專利名稱：手動(dòng)調(diào)感變頻串聯(lián)諧振裝置的高壓電抗器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及耐壓試驗(yàn)裝置，具體地指一種手動(dòng)調(diào)感變頻串聯(lián)諧振裝置的高壓電抗器。
背景技術(shù)：
各種大型電力變壓器、電力電纜、汽輪及水輪發(fā)電機(jī)及其它容性設(shè)備的交流耐壓試驗(yàn)都必須嚴(yán)格按試驗(yàn)規(guī)程定期進(jìn)行。在工頻條件下，由于被試品電容量較大，或者試驗(yàn)電壓要求較高，對(duì)試驗(yàn)裝置的電源容量相應(yīng)的也有較高的要求，傳統(tǒng)的工頻耐壓裝置往往單件體積大，重量重，不便于現(xiàn)場(chǎng)搬運(yùn)，而且不便于任意組合，靈活性較差。變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置是運(yùn)用串聯(lián)諧振原理，利用勵(lì)磁變壓器激發(fā)串聯(lián)諧振回路，調(diào)節(jié)變頻控制器的輸出頻率，諧振頻率可以在30 300Hz范圍內(nèi)，使回路電感L和試品C串聯(lián)諧振，諧振電壓即為加到試品上電壓完成多種電力設(shè)備的交流耐壓試驗(yàn)。變頻諧振試驗(yàn)裝置廣泛用于電力、冶金、石油、化工等行業(yè)，適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預(yù)防性試驗(yàn)。目前國(guó)內(nèi)的串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置采用的是調(diào)頻技術(shù)，但是對(duì)于被試品電容量比較大的負(fù)載，特別是對(duì)電纜和發(fā)電機(jī)的耐壓試驗(yàn)，如果只用調(diào)頻技術(shù)難以找到諧振點(diǎn)，這就給現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)帶來(lái)諸多不便。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種手動(dòng)調(diào)感變頻串聯(lián)諧振裝置的高壓電抗器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的手動(dòng)調(diào)感變頻串聯(lián)諧振裝置的高壓電抗器，包括前蓋板、定鐵芯連接件、定鐵芯、線圈、套在線圈外的外殼、動(dòng)鐵芯、動(dòng)鐵芯連接件、后蓋板、搖把、與勵(lì)磁變壓器連接的進(jìn)線端子和與諧振電容器連接的出線端子，所述定鐵芯通過(guò)定鐵芯連接件固定安裝在所述前蓋板上，所述動(dòng)鐵芯的一端套接在所述定鐵芯外，所述動(dòng)鐵芯的另一端通過(guò)動(dòng)鐵芯連接件活動(dòng)安裝在所述后蓋板上，所述搖把與所述后蓋板活動(dòng)連接，所述線圈上的兩根引線分別與進(jìn)線端子、出線端子連接，所述進(jìn)線端子、出線端子分別安裝在前蓋板上相應(yīng)的安裝孔內(nèi)，所述前蓋板和后蓋板分別固定套接在外殼的兩端。上述方案中，所述前蓋板中間設(shè)置有用于安裝定鐵芯連接件的固定孔，所述前蓋板上還分別設(shè)置有用于安裝所述進(jìn)線端子、出線端子的進(jìn)線端安裝孔、出線端安裝孔。上述方案中，所述定鐵芯連接件的一端為圓形平面，所述定鐵芯連接件的另一端設(shè)置有與所述定鐵芯過(guò)盈配合的圓形孔，所述定鐵芯連接件的中間設(shè)置有與所述前蓋板內(nèi)側(cè)面緊貼的圓環(huán)。上述方案中，所述線圈的內(nèi)部為一環(huán)氧筒，所述環(huán)氧筒的外壁上繞制有線圈繞組，所述線圈繞組上的兩根引線分別與進(jìn)線端子、出線端子連接。這樣，環(huán)氧筒和線圈繞組形成電感線圈。[0010]上述方案中，所述定鐵芯為圓柱體結(jié)構(gòu)，所述動(dòng)鐵芯為與所述定鐵芯滑動(dòng)配合的空心圓柱結(jié)構(gòu)。