一种简易饱和电抗器的设计方法
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高压直流输电晶闸管阀用饱和电抗器的设计
关键词 ： 饱和电抗器； 设计计 算 ； 高压直流
中图分类号： ＴＭ４ １４ 文献 标 识 码 ： 文章 编 号 ：０ ８９ ３ （０ ０ ０ —０ ００ ６． Ａ １０ —２ ３ ２ １ ）３０ ３ —４
１ 引言
高压 直流输 电 已是现 今世 界上 先进 的输变 电技 术 。为 了减 少输 电走廊 、 提高输 电效 率 、 降低 输 电成
Ｕ 每级 晶闸 管 的触 发 电压 ； 饱和 电 抗器 电压 ； 麟 ＿ Ｕ
２ ２ 铁 芯有效 总面积 ．
Ｕ 高压开关冲击电压 ； Ｌ
收 稿 日期 ：０ ００ —２ ２ １ —３２
根据保护触发水平 的
电压时间乘积分布在 电抗器线圈的匝数 Ｎ和
作者简介 ： 张建国（９ ７ ， ， １ ６ 一）男 湖北省武汉市人 ， 工程师 ， 研究方向为变压器 电流器设计。
图 ２ Ｃ 型 铁 芯
对 于带 状 缠绕 的 Ｃ型 铁 芯 的叠 片 系数 ｋ＇ ｊｌ＝ ａ ０９ 。 ．２ 每个 电抗 器铁 芯数量 根据下 式确定
Ａ
则 ＡＦ ・ Ｉ ８ｉ ｋａ ｅ＝ Ｉ ｌ ｍ ｉ ｎ・ ｎ・ ￣ｔ
图 ４ 铁 芯 温 升 与 磁 密 变 化 率 曲线
第 ２ 卷第 ３ ８ 期
２０１０年 ５月
西安航空技术 高等专科学校学报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ’ｎＡｅｏｅ ｈ ｉ ｌ ｏｌｇ ｏ ｒ ａ ｏ ａ ｒ ｔｃ ｎｃ ｌ ｅ Ｘｉ ａＣ ｅ
Ｖｌ ２８Ｎｏ． ０ １． ３ Ｍ ａ １ ｙ ２ ０ ０
高压 直流 输 电晶 闸管 阀用 饱和 电抗 器 的设计
一
互 ． Ｑ： 翌 曼 ３ ， ・ ・ＡＲ ｚ Ｎ ，
（＋ ） ｒ
饱和可控电抗器用于稳压节能的原理与设计
Ａｂｓ ｒ ｃ ：Ｒｅ ｕａｉｇ ｔｅｖ ｌ ｇ ｆｐ ｗｅ ｕ ｐｙｓ ａ ｌ ｓａ ｍｐ ｒ ｎ ｏ ｔｎ ｆｒｓａｃ ｅ ｆｉ ｒ ｖｎ ｔａ ｔ ｇ ｌｔ ｏｔ ｅｏ ｏ ｒｓ ｐ ｌ ｔ ｄ ｙｉ ｎｉ ｏ ｔ ｔｃ ｎｅ ｔ ｅｅ ｒｈ ｓｏ ｎ ｈ ａ ｅｉ ａ ｏ ｍｐｏ ｉｇ
负载的功率 。 单相电路接线原理如图 １ 所示。 图中，
为 电源 电压 ， 为 饱 和 电抗 器 ，， 负 载 工 为
扼流式饱和电抗器是利用铁芯的饱和特性， 通 过改变直流励磁从而改变其它参数的电抗器。 由于
它 的 电抗 可 以平滑 调节 ， 通常 用作 稳压 器或 调压 器 的执行 元件 ，有 时还 用作可 控 电抗器 、无接 触磁 继 电器 等 ，应 用 极为 广泛 。
采 用 饱和 电抗 器 用于 调压 节 能 ， 通过 控 制 电抗 器 电抗 值 的变 化 ，实现 了输 出 电压 的 连 续 有 载 可
调 ，可 以达 到最 大 限度 的节 省 电能 的 目的 。这种 方
案 无机 械 装置 ，不 会产 生谐 波 ，运行 稳 定 ，可 以实
现 智 能控制 。
维普资讯
饱 和可控 电抗器用 于稳压 节能 的原理 与设计
刘 哲 ，金 立军 ，郭其一
（ 同济大学 电气系，上海 ２０ ３ ） ０ ３ １
摘 要 ：稳定供 电电压是保证供 电质量 的重要研 究 内容。介 绍 了饱和式可控 电抗 器的基本 结构和 工作原 理。
ＬＵ ｈ ，Ｉ ｉｕ ， Ｏ ｉｙ Ｉ Ｚ ｅＪＮＬ－ ｎＧＵ Ｑ —ｉ ｊ Ｄｅ ａｔ ｎ Ｅ ｅｔ ｃ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｔ ｎ ｊ Ｕ ｉ ｒｉ ， ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ３ １ Ｃ ｉａ ｐｒ ｍｅ ｔｆ ｌ ｒ ｇｎ ｅｉ ， ｏ ｇｉ ｎｖ ｓ ｙ Ｓ ａ ｇ ａ ０ ３ ， ｈｎ ｏ ｃ ｉＥ ｎ ｅ ｔ ２
