本實(shí)用新型涉及變流器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三相并行電抗器和變流器。

背景技術(shù)：

在風(fēng)電變流器中，現(xiàn)有方案通常采用LC或LCL濾波器來降低電網(wǎng)諧波電流，但是該方案容易造成風(fēng)場諧振事故的發(fā)生。

針對(duì)風(fēng)場諧振問題，可以通過載波移相使并聯(lián)逆變器電網(wǎng)諧波抵消，減少甚至取消交流濾波電容，從而從根本上解決該問題。

然而，載波移相會(huì)在并聯(lián)逆變器之間產(chǎn)生共模電壓，而現(xiàn)有的三相三柱電抗器無共模抑制能力，易造成極大的環(huán)流，因此，現(xiàn)有技術(shù)多采用三相五柱電抗或三相四柱電抗來提供所需的共模阻抗，從而降低環(huán)流。但是采用該方案的電抗器不但體積大，成本也較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的在于提出一種三相并行電抗器和變流器，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例第一方面提供一種三相并行電抗器，所述三相并行電抗器包括N組磁芯、六個(gè)垂直鐵軛和3N個(gè)繞組，每組磁芯包括三個(gè)鐵芯柱和二個(gè)平行鐵軛，其中N≥2；

其中，所述六個(gè)垂直鐵軛與每組磁芯連接；

所述三個(gè)鐵芯柱并排設(shè)置在所述二個(gè)平行鐵軛之間，每一鐵芯柱上都繞設(shè)有一個(gè)繞組。

進(jìn)一步地，所述垂直鐵軛設(shè)置在所述平行鐵軛和所述鐵芯柱之間；或者所述平行鐵軛設(shè)置在所述垂直鐵軛和所述鐵芯柱之間。

進(jìn)一步地，所述鐵芯柱開有氣隙。

進(jìn)一步地，所述鐵芯柱、所述平行鐵軛和所述垂直鐵軛的材料為內(nèi)部不含氣隙的磁性材料。

進(jìn)一步地，所述內(nèi)部不含氣隙的磁性材料具體為硅鋼片、鐵氧體、非晶材料或微晶材料。

此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例第二方面提供一種變流器，包括N個(gè)并聯(lián)的功率模塊，該變流器還包括串接到所述功率模塊輸出端的三相并行電抗器；所述三相并行電抗器包括N組磁芯、六個(gè)垂直鐵軛和3N個(gè)繞組，每組磁芯包括三個(gè)鐵芯柱和二個(gè)平行鐵軛，其中N≥2；

其中，所述六個(gè)垂直鐵軛與每組磁芯連接；

所述三個(gè)鐵芯柱并排設(shè)置在所述二個(gè)平行鐵軛之間，每一鐵芯柱上都繞設(shè)有一個(gè)繞組。

進(jìn)一步地，所述垂直鐵軛設(shè)置在所述平行鐵軛和所述鐵芯柱之間；或者所述平行鐵軛設(shè)置在所述垂直鐵軛和所述鐵芯柱之間。

進(jìn)一步地，所述鐵芯柱開有氣隙。

進(jìn)一步地，所述鐵芯柱、所述平行鐵軛和所述垂直鐵軛的材料為內(nèi)部不含氣隙的磁性材料。

進(jìn)一步地，所述內(nèi)部不含氣隙的磁性材料具體為硅鋼片、鐵氧體、非晶材料或微晶材料。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的三相并行電抗器和變流器，與五柱方案電感相比，單個(gè)繞組差模感量沒有變化，但共模磁路比差模磁路長，共模感量相對(duì)較大，電抗器的鐵芯柱和鐵軛有減少，可節(jié)省安裝空間，能夠有效的降低成本。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的三相并行電抗器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的三相并行電抗器另一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的變流器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的三相并行電抗器的磁場結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的三相并行電抗器的另一磁場結(jié)構(gòu)示意圖。

本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

具體實(shí)施方式

應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

現(xiàn)在將參考附圖描述實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施例的。在后續(xù)的描述中，使用用于表示元件的諸如“模塊”、“部件”或“單元”的后綴僅為了有利于本實(shí)用新型的說明，其本身并沒有特定的意義。

在本實(shí)用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。另外，各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。

如圖1所示，本實(shí)用新型第一實(shí)施例提出一種三相并行電抗器，包括兩組磁芯、六個(gè)垂直鐵軛和兩組三相繞組，具體說，該三相并行電抗器包括第一組磁芯10、第二組磁芯11、六個(gè)垂直鐵軛12和六個(gè)繞組103，第一組磁芯10包括三個(gè)鐵芯柱101和二個(gè)平行鐵軛102。第二組磁芯11與第一組磁芯10的結(jié)構(gòu)類似。六個(gè)繞組103組成兩組三相繞組。

其中，六個(gè)垂直鐵軛12與第一組磁芯10和第二組磁芯11連接。具體地，三個(gè)垂直鐵軛12設(shè)置在平行鐵軛102和鐵芯柱101之間，另外三個(gè)垂直鐵軛12同樣設(shè)置在平行鐵軛102和鐵芯柱101之間。