上述方案中，所述動(dòng)鐵芯連接件的一端設(shè)置有與動(dòng)鐵芯過(guò)盈配合的連接孔，所述動(dòng)鐵芯連接件的另一端為設(shè)置有外螺紋的圓柱形結(jié)構(gòu)，且在此端的圓面上中間設(shè)置有用于搖把安裝的定位孔。這樣，動(dòng)鐵芯連接件可以使動(dòng)鐵芯與定鐵芯無(wú)縫連接，也方便搖把調(diào)節(jié)電感量。上述方案中，所述后蓋板上設(shè)置有與所述動(dòng)鐵芯連接件的外螺紋相配合的內(nèi)螺紋孔。這樣，既可以用于支撐動(dòng)鐵芯，還可使動(dòng)鐵芯通過(guò)動(dòng)鐵芯連接件能夠旋入和旋出。上述方案中，所述搖把包括搖桿及設(shè)置在搖桿兩端的定位塊和手柄，所述定位塊插在所述動(dòng)鐵芯連接件的定位孔中。這樣，通過(guò)搖把調(diào)節(jié)電感量的大小。上述方案中，所述搖把優(yōu)選為Z形結(jié)構(gòu)，中間的搖桿為用圓鋼折彎成L形結(jié)構(gòu)。上述方案中，所述進(jìn)線端子和出線端子上設(shè)置有用于外部接線的接線孔以及用于固定進(jìn)線端子和出線端子的螺帽。上述方案中，所述外殼優(yōu)選為空心圓柱結(jié)構(gòu)。這樣可以便于安裝和固定線圈。本實(shí)用新型的有益效果在于I、本實(shí)用新型將可調(diào)電抗器串接在勵(lì)磁變壓器和諧振電容器兩端，可調(diào)電抗器的電感量調(diào)節(jié)采用固定電感和可調(diào)電感量相配合，對(duì)不同電容量的被試品均有良好的諧振點(diǎn)，沒(méi)有諧振盲區(qū)；2、因?yàn)橛卸ㄨF芯的存在，能保證電抗器有一個(gè)固定的電感量，根據(jù)負(fù)載電容的大小還可以手動(dòng)調(diào)節(jié)動(dòng)鐵芯來(lái)改變電感量，再通過(guò)調(diào)頻技術(shù)能夠快速找到諧振點(diǎn)，從而提高了工作效率；3、本實(shí)用新型采用無(wú)縫調(diào)感技術(shù)，保證電感中的磁場(chǎng)能量與諧振電容中的電場(chǎng)能量相互補(bǔ)償，達(dá)到串聯(lián)諧振目的，使電源提供很小的勵(lì)磁電壓，試品上能得到很高的電壓；4、電感量調(diào)節(jié)范圍廣，調(diào)節(jié)范圍為20H-70H，通過(guò)搖把調(diào)節(jié)方便、可靠；5、采用先進(jìn)的澆注工藝，電抗器為干式結(jié)構(gòu)，使用精加工的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，大大降低了電抗器運(yùn)行的噪音；6、可調(diào)電抗器重量輕、體積小；7、本實(shí)用新型可配套針對(duì)IOkV系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備耐壓試驗(yàn)的串聯(lián)諧振裝置，對(duì)不同的被試品，能夠快速找到諧振點(diǎn)，減輕了試驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了大量的試驗(yàn)時(shí)間。

圖I為手動(dòng)調(diào)感變頻串聯(lián)諧振裝置的高壓電抗器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I中前蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖I中定鐵芯連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖I中線圈的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖I中動(dòng)鐵芯連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖I中后蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為圖I中搖把的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為圖I中線端子和出線端子的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。