專利名稱：高壓可調(diào)電抗器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電路調(diào)感設(shè)備，特別涉及一種應(yīng)用于諧振工頻高壓試驗裝置中的高壓可調(diào)電抗器。
背景技術(shù)：
如今由于高壓可調(diào)電抗器是用來限制電網(wǎng)電壓突變和操作過電壓引起的電流沖擊，平滑電源電壓中包含的尖峰脈沖，或平滑橋式整流電路換相時產(chǎn)生的電壓缺陷，有效地保護變頻器和改善功率因數(shù)，它既能阻止來自電網(wǎng)的干擾，又能減少整流單元產(chǎn)生的諧波電流對電網(wǎng)的污染。目前以調(diào)節(jié)磁路間隙長度為調(diào)感原理的高壓可調(diào)電抗器已廣泛應(yīng)用于GIS、電纜、大型發(fā)電機等大電容電力設(shè)備的交流試驗。亦可做為一種新型消弧線圈應(yīng)用于電力系統(tǒng)。間隙可調(diào)電抗器如圖I至圖3所示，可分為單柱式(殼式)和兩柱式(心式)結(jié)構(gòu)。其中兩柱式結(jié)構(gòu)可分為鐵芯垂直方向移動式(如圖2所示)，和鐵芯水平方向移動式(如圖3所示)，電抗器繞組布置在鐵芯柱間隙周圍以大量減少漏磁通。在圖2和圖3中，兩個線圈可以并聯(lián)，也可以串聯(lián)。目前高壓可調(diào)電抗器是串聯(lián)諧振工頻高壓試驗裝置的核心設(shè)備。在間隙調(diào)節(jié)的過程中，電抗器的鐵芯和機械傳動構(gòu)件都要受到很大的電磁力作用，因此會造成振動、噪聲，嚴(yán)重時會使整個電抗器的部件損壞，為此需要對電抗器的機械傳動構(gòu)件進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù) 的不足，提供了一種具有良好承載性、穩(wěn)定性的高壓可調(diào)電抗器。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明設(shè)計了一種高壓可調(diào)電抗器，包括由動鐵芯，靜鐵芯及線圈組成的電抗器主體，以及一個對所述電抗器主體起固定支撐作用的支撐架，還包括一個用于使所述動鐵芯進(jìn)行移動的傳動機構(gòu)，所述傳動機構(gòu)包括一根設(shè)置在所述動鐵芯內(nèi)部的第一螺桿，以及套設(shè)在所述第一螺桿端部的第一渦輪，還包括一根插入所述動鐵芯內(nèi)并與所述第一螺桿端部的第一渦輪進(jìn)行嚙合的第一蝸桿，還包括一個設(shè)置在所述第一蝸桿端部的驅(qū)動裝置。在調(diào)節(jié)電感量的過程中，靜鐵芯以及線圈在支撐架上是固定不動的，通過水平方向移動動鐵芯，通過調(diào)節(jié)動鐵芯與靜鐵芯之間的間隙來改變電感量。具體方法是通過驅(qū)動裝置帶動第一蝸桿轉(zhuǎn)動，并通過第一蝸桿帶動第一蝸輪轉(zhuǎn)動，由于第一渦輪安裝在第一螺桿的端部，且第一螺桿設(shè)置在動鐵芯的內(nèi)部，通過第一螺桿的轉(zhuǎn)動來帶動動鐵芯進(jìn)行移動，從而改變該動鐵芯與靜鐵芯相對端面的間隙以調(diào)節(jié)電抗器的電感量。本發(fā)明的實施方式同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點I、由于采用高精密的蝸輪蝸桿進(jìn)行傳動，而渦輪蝸桿本身的傳動特性是可以得到較大的傳動比，并且在傳動時結(jié)構(gòu)緊湊。而且渦輪與蝸桿的嚙合面為線接觸，其承載能力大大高于普通的機械傳動機構(gòu)。2、當(dāng)蝸桿傳動時相當(dāng)于螺旋傳動，為多齒嚙合傳動，故傳動平穩(wěn)、噪音很小。3、具有自鎖性，在傳動時，當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于嚙合輪齒間的當(dāng)量摩擦角時，機構(gòu)具有自鎖性，可實現(xiàn)反向自鎖，即只能由蝸桿帶動蝸輪，而不能由蝸輪帶動蝸桿。在調(diào)節(jié)電抗器的電感量時其反向自鎖性可起到對電抗器的安全保護作用。優(yōu)選的，還包括一塊設(shè)置在所述支撐架頂部的端板，驅(qū)動裝置置于所述端板上。