负载的功率 。 单相电路接线原理如图 １ 所示。 图中，
为 电源 电压 ， 为 饱 和 电抗 器 ，， 负 载 工 为
扼流式饱和电抗器是利用铁芯的饱和特性， 通 过改变直流励磁从而改变其它参数的电抗器。 由于
它 的 电抗 可 以平滑 调节 ， 通常 用作 稳压 器或 调压 器 的执行 元件 ，有 时还 用作可 控 电抗器 、无接 触磁 继 电器 等 ，应 用 极为 广泛 。
采 用 饱和 电抗 器 用于 调压 节 能 ， 通过 控 制 电抗 器 电抗 值 的变 化 ，实现 了输 出 电压 的 连 续 有 载 可
调 ，可 以达 到最 大 限度 的节 省 电能 的 目的 。这种 方
案 无机 械 装置 ，不 会产 生谐 波 ，运行 稳 定 ，可 以实
现 智 能控制 。
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饱 和可控 电抗器用 于稳压 节能 的原理 与设计
刘 哲 ，金 立军 ，郭其一
（ 同济大学 电气系，上海 ２０ ３ ） ０ ３ １
摘 要 ：稳定供 电电压是保证供 电质量 的重要研 究 内容。介 绍 了饱和式可控 电抗 器的基本 结构和 工作原 理。
ＬＵ ｈ ，Ｉ ｉｕ ， Ｏ ｉｙ Ｉ Ｚ ｅＪＮＬ－ ｎＧＵ Ｑ —ｉ ｊ Ｄｅ ａｔ ｎ Ｅ ｅｔ ｃ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｔ ｎ ｊ Ｕ ｉ ｒｉ ， ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ３ １ Ｃ ｉａ ｐｒ ｍｅ ｔｆ ｌ ｒ ｇｎ ｅｉ ， ｏ ｇｉ ｎｖ ｓ ｙ Ｓ ａ ｇ ａ ０ ３ ， ｈｎ ｏ ｃ ｉＥ ｎ ｅ ｔ ２
饱和电抗器设计与运行特性仿真_豆孝华
选 用 了 铁 耗 较 小 、 厚 度 为 0.1mm 的 硅 钢 片
10JNEX900 绕制。 电抗器的电感值，由式（1）计算得
到。
L =N2Λ
（1）
其 中 ，L 表 示 电 感 值 ，N 表 示 绕 组 的 匝 数 ，Λ 表
示磁路的总磁导，其值由磁路欧姆定律求得。在初步
得到电抗器结构后， 使用有限元法对其不饱和值进
行计算，并对结构尺寸做了必要的修正。
2.2 电抗器电感值准确计算
在确定了电抗器基本尺寸后， 为了对其运行性
能进行精确仿真， 使用三维有限元方法计算了该电
抗器在不同电流激励下的电感值， 得到了电感随电
流变化的曲线。
使用有限元方法计算电抗器的饱和与不饱和
值，需要遵循如下假设条件。
（1）铁心材料特性服从 BH 曲线，忽略磁滞效应
中的总电阻保持不变的条件下， 不饱和时由于电感 较 大 ， 则 时 间 常 数 (L/R) 也 较 大 ， 电 路 呈 现 较 大 感 性 ， 阻碍电流上升；在饱和区域，电抗值变小，时间常数 也较小，电路感性特性不明显，电流流通较为顺畅， 从而达到了在小电流时限制电流变化率的作用。
电抗器的设计方法多种多样， 常见的方法中总 体上可以归为两类：一是基于磁路法设计，计算电抗 器磁路的等效磁导以及等效磁路长度， 根据电感公 式， 计算得到电感值。 为了使电抗器体现出饱和特 性， 需要在其主磁路上使用有饱和特性的铁磁类磁 性材料。根据铁磁材料的非线性特性，在忽略局部饱 和的情况下， 通过查取 BH 曲线的方法分别计算出 电抗器的饱和值和不饱和值。 这种基于磁路方法的 好处是计算速度快，比较直观，一般用于方案的初步 设计。 该法的不足之处是无法准确地考虑局部饱和 以及难以准确考虑漏磁通的影响。 另一类方法是基 于数值计算的方法计算电抗器的电感值： 在工业应
可控饱和电抗器的设计
可控饱和电抗器的设计
$number {01}
目 录
• 引言 • 可控饱和电抗器的工作原理 • 可控饱和电抗器的设计 • 可控饱和电抗器的应用 • 可控饱和电抗器的优缺点 • 可控饱和电抗器的发展趋势和未
