(wǎng)中獲取直流電壓，通過牽引逆變器控制三相交流異步牽引電機，驅(qū)動列車運行。在牽引逆變器的輸入回路設(shè)置有濾波電抗器及由濾波電容器構(gòu)成的LC濾波回路，該LC濾波回路能夠使牽引逆變器直流側(cè)電容的電壓波動限制在一定范圍；同時，當(dāng)主電路發(fā)生某些突變時，比如負載突變，該LC濾波回路將抑制負載電流的突變，使牽弓I系統(tǒng)能夠繼續(xù)正常工作。通常，濾波電抗器主要采用空心電抗器和鐵芯電抗器，其中，空心電抗器具有重量輕、不會出現(xiàn)磁飽和等特點，有利于列車減重、降低成本，而且，空心電抗器的電感值有利于對牽引系統(tǒng)的實時控制。然而，空心電抗器的電感值相對于同體積的鐵芯電抗器小很多，對線路的濾波效果就相對差很多。此外，空心電抗器的電感值較小，空心電抗器與濾波電容器構(gòu)成的LC濾波電路不能有效地抑制地面變電站利用12段或24段全波橋式整流電路產(chǎn)生的50Hz倍數(shù)的諧波分量，對早期的地鐵線路50Hz軌旁電路裝置有較大的干擾。鐵芯電抗器相對于同體積的空心電抗器具有較高的電感值，對線路的濾波效果很好，但是，鐵芯電抗器的重量重、成本高，不利于車輛減重和降低成本。

實用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例提供一種濾波電抗器，介于鐵芯電抗器和空心電抗器之間，能夠克服對50Hz軌旁電路的干擾，且具有重量輕、成本低的優(yōu)點，技術(shù)方案如下一種濾波電抗器，包括回型結(jié)構(gòu)的鐵芯以及套設(shè)在所述鐵芯上的線圈，其中，在所述濾波電抗器的工作電流不超過所述濾波電抗器的額定電流時，當(dāng)前工作的濾波電抗器的電感值為所述濾波電抗器的額定電感值，以及在所述濾波電抗器的工作電流超過所述濾波電抗器的額定電流且逐漸增大時，當(dāng)前工作的濾波電抗器的電感值逐漸降低并接近至所述額定電感值的一半的預(yù)設(shè)范圍。優(yōu)選的，所述線圈的匝數(shù)不超過50匝。優(yōu)選的，所述鐵芯的截面積不超過250cm2。優(yōu)選的，所述鐵芯的長度不超過720mm,寬度不超過600mm,厚度不超過250mm。優(yōu)選的，所述鐵芯由硅鋼片構(gòu)成。優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)范圍為O. 4L O. 6L，其中，L為所述濾波電抗器的額定電感值。由以上本申請實施例提供的技術(shù)方案可見，所述濾波電抗器設(shè)置有鐵芯，當(dāng)所述濾波電抗器的工作電流在濾波電抗器的額定工作電流工作區(qū)間內(nèi)時，所述鐵芯工作在非飽和狀態(tài)，其電感值為額定電感值，此時，該濾波電抗器與普通的鐵芯電抗器的此特性相同，不會飽和，電感量基本不變且電感量較大，具有很好的濾波效果，有利于牽引系統(tǒng)的實時控制；當(dāng)所述濾波電抗器的工作電流在重負荷工作區(qū)間時，所述鐵芯工作在接近臨界飽和狀態(tài)，其電感值接近所述額定電感值的一半的預(yù)設(shè)范圍，相當(dāng)于同體積的空心電抗器的電感值，但是，此時的濾波電抗器不會對50Hz軌旁電路產(chǎn)生干擾。綜上可知，本申請?zhí)峁┑臑V波電抗器的磁特性介于鐵芯電抗器和空心電抗器之間，能夠滿足列車運行的要求，既能夠克服對50Hz軌旁電路的干擾，又具有重量輕、成本低的特點。

為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖Ia為本申請實施例提供的一種濾波電抗器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖Ib為本申請實施例提供的一種鐵芯的俯視結(jié)構(gòu)不意圖；圖Ic為本申請實施例提供的一種鐵芯的局部剖視示意圖；圖2為圖Ia所示的濾波電抗器的磁特性曲線圖。
具體實施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請保護的范圍。請參見圖la，示出了本申請實施例提供的一種濾波電抗器的結(jié)構(gòu)示意圖。該濾波電抗器包括鐵芯I、線圈2，其中，鐵芯I設(shè)置成回型結(jié)構(gòu)，采用硅鋼片制成，線圈2套設(shè)在所述鐵芯I上。請參見圖Ib和圖lc，不出了鐵芯I的結(jié)構(gòu)不意圖，鐵芯I包括兩個鐵芯柱11和12，兩個線圈分別套在鐵心柱11和12上，其中，鐵芯的長度L不超過720_，寬度D不超過600mm,厚度H不超過250mm,且兩個鐵心柱的截面積(圖中斜線部分)不超過250cm2 ;所述線圈2的匝數(shù)不超過50匝，上述參數(shù)的鐵芯所固有的磁滯曲線決定了該濾波電抗器的磁特性介于鐵芯電抗器和空心電抗器之間，當(dāng)濾波電抗器的工作電流在重負荷工作區(qū)間時，該鐵芯工作于接近飽和狀態(tài)，但不影響整個牽引系統(tǒng)的正常工作。請參見圖2，示出了圖Ia所示的濾波電抗器的磁特性曲線圖。如圖2所示，圖中，曲線a為普通鐵芯電抗器的磁特性曲線，曲線b為本申請實施例提供的濾波電抗器的磁特性曲線，曲線c為空心電抗器的磁特性曲線。