將驅(qū)動裝置設(shè)置在支撐架的上方，使整個電抗器傳動布局更為合理。優(yōu)選的，所述動鐵芯及靜鐵芯采用硅鋼片疊成兩個C形結(jié)構(gòu)，且相對設(shè)置；所述動鐵芯與靜鐵芯的C形延伸處分別形成兩組相對設(shè)置的鐵芯柱，線圈采用并聯(lián)方式分別纏繞在兩組鐵芯柱的周圍。由于動鐵芯和靜鐵芯是采用兩個C形結(jié)構(gòu)的硅鋼片拼合成的閉合電路，所以鐵芯和線圈可分開制作再進(jìn)行裝配，減少了生產(chǎn)時間。另外線圈采用并聯(lián)方式纏繞在動鐵芯和靜鐵芯的芯柱上，由于線圈并聯(lián)可以補償線路中的容性充電電流，限制系統(tǒng)電壓升高以及操作時過電壓的產(chǎn)生，所以可以保證電抗器的可靠運行。優(yōu)選的，所述驅(qū)動裝置包括一個電機以及一個減速機，所述減速機具有一根主軸，所述減速機主軸的端部通過一連接桿與所述第一蝸桿的端部連接。本實施方式中電抗器的動力有電機提供，并通過減速機經(jīng)連接桿帶動第一蝸桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動。由于采用電機和減速機作為驅(qū)動裝置，在動力傳遞時，減速機可降低電機的轉(zhuǎn)速，增加其轉(zhuǎn)矩，以保證足夠的動力輸出。優(yōu)選的，所述減速機主軸的尾部為螺紋部并貫穿所述減速機的頂端，并且所述減速機主軸的尾部還連接一個用于控制所述動鐵芯移動距離的限位裝置。限位裝置可有效控制動鐵芯的移動距離，避免動鐵芯因移動距離過遠(yuǎn)或過近而造成設(shè)備損壞。優(yōu)選的，所述限位裝置包括 一個頂部帶有開口的殼體，以及相對設(shè)置在所述開口兩側(cè)的定位端頭，還包括 一根橫 向貫穿所述殼體的第二螺桿，以及套設(shè)在所述第二螺桿主體并位于所述殼體內(nèi)的限位塊，所述限位塊具有一個凸起部并穿過所述殼體頂部的開口 ；還包括套設(shè)在所述第二螺桿端部的齒輪，所述齒輪與所述減速機主軸的螺紋部進(jìn)行嚙合。當(dāng)減速機帶動動鐵芯進(jìn)行移動時，此時減速機主軸的螺紋部帶動齒輪以及與齒輪連接的第二螺桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動，此時限位塊在第二螺桿的傳動下進(jìn)行移動，當(dāng)限位塊頂部的凸起部移動到位于開口兩側(cè)的定位端頭時,通過定位端頭抵住限位塊,使限位塊停止移動，并帶動減速機的主軸停止轉(zhuǎn)動，迫使動鐵芯無法再進(jìn)行左右移動。由此可知限位裝置可有效控制動鐵芯的移動距離，避免動鐵芯因移動距離過遠(yuǎn)或過近造成的設(shè)備損壞。優(yōu)選的，所述第二螺桿的端部具有一根第二蝸桿，所述第二蝸桿連接一個用于目測所述動鐵芯移動距離的指針機構(gòu)。工作人員可通過指針機構(gòu)所指的位置來確定動鐵芯的移動距離，更加人性化。優(yōu)選的,所述指針機構(gòu)包括一個箱體，以及一根設(shè)置在所述箱體內(nèi)的傳動軸,還包括套設(shè)在所述傳動軸主體處的第二渦輪，所述第二渦輪與所述第二螺桿端部的第二蝸桿進(jìn)行嚙合；還包括套設(shè)在所述傳動軸端部的指針，所述指針置于所述箱體外。當(dāng)減速機帶動動鐵芯進(jìn)行移動時，限位塊在第二螺桿的轉(zhuǎn)動下也隨之進(jìn)行移動，又因第二渦輪與第二螺桿端部的第二蝸桿嚙合，所以當(dāng)?shù)诙輻U轉(zhuǎn)動時，第二渦輪帶動傳動軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動，此時位于箱體外的指針也隨之進(jìn)行轉(zhuǎn)動，工作人員可根據(jù)指針?biāo)傅奈恢脕泶_定動鐵芯的移動距離，并且當(dāng)電抗器內(nèi)部發(fā)生故障時，工作人員可根據(jù)指針?biāo)傅奈恢妙A(yù)先停止設(shè)備繼續(xù)工作，更加人性化。