来展望
01 引言
目的和背景
1 2
3
改善电力系统稳定性
可控饱和电抗器作为一种灵活的电力控制设备，能够改善电 力系统的稳定性，减少电压波动和闪变现象。
绕组设计
绕组设计包括绕组的匝数、线径、排 列方式等参数的设计。绕组设计需要 满足电抗器的电气性能要求，如电阻 值、电感值、电流容量等。
绕组排列方式的设计需要考虑电抗器 的电气性能和机械稳定性，以防止绕 组间的电磁力和振动对电抗器性能的 影响。
冷却系统设计
• 可控饱和电抗器在工作中会产生大量的热量，因此需要设计有效的冷却系统来散 热。冷却系统设计需要考虑散热效率、冷却介质的流动和换热等因素，以保证电 抗器在正常工作温度下运行。
电气参数的计算还需要考虑电抗器的工作状态和稳定性，以保证电抗器在正常工作状态下能够保持良 好的电气性能。
电气绝缘设计
• 电气绝缘设计是可控饱和电抗器安全运行的重要保障，它需要考虑电抗器的额定电压、绝缘材料 、绝缘距离等因素，以保证电抗器在正常工作电压下能够保持良好的电气绝缘性能。
04
可控饱和电抗器的应用
优点
可控饱和电抗器具有响应速度快、调节范围广、可靠性高等优点，因此在电力系统中得到了广泛 应用。
缺点
可控饱和电抗器也存在一些缺点，如调节过程中会产生较大的谐波、需要消耗一定的能量等。
02
可控饱和电抗器的工作原理
工作原理简介
可控饱和电抗器是一种利用铁磁材料的磁饱和特性来实现电气控制和调节的电力电 子装置。
$number {01}
目 录
• 引言 • 可控饱和电抗器的工作原理 • 可控饱和电抗器的设计 • 可控饱和电抗器的应用 • 可控饱和电抗器的优缺点 • 可控饱和电抗器的发展趋势和未
来展望
01 引言
目的和背景
1 2
3
改善电力系统稳定性
可控饱和电抗器作为一种灵活的电力控制设备，能够改善电 力系统的稳定性，减少电压波动和闪变现象。
绕组设计
绕组设计包括绕组的匝数、线径、排 列方式等参数的设计。绕组设计需要 满足电抗器的电气性能要求，如电阻 值、电感值、电流容量等。
绕组排列方式的设计需要考虑电抗器 的电气性能和机械稳定性，以防止绕 组间的电磁力和振动对电抗器性能的 影响。
冷却系统设计
• 可控饱和电抗器在工作中会产生大量的热量，因此需要设计有效的冷却系统来散 热。冷却系统设计需要考虑散热效率、冷却介质的流动和换热等因素，以保证电 抗器在正常工作温度下运行。
电气参数的计算还需要考虑电抗器的工作状态和稳定性，以保证电抗器在正常工作状态下能够保持良 好的电气性能。
电气绝缘设计
• 电气绝缘设计是可控饱和电抗器安全运行的重要保障，它需要考虑电抗器的额定电压、绝缘材料 、绝缘距离等因素，以保证电抗器在正常工作电压下能够保持良好的电气绝缘性能。
04
可控饱和电抗器的应用
优点
可控饱和电抗器具有响应速度快、调节范围广、可靠性高等优点，因此在电力系统中得到了广泛 应用。
缺点
可控饱和电抗器也存在一些缺点，如调节过程中会产生较大的谐波、需要消耗一定的能量等。
02
可控饱和电抗器的工作原理
工作原理简介
可控饱和电抗器是一种利用铁磁材料的磁饱和特性来实现电气控制和调节的电力电 子装置。
电抗器制作方法
电抗器制作方法电抗器是一种用于电力系统中的无源电气元件，用来改变电流的相位角。
它主要由线圈和铁芯组成，通过改变线圈的电感或者电容值来实现对电流的控制。
本文将介绍电抗器的制作方法。
电抗器的制作需要准备相应的材料和工具。
常见的材料包括铜线、铁芯、绝缘材料等，而工具则有绕线机、剪刀、焊接机等。
第一步是制作线圈。
将铜线穿过绕线机的中心孔，在绕线机上旋转，将铜线均匀地缠绕在绕线机的鼓轴上。
根据需要的电感或者电容值，可以选择不同的线圈匝数和直径。
绕完线圈后，使用剪刀将线圈从绕线机上剪断。
第二步是制作铁芯。
铁芯可以采用不同的材料，如硅钢片等。
首先，根据线圈的尺寸，将铁芯剪成合适的大小。
然后，使用绝缘材料将铁芯包裹起来，以防止铁芯与线圈直接接触。