Ie為電抗器的額定工作電流，本實施例中以濾波電抗器的額定電流為520A，工作電流為1200A左右時為濾波電抗器的重負荷工作區(qū)為例進行說明。當(dāng)所述濾波電抗器的工作電流在小于額定電流工作區(qū)間內(nèi)時，該濾波電抗器的電感值為額定電感值L，在列車的運行周期里，該濾波電抗器絕大部分時間工作在此區(qū)間，此時，所述濾波電抗器的絕大部分時間與普通的鐵芯電抗器的磁特性相同，鐵芯不會飽和、電感量基本不變，有利于牽引系統(tǒng)的實時控制，而且，此時的濾波電抗器具有較大的電感量、很好的濾波效果，且不會對50Hz軌旁電路產(chǎn)生干擾，不會干擾列車定位。當(dāng)所述濾波電抗器的工作電流在重負荷工作區(qū)間時，即該濾波電抗器的工作電流為520A 1200A的區(qū)間內(nèi)，濾波電抗器的鐵芯工作狀態(tài)逐漸接近飽和狀態(tài)，由圖2可知，在濾波電抗器的工作電流接近或者大于1200A時，該濾波電抗器的接近飽和，此時，該濾波電抗器的電感值降低至接近所述額定電感值的一半的預(yù)設(shè)范圍，此時該濾波電抗器仍具有電抗器的特性，相當(dāng)于同體積的空心電抗器的電感值，此時的濾波電抗器不會對50Hz軌旁電路產(chǎn)生干擾。本實施例提供的濾波電抗器，其工作電流在小于額定電流的工作區(qū)間內(nèi)時，該濾波電抗器的磁特性和普通的鐵芯電抗器的磁特性相同，電感量較大，比同體積的電抗器的電感高很多，但是，該濾波電抗器的重量較輕，體積較小；但是，當(dāng)濾波電抗器的工作電流處于重負荷工作區(qū)間時，該濾波電抗器的鐵芯工作在接近飽和狀態(tài)，其電感值仍比同體積的空心電抗器的電感量高，仍具有電抗器的特性，能夠滿足列車運行要求。綜上可知，該濾波電抗器在保證了良好的濾波效果的前提下，減小了濾波電抗器的重量、降低了成本，有利于 列車的減重和降低成本，提高了濾波電抗器的性價比。優(yōu)選的，此時濾波電抗器的電感值逐漸由額定電感值L降至接近所述額定電感值L的一半的預(yù)設(shè)范圍，該預(yù)設(shè)范圍可以為O. 4L O. 6L。本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現(xiàn)本實施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，即可以理解并實施。以上所述僅是本申請的具體實施方式
，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本申請的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種濾波電抗器，其特征在于，所述濾波電抗器包括回型結(jié)構(gòu)的鐵芯以及套設(shè)在所述鐵芯上的線圈，其中，在所述濾波電抗器的工作電流不超過所述濾波電抗器的額定電流時，當(dāng)前工作的濾波電抗器的電感值為所述濾波電抗器的額定電感值，以及在所述濾波電抗器的工作電流超過所述濾波電抗器的額定電流且逐漸增大時，當(dāng)前工作的濾波電抗器的電感值逐漸降低并接近至所述額定電感值的一半的預(yù)設(shè)范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濾波電抗器，其特征在于，所述線圈的匝數(shù)不超過50匝。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濾波電抗器，其特征在于，所述鐵芯的截面積不超過250cm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濾波電抗器，其特征在于，所述鐵芯的長度不超過720_，寬度不超過600mm,厚度不超過250mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濾波電抗器，其特征在于，所述鐵芯由硅鋼片構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濾波電抗器，其特征在于，所述預(yù)設(shè)范圍為O.4L O. 6L，其中，L為所述濾波電抗器的額定電感值。
專利摘要一種濾波電抗器包括回型結(jié)構(gòu)的鐵芯以及套設(shè)在鐵芯上的線圈，其中，在濾波電抗器的工作電流不超過濾波電抗器的額定電流時，當(dāng)前工作的濾波電抗器的電感值為濾波電抗器的額定電感值，以及在濾波電抗器的工作電流超過濾波電抗器的額定電流且逐漸增大時，當(dāng)前工作的濾波電抗器的電感值逐漸降低并接近至額定電感值的一半的預(yù)設(shè)范圍。本實用新型所提供的濾波電抗器不會對50Hz軌旁電路產(chǎn)生干擾，能夠滿足列車運行的要求，既能夠克服對50Hz軌旁電路的干擾，又具有重量輕、成本低的優(yōu)點。
文檔編號H01F27/245GK202487311SQ201220092540
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月13日
發(fā)明者沈建華, 潘泰孚 申請人:深圳市英威騰交通技術(shù)有限公司