圖I為背景技術(shù)中的單柱式電抗器鐵芯示意圖；圖2和圖3為背景技術(shù)中的兩柱式電抗器鐵芯示意圖；圖4為本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4的側(cè)視圖；圖6為本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6的側(cè)視圖；圖8為本發(fā)明實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為圖8的側(cè)視圖；圖10為圖8中B處的局部放大圖；圖11為圖9中A處的局部放大圖；參見圖3至圖11,1為動鐵芯；2為靜鐵芯；3為線圈；4為第一螺桿；5為第一渦輪；6為第一蝸桿；7、8為鐵芯柱；9為電機；10為減速機；11為連接桿；12為殼體；13為定位端頭；14為第二螺桿；15為限位塊；16為凸起部；17為齒輪；18為第二蝸桿；19為箱體；20為傳動軸；21為第二渦輪；23為指針；24為支撐架；25為端板；26為螺紋部。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的各實施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保護的技術(shù)方案。本發(fā)明的第一實施方式涉及高壓可調(diào)電抗器。如圖4和5所示，該電抗器包括由動鐵芯1， 靜鐵芯2及線圈3組成的電抗器主體，以及一個對電抗器主體起固定支撐作用的支撐架24，還包括一個用于使動鐵芯I進(jìn)行移動的傳動機構(gòu)。具體的說，傳動機構(gòu)包括一根設(shè)置在動鐵芯I內(nèi)部的第一螺桿4，以及套設(shè)在第一螺桿4端部的第一渦輪5，還包括一根插入動鐵芯I內(nèi)并與第一螺桿4端部的第一渦輪5進(jìn)行嚙合的第一蝸桿6，第一蝸桿6的端部設(shè)置有用于驅(qū)動第一蝸桿6旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置。該驅(qū)動裝置由電機9和減速機10構(gòu)成，減速機10傳動軸的端部通過一連接桿11與第一蝸桿6的端部連接。在調(diào)節(jié)電感量的過程中，靜鐵芯2以及線圈3在支撐架24上是固定不動的，通過水平方向移動動鐵芯I來改變電感量。具體方法為由于采用電機9和減速機10作為動力的驅(qū)動裝置，在動力傳遞時，減速機10可降低電機的轉(zhuǎn)速，增加其轉(zhuǎn)矩，以保證足夠的動力輸出，其動力通過減速機10的主軸經(jīng)連接桿11帶動第一蝸桿6進(jìn)行轉(zhuǎn)動，通過第一蝸桿6帶動第一蝸輪5轉(zhuǎn)動，由于第一潤輪5安裝在第一螺桿4的端部,且第一螺桿4設(shè)置在動鐵芯I的內(nèi)部并采用螺紋連接，通過第一螺桿4的轉(zhuǎn)動來帶動動鐵芯I進(jìn)行左右移動，通過改變動鐵芯I與靜鐵芯2相對端面的間隙來調(diào)節(jié)電抗器的電感量。本實施例由于采用渦輪蝸桿的傳動方式，所以具有以下優(yōu)點I、由于采用高精密的蝸輪蝸桿進(jìn)行傳動，而渦輪蝸桿本身的傳動特性是可以得到較大的傳動比，并且在傳動時結(jié)構(gòu)緊湊。而且渦輪與蝸桿的嚙合面為線接觸，其承載能力大大高于普通的傳動機構(gòu)。2、當(dāng)蝸桿傳動時相當(dāng)于螺旋傳動，為多齒嚙合傳動，故傳動平穩(wěn)、噪音很小。3、具有自鎖性，在傳動時，當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于嚙合輪齒間的當(dāng)量摩擦角時，機構(gòu)具有自鎖性，可實現(xiàn)反向自鎖，即只能由蝸桿帶動蝸輪，而不能由蝸輪帶動蝸桿。在調(diào)節(jié)電抗器的電感量時其反向自鎖性可起對電抗器的安全保護作用。另外本實施方式中電抗器的動鐵芯I和靜鐵芯2采用兩柱式結(jié)構(gòu)，動鐵芯I為水平方向移動，如圖3所示，其中動鐵芯I及靜鐵芯2采用硅鋼片疊成兩個C形結(jié)構(gòu)，且相對設(shè)置；動鐵芯I與靜鐵芯2的C 形延伸處分別形成兩組相對設(shè)置的鐵芯柱7、8，線圈3用并聯(lián)方式分別纏繞在兩組鐵芯柱的周圍以大量減少漏磁通。由于動鐵芯I和靜鐵芯2是采用兩個C形結(jié)構(gòu)的硅鋼片拼合成的閉合電路，所以鐵芯和線圈可分開制作再進(jìn)行裝配，以減少生產(chǎn)時間。