圖I所示的手動(dòng)調(diào)感變頻串聯(lián)諧振裝置的高壓電抗器，它包括前蓋板I、定鐵芯連接件2、定鐵芯3、線圈4、套在線圈4外的外殼5、動(dòng)鐵芯6、動(dòng)鐵芯連接件7、后蓋板8、搖把9、與勵(lì)磁變壓器連接的進(jìn)線端子10和與諧振電容器連接的出線端子11。定鐵芯3通過(guò)定鐵芯連接件2固定安裝在前蓋板I上，動(dòng)鐵芯6的一端套接在定鐵芯3外，動(dòng)鐵芯6的另一端通過(guò)動(dòng)鐵芯連接件7活動(dòng)安裝在后蓋板8上，搖把9與后蓋板8活動(dòng)連接，線圈4上的兩根引線4. 3,4. 4分別與進(jìn)線端子10、出線端子11連接，進(jìn)線端子10、出線端子11分別安裝在前蓋板I上相應(yīng)的安裝孔內(nèi)，前蓋板I和后蓋板8分別固定套接在外殼5的兩端。定鐵芯3為圓柱體結(jié)構(gòu)，動(dòng)鐵芯6為與定鐵芯3滑動(dòng)配合的空心圓柱結(jié)構(gòu)。外殼也為空心圓柱結(jié)構(gòu)。圖1、2所示的前蓋板I中間設(shè)置有用于安裝定鐵芯連接件2的固定孔I. 2，前蓋板I上還分別設(shè)置有用于安裝進(jìn)線端子10、出線端子11的進(jìn)線端安裝孔I. I、出線端安裝孔 I. 3。圖1、3所示的定鐵芯連接件2由一種用高強(qiáng)度尼龍棒加工制成，定鐵芯連接件2的一端為圓形平面，定鐵芯連接件2的另一端設(shè)置有與定鐵芯3過(guò)盈配合的圓形孔2. 1，定鐵芯連接件2的中間設(shè)置有與前蓋板I內(nèi)側(cè)面緊貼的圓環(huán)2. 2。圖1、4所示的線圈4的內(nèi)部為一環(huán)氧筒4. 1，環(huán)氧筒4. I的外壁上繞制有線圈繞組4. 2，線圈繞組4. 2上的兩根引線4. 3,4. 4分別與進(jìn)線端子10、出線端子11連接，形成電感線圈。圖1、5所示的動(dòng)鐵芯連接件7的一端設(shè)置有與動(dòng)鐵芯6過(guò)盈配合的連接孔7. 1，動(dòng)鐵芯連接件7的另一端為設(shè)置有外螺紋7. 2的圓柱形結(jié)構(gòu)，且在此端的圓面上中間設(shè)置有用于搖把9安裝的定位孔7. 3。圖1、6所示的后蓋板8上設(shè)置有與所述動(dòng)鐵芯連接件7的外螺紋7. 2相配合的內(nèi)螺紋孔8. I。圖1、7所示的搖把9包括搖桿9. 2及設(shè)置在搖桿9. 2兩端的定位塊9. I和手柄9. 3，定位塊9. I插在動(dòng)鐵芯連接件7的定位孔7. 3中。搖把9為Z形結(jié)構(gòu)，中間的搖桿9. 2為用圓鋼折彎成L形結(jié)構(gòu)。圖1、8所示的進(jìn)線端子10和出線端子11上設(shè)置有用于外部接線的接線孔12以及用于固定進(jìn)線端子10和出線端子11的螺帽13。本實(shí)用新型的工作原理是當(dāng)LRC串聯(lián)回路中的感抗與試品容抗相等時(shí)，電感中的磁場(chǎng)能量與試品電容中的電場(chǎng)能量相互補(bǔ)償，試品所需的無(wú)功功率全部由電抗器供給，電源只提供回路的有功損耗。電源電壓與諧振回路電流同相位，電感上的電壓降與電容上的壓降大小相等，相位相反。電路發(fā)生串聯(lián)諧振，電源提供很小的勵(lì)磁電壓，試品上就能得到很高的電壓，電源頻率為諧振頻率。利用串聯(lián)諧振原理在回路中產(chǎn)生高電壓，一般頻率為30 300Hz。當(dāng)電源頻率(f)、電感(L)及被試設(shè)備電容(C)滿足下式時(shí)回路處于串聯(lián)諧振狀態(tài)此時(shí)f = 1/2 π V LC，回路中電流為I = Ulx/R，被試設(shè)備電壓為Ucx = I/ω Cx輸出電壓與勵(lì)磁電壓之比為試驗(yàn)回路的品質(zhì)因數(shù)Q = Ucx/Ulx = ( L)/R,由于試驗(yàn)回路中電阻R很小，故試驗(yàn)回路品質(zhì)因數(shù)很大。一般正常時(shí)可達(dá)50以上，既輸出電壓是勵(lì)磁電壓50倍，因此用較低容量的試驗(yàn)變壓器就能得到較高的試驗(yàn)電壓。