請(qǐng)參考圖2所示，在另一實(shí)施方式中，平行鐵軛102設(shè)置在垂直鐵軛12和鐵芯柱101之間，另外一個(gè)平行鐵軛102同樣設(shè)置在垂直鐵軛12和鐵芯柱101之間。

三個(gè)鐵芯柱101并排設(shè)置在二個(gè)平行鐵軛102之間，呈日字形結(jié)構(gòu)設(shè)置,每組三相繞組分別繞于所述磁芯的三個(gè)鐵芯柱上,即每一鐵芯柱101上都繞設(shè)有一個(gè)繞組103。二個(gè)平行鐵軛102平行設(shè)置。

在本實(shí)施例中，鐵芯柱101開有氣隙。

在本實(shí)施例中，鐵芯柱101、平行鐵軛102和垂直鐵軛12的材料為內(nèi)部不含氣隙的磁性材料。內(nèi)部不含氣隙的磁性材料具體可為硅鋼片、鐵氧體、非晶材料或微晶材料。

需要說明的是，圖1只是示例出三相六柱并行電抗器的情形，可以想象地，三相九柱并行電抗器、三相十二柱并行電抗器的結(jié)構(gòu)與此類似地。例如：三相九柱并行電抗器相對(duì)三相六柱并行電抗器來說，多了一組磁芯，以圖1為例，多了的磁芯可設(shè)置在第一組磁芯10和第二組磁芯11之間，其他結(jié)構(gòu)件仍然不變。

參照?qǐng)D3，圖3為本實(shí)用新型第二實(shí)施例提出的一種變流器，包括N個(gè)并聯(lián)的功率模塊20。在本實(shí)施例中，功率模塊20可為三相逆變器。

該變流器還包括串接到功率模塊20輸出端的三相并行電抗器21；三相電抗器21包括N組磁芯、六個(gè)垂直鐵軛和3N個(gè)繞組，每組磁芯包括三個(gè)鐵芯柱和二個(gè)平行鐵軛，其中N≥2。

其中，六個(gè)垂直鐵軛與N組磁芯連接。具體地，三個(gè)垂直鐵軛設(shè)置在平行鐵軛和鐵芯柱之間，另外三個(gè)垂直鐵軛同樣設(shè)置在平行鐵軛和鐵芯柱之間。

在另一實(shí)施方式中，平行鐵軛102設(shè)置在垂直鐵軛12和鐵芯柱101之間，另外一個(gè)平行鐵軛102同樣設(shè)置在垂直鐵軛12和鐵芯柱101之間。

三個(gè)鐵芯柱并排設(shè)置在二個(gè)平行鐵軛之間，呈日字形結(jié)構(gòu)設(shè)置,每組三相繞組分別繞于所述磁芯的三個(gè)鐵芯柱上,即每一鐵芯柱上都繞設(shè)有一個(gè)繞組。二個(gè)平行鐵軛平行設(shè)置。

在本實(shí)施例中，鐵芯柱開有氣隙。

在本實(shí)施例中，鐵芯柱、平行鐵軛和垂直鐵軛的材料為內(nèi)部不含氣隙的磁性材料。內(nèi)部不含氣隙的磁性材料具體可為硅鋼片、鐵氧體、非晶材料或微晶材料。

請(qǐng)查看圖4和圖5所示，以N＝2為例，并聯(lián)逆變器載波移相角度為360/N＝180°，對(duì)于每組逆變器來說，逆變電流分為兩部分：差模電流和共模環(huán)流。

由于每組逆變器差模電流三相之和為零，所對(duì)應(yīng)鐵軛磁場之和為零，此時(shí)三相六柱并行電抗等同于兩個(gè)并行并聯(lián)的三相三柱電抗，與三相五柱電抗相比，差模感量沒有變化，如圖4所示。

并聯(lián)逆變器之間的共模環(huán)流總是一處流入另一處流出，電流流入繞組所在的三個(gè)鐵芯柱產(chǎn)生的磁場方向與電流流出繞組所在的三個(gè)鐵芯柱產(chǎn)生的磁場方向相反，從而使電抗具有了共模抑制能力，如圖5所示。平行鐵軛與垂直鐵軛之間即使不開氣隙，共模磁路長于差模磁路，相較于五柱方案，共模感量也比較大，如果開了氣隙后，共模感量更大。

另外，該三相六柱并行電抗較兩個(gè)三相五柱電抗減少了四個(gè)鐵芯柱和部分鐵軛，且節(jié)省了部分安裝空間，因此能夠有效的降低成本。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的三相并行電抗器和變流器，與五柱方案電感相比，單個(gè)繞組差模感量沒有變化，但共模磁路比差模磁路長，共模感量相對(duì)較大，電抗器的鐵芯柱和鐵軛有減少，可節(jié)省安裝空間，能夠有效的降低成本。

需要說明的是，在本文中，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者裝置不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者裝置所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括該要素的過程、方法、物品或者裝置中還存在另外的相同要素。

以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。