另外線圈采用并聯(lián)方式纏繞在動鐵芯和靜鐵芯的芯柱上，由于線圈并聯(lián)可以補償線路中的容性充電電流，限制系統(tǒng)電壓升高以及操作時過電壓的產(chǎn)生，所以可以保證電抗器的可靠運行。本發(fā)明的第二實施方式涉及一種高壓可調(diào)電抗器。第二實施方式是在第一實施方式的基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步改進(jìn)獲得。具體改進(jìn)如圖6和圖7所示，減速機10的主軸尾部為螺紋部26并貫穿減速機10的頂端，并且該減速機10的主軸尾部還連接一個用于控制動鐵芯I移動距離的限位裝置。限位裝置可有效控制動鐵芯I的移動距離，避免動鐵芯I因移動距離過遠(yuǎn)或過近而造成設(shè)備損壞。具體的說，限位裝置包括一個頂部帶有開口的殼體12，以及相對設(shè)置在開口兩側(cè)的定位端頭13，還包括一根橫向貫穿殼體12的第二螺桿14，以及套設(shè)在第二螺桿14主體并位于殼體12內(nèi)的限位塊15，限位塊15具有一個凸起部16且穿過殼體12頂部的開口 ；還包括套設(shè)在第二螺桿14端部的齒輪17，齒輪17與減速機主軸的螺紋部26進(jìn)行嚙合。通過以上的技術(shù)方案可知，當(dāng)減速機10帶動動鐵芯I進(jìn)行移動時，此時減速機主軸的螺紋部26帶動齒輪17以及與齒輪17連接的第二螺桿14進(jìn)行轉(zhuǎn)動，此時限位塊15在第二螺桿14的傳動下進(jìn)行移動，當(dāng)限位塊15頂部的凸起部16移動到位于開口兩側(cè)的定位端頭13時，通過定位端頭13可抵住限位塊15，使限位塊15停止移動，并帶動減速機10的主軸停止轉(zhuǎn)動，迫使動鐵芯I無法再進(jìn)行移動。由此可知限位裝置可有效控制動鐵芯I的移動距離，避免動鐵芯I因移動距離過遠(yuǎn)或過近而造成設(shè)備損壞。本發(fā)明的第三實施方式涉及一種高壓可調(diào)電抗器。第三實施方式是在第二實施方式的基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步改進(jìn)獲得。具體改進(jìn)如圖8至圖11所示，在第二螺桿14的端部連接有第二蝸桿18，并且該第二蝸桿18連接一個用于直接目測動鐵芯I移動距離的指針機構(gòu)。工作人員可根據(jù)指針?biāo)傅奈恢脕泶_定動鐵芯I的移動距離。具體的說，該指針機構(gòu)包括一個箱體19，以及一根設(shè)置在箱體19內(nèi)的傳動軸20，還包括套設(shè)在傳動軸20主體處的第二渦輪21，第二渦輪21與第二螺桿14端部的第二蝸桿18進(jìn)行嚙合；還包括套設(shè)在傳動軸20端部的指針23，指針23置于箱體19外。當(dāng)減速機10帶動動鐵芯I進(jìn)行移動時，限位塊15在第二螺桿14的轉(zhuǎn)動下也隨之進(jìn)行移動，又因第二渦輪21與第二螺桿14端部的第二蝸桿18嚙合，所以當(dāng)?shù)诙輻U14轉(zhuǎn)動時，第二渦輪21帶動傳動軸20進(jìn)行轉(zhuǎn)動，此時位于箱體19外的指針23也隨之進(jìn)行轉(zhuǎn)動，工作人員可根據(jù)指針?biāo)傅奈恢脕泶_定動鐵芯I的移動距離，并且當(dāng)電抗器內(nèi)部發(fā)生故障時，工作人員可根據(jù)指針?biāo)傅奈恢妙A(yù)先停止設(shè)備繼續(xù)工作，更加人性化。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，上述各實施方式是實現(xiàn)本發(fā)明的具體實施例，而在實際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié) 