這樣就解決了一般的交流耐壓試驗(yàn)中試驗(yàn)變壓器容量不能滿足試驗(yàn)要求的問(wèn)題。此時(shí)電容量與電感的關(guān)系為CoL= l/coc，因?yàn)閷?duì)試品而言，電容量是固有的，所以可以采用調(diào)頻和調(diào)感方式達(dá)到諧振狀態(tài)。當(dāng)需要什么頻率做試驗(yàn)時(shí)，就將激勵(lì)源的頻率調(diào)整到需要的頻率，然后根據(jù)被試品的電容量調(diào)節(jié)電抗器的感抗，使系統(tǒng)諧振，產(chǎn)生高壓，在升壓過(guò)程中，如果諧振點(diǎn)偏離，可以通過(guò)微調(diào)頻率的方式準(zhǔn)確找到諧振點(diǎn)，保證高Q值，從而最大程度的減小電源容量和試驗(yàn)設(shè)備體積重量。本實(shí)用新型的工作過(guò)程線圈4與定鐵芯3、動(dòng)鐵芯6組成電抗器，線圈4設(shè)置有分別與進(jìn)線端子10、出線端子11連接的進(jìn)線端和出線端，進(jìn)線端子10接高壓勵(lì)磁變壓器，出線端子11接諧振電容器；使電抗器串接在高壓勵(lì)磁變壓器和諧振電容器之間，形成標(biāo)準(zhǔn)的串聯(lián)諧振回路。當(dāng)對(duì)負(fù)載進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí)，先對(duì)負(fù)載施加一個(gè)幾千伏的電壓，并進(jìn)行調(diào)整系統(tǒng)工作頻率，然后通過(guò)搖動(dòng)搖把9來(lái)控制動(dòng)鐵芯6的旋進(jìn)和旋出，因電抗器的定鐵芯3有一個(gè)固定的20H的電感量，再通過(guò)調(diào)節(jié)動(dòng)鐵芯6使電抗器的電感量的調(diào)節(jié)范圍在20H 70H，所以很快就能找到諧振點(diǎn)，諧振點(diǎn)找到后，就可以將電壓值升至負(fù)載所需測(cè)試的電壓值。
權(quán)利要求1.ー種手動(dòng)調(diào)感變頻串聯(lián)諧振裝置的高壓電抗器，包括前蓋板(I)、定鐵芯連接件(2)、定鐵芯(3)、線圈(4)、套在線圈(4)外的外殼(5)、動(dòng)鐵芯(6)、動(dòng)鐵芯連接件(7)、后蓋板(8)、搖把(9)、與勵(lì)磁變壓器連接的進(jìn)線端子(10)和與諧振電容器連接的出線端子(11)，其特征在干 所述定鐵芯(3)通過(guò)定鐵芯連接件(2)固定安裝在所述前蓋板(I)上，所述動(dòng)鐵芯(6)的一端套接在所述定鐵芯(3)タト，所述動(dòng)鐵芯(6)的另一端通過(guò)動(dòng)鐵芯連接件(7)活動(dòng)安裝在所述后蓋板(8)上，所述搖把(9)與所述后蓋板(8)活動(dòng)連接，所述線圈(4)上的兩根引線(4.3、4.4)分別與進(jìn)線端子(10)、出線端子(11)連接，所述進(jìn)線端子(10)、出線端子(11)分別安裝在前蓋板(I)上相應(yīng)的安裝孔內(nèi)，所述前蓋板(I)和后蓋板(8)分別固定套接在外殼(5)的兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的手動(dòng)調(diào)感變頻串聯(lián)諧振裝置的高壓電抗器，其特征在于所述前蓋板(I)中間設(shè)置有用于安裝定鐵芯連接件(2)的固定孔(I. 2)，所述前蓋板(I)上還分別設(shè)置有用于安裝所述進(jìn)線端子(10)、出線端子(11)的進(jìn)線端安裝孔(I. I)、出線端安裝孔(I. 3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的手動(dòng)調(diào)感變頻串聯(lián)諧振裝置的高壓電抗器，其特征在于所述定鐵芯連接件(2)的一端為圓形平面，所述定鐵芯連接件(2)的另一端設(shè)置有與所述定鐵芯(3)過(guò)盈配合的圓形孔(2. I)，所述定鐵芯連接件(2)的中間設(shè)置有與所述前蓋板(I)內(nèi)側(cè)面緊貼的圓環(huán)(2. 