上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種高壓可調(diào)電抗器，包括由動鐵芯，靜鐵芯及線圈組成的電抗器主體，以及一個對所述電抗器主體起固定支撐作用的支撐架，還包括一個用于使所述動鐵芯進(jìn)行移動的傳動機構(gòu)，其特征在于所述傳動機構(gòu)包括一根設(shè)置在所述動鐵芯內(nèi)部的第一螺桿，以及套設(shè)在所述第一螺桿端部的第一渦輪，還包括一根插入所述動鐵芯內(nèi)并與所述第一螺桿端部的第一渦輪進(jìn)行嚙合的第一蝸桿，還包括一個設(shè)置在所述第一蝸桿端部的驅(qū)動裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓可調(diào)電抗器，其特征在于還包括一塊設(shè)置在所述支撐架頂部的端板，驅(qū)動裝置置于所述端板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓可調(diào)電抗器，其特征在于所述動鐵芯及靜鐵芯采用硅鋼片疊成兩個C形結(jié)構(gòu)，且相對設(shè)置；所述動鐵芯與靜鐵芯的C形延伸處分別形成兩組相對設(shè)置的鐵芯柱，線圈采用并聯(lián)方式分別纏繞在兩組鐵芯柱的周圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓可調(diào)電抗器，其特征在于所述驅(qū)動裝置包括一個電機以及一個減速機，所述減速機具有一根主軸，所述減速機主軸的端部通過一連接桿與所述第一蝸桿的端部連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓可調(diào)電抗器，其特征在于所述減速機主軸的尾部為螺紋部并貫穿所述減速機的頂端，并且所述減速機主軸的尾部還連接一個用于控制所述動鐵芯移動距離的限位裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓可調(diào)電抗器，其特征在于所述限位裝置包括一個頂部帶有開口的殼體，以及相對設(shè)置在所述開口兩側(cè)的定位端頭，還包括一根橫向貫穿所述殼體的第二螺桿，以及套設(shè)在所述第二螺桿主體并位于所述殼體內(nèi)的限位塊，所述限位塊具有一個凸起部且穿過所述殼體頂部的開口 ；還包括套設(shè)在所述第二螺桿端部的齒輪，所述齒輪與所述減速機主軸的螺紋部進(jìn)行嚙合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高壓可調(diào)電抗器，其特征在于所述第二螺桿的端部具有一根第二蝸桿，所述第二蝸桿連接一個用于目測所述動鐵芯移動距離的指針機構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高壓可調(diào)電抗器，其特征在于所述指針機構(gòu)包括一個箱體，以及一根設(shè)置在所述箱體內(nèi)的傳動軸，還包括套設(shè)在所述傳動軸主體處的第二渦輪，所述第二渦輪與所述第二螺桿端部的第二蝸桿進(jìn)行嚙合；還包括套設(shè)在所述傳動軸端部的指針，所述指針置于所述箱體外。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電路調(diào)感設(shè)備，具體的說是一種應(yīng)用于諧振工頻高壓試驗裝置中的高壓可調(diào)電抗器，包括由動鐵芯，靜鐵芯及線圈組成的電抗器主體，以及一個對所述電抗器主體起固定支撐作用的支撐架，還包括一個用于使所述動鐵芯進(jìn)行移動的傳動機構(gòu)，所述傳動機構(gòu)包括一根設(shè)置在所述動鐵芯內(nèi)部的第一螺桿，以及套設(shè)在所述第一螺桿端部的第一渦輪，還包括一根插入所述動鐵芯內(nèi)并與所述第一螺桿端部的第一渦輪進(jìn)行嚙合的第一蝸桿，還包括一個設(shè)置在所述第一蝸桿端部的驅(qū)動裝置。同現(xiàn)有技術(shù)相比由于采用高精密的蝸輪蝸桿進(jìn)行傳動，由于渦輪與蝸桿的嚙合面為線接觸，其承載能力大大高于普通的傳動機構(gòu)。
文檔編號H01F29/10GK103219138SQ20131013914
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月19日
發(fā)明者董瑞利, 熊海功, 吳波, 唐志明, 郭定 申請人:上海杰智電工科技有限公司