2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的手動(dòng)調(diào)感變頻串聯(lián)諧振裝置的高壓電抗器，其特征在于所述線圈(4)的內(nèi)部為ー環(huán)氧筒(4. I)，所述環(huán)氧筒(4. I)的外壁上繞制有線圈繞組(4.2)，所述線圈繞組(4. 2)上的兩根引線(4.3、4.4)分別與進(jìn)線端子(10)、出線端子(11)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的手動(dòng)調(diào)感變頻串聯(lián)諧振裝置的高壓電抗器，其特征在于所述定鐵芯(3)為圓柱體結(jié)構(gòu)，所述動(dòng)鐵芯(6)為與所述定鐵芯(3)滑動(dòng)配合的空心圓柱結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的手動(dòng)調(diào)感變頻串聯(lián)諧振裝置的高壓電抗器，其特征在于所述動(dòng)鐵芯連接件(7)的一端設(shè)置有與動(dòng)鐵芯(6)過(guò)盈配合的連接孔(7. I)，所述動(dòng)鐵芯連接件(7)的另一端為設(shè)置有外螺紋(7.2)的圓柱形結(jié)構(gòu)，且在此端的圓面上中間設(shè)置有用于搖把(9)安裝的定位孔(7. 3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的手動(dòng)調(diào)感變頻串聯(lián)諧振裝置的高壓電抗器，其特征在于所述后蓋板(8)上設(shè)置有與所述動(dòng)鐵芯連接件(7)的外螺紋(7. 2)相配合的內(nèi)螺紋孔(8. I)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的手動(dòng)調(diào)感變頻串聯(lián)諧振裝置的高壓電抗器，其特征在于所述搖把(9)包括搖桿(9. 2)及設(shè)置在搖桿(9. 2)兩端的定位塊(9. I)和手柄(9. 3)，所述定位塊(9. I)插在所述動(dòng)鐵芯連接件(7)的定位孔(7. 3)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的手動(dòng)調(diào)感變頻串聯(lián)諧振裝置的高壓電抗器，其特征在于所述搖把(9)為Z形結(jié)構(gòu)，中間的搖桿(9. 2)為用圓鋼折彎成L形結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的手動(dòng)調(diào)感變頻串聯(lián)諧振裝置的高壓電抗器，其特征在于所述進(jìn)線端子(10)和出線端子(11)上設(shè)置有用于外部接線的接線孔(12)以及用于固定進(jìn)線端子(10)和出線端子(11)的螺帽(13)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種手動(dòng)調(diào)感變頻串聯(lián)諧振裝置的高壓電抗器，包括前蓋板、定鐵芯連接件、定鐵芯、線圈、外殼、動(dòng)鐵芯、動(dòng)鐵芯連接件、后蓋板、搖把、與勵(lì)磁變壓器連接的進(jìn)線端子和與諧振電容器連接的出線端子，定鐵芯通過(guò)定鐵芯連接件固定安裝在前蓋板上，動(dòng)鐵芯的一端套接在所述定鐵芯外，另一端通過(guò)動(dòng)鐵芯連接件活動(dòng)安裝在所述后蓋板上，搖把與后蓋板活動(dòng)連接，線圈上的兩根引線分別與進(jìn)線端子、出線端子連接，進(jìn)線端子、出線端子分別安裝在前蓋板上相應(yīng)的安裝孔內(nèi)，前蓋板和后蓋板分別固定套接在外殼的兩端。本實(shí)用新型對(duì)不同的被試品能夠快速找到諧振點(diǎn)，減輕了試驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了大量的試驗(yàn)時(shí)間。
文檔編號(hào)H01F27/24GK202585000SQ20122019185
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者鐘國(guó)平, 彭紹迪, 何海強(qiáng), 趙闖, 董超, 聞新陽(yáng), 王培虎, 鐘丹 申請(qǐng)人:廣東威恒輸變電工程有限公司