同时，绝缘材料还可以提高电抗器的绝缘性能。
第三步是将线圈和铁芯组装在一起。
将线圈放置在铁芯上，并使用绝缘材料固定线圈和铁芯的位置。
确保线圈和铁芯之间没有接触，以避免短路或者电流泄漏。
第四步是连接电抗器的引线。
使用焊接机将引线与线圈的两端焊接在一起。
焊接时要注意保持焊点的稳定和牢固，以确保电抗器的正常工作。
进行电抗器的测试和调试。
使用合适的测试仪器，如LCR表，测量电抗器的电感和电容值，并与设计要求进行比较。
如果有需要，可以进行调整或者修正，直到满足设计要求为止。
总结一下，制作电抗器的方法包括制作线圈、制作铁芯、组装线圈和铁芯、连接引线以及测试和调试。
通过以上步骤，可以制作出满足电力系统需求的电抗器。
制作过程中需要注意材料的选择和处理，以及工艺的操作和调试，以确保电抗器的质量和性能。
一种适用于直流输电系统的饱和电抗器[实用新型专利]
![一种适用于直流输电系统的饱和电抗器[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/2aec41dfa32d7375a51780b2.png)
专利名称：一种适用于直流输电系统的饱和电抗器专利类型：实用新型专利
发明人：曹均正,屈海涛,闻福岳,张宇宁,顾然
申请号：CN201820088152.5
申请日：20180119
公开号：CN208077772U
公开日：
20181109
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供了一种适用于直流输电系统的饱和电抗器，所述电抗器包括铁芯、线圈和水冷系统；所述线圈并联有电阻值与通过其的电流呈反比的可变电阻，所述线圈与铁芯组成的电抗器主体设有水冷系统。
本实用新型，在传统电抗器的铁心线圈基础上并联阻值可变的电阻；且其电阻值与通过其电流成反比；当与所述电抗器串联的晶闸管开通时，由于通过可变电阻的电流比较小，因此其电阻值较大，能够提供足够的阻尼，限制所述晶闸管门极电流过快增长；而且在晶闸管完全开通后，通过可变电阻的电流增大，因而其电阻值减小，相应的阻尼迅速降低，其产生的热量减少；减少了通态能量损耗，同时改善了电抗器的散热情况。
申请人：中电普瑞电力工程有限公司,南瑞集团有限公司,国家电网公司
地址：102200 北京市昌平区南邵镇南中路16号
国籍：CN
代理机构：北京安博达知识产权代理有限公司
代理人：徐国文
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磁 放 大 器 的工 作原 理 是利 用 铁 磁 材 料 的 交流 改变 交 流 绕 组 的 电 感 就 可 以 改 变 交 流 输 出 ，
而交流 电感 的大小 与铁心 中直流 磁场 的强弱 有关 。
饱 和 电抗器 的交流 电感可用 下面 的公 式描述 ：
Ｌ ＝０ ４ｒ Ｗ Ｓ ／ ＊ ０ ／ ． ￣＊ ＊＆ １ ≈
导磁 率 随 直流 磁 场 的大小 而 改变 ，进 而 改变 交
流输 出电压 。
又 － ／ ， ＿ ＝ ｗＡ － Ｈ＿１ ４ 则有 ：
＝ ｃＬ ： ｏ
㈤
式 中 ： ・ 交流绕组 Ｓ 铁 心净截 面积 一 匝 ＣＩ ｌ Ｔ ２
＿ 铁心 交流磁 密
・ 交流 铁心磁 场强 度
取值 ： ３ ０ １０ ０高斯 ， １ ７ ０ 斯 Ｄ ３ ５ ０ Ｚ ０ １０ ０高
５ 根 据 饱和 电 抗器 通过 的最大 电流 Ｉ 计算 ） ， 一
交 流 绕 组 的截 面 积 ，选 择 导 线 ，初 估 铁 心 的窗 口
１ 问题 提 出
在工 厂条件下 ，由于资料不 全 ，要设 计一 台饱
由图 １可知 ：
＝Ｕ
～
和电抗器是 很 困难 的 。本 文介绍一种 简易 方法 ，可 以在资料欠 缺的条件 下 ，同样能生产 出品质优秀 的
饱 和电抗器 。这种方 法就是 利用饱 和 电抗器 的基 本
／Ｒ＋ ＋ ） √ （
线 性 问题 ，线 性 问题 用 分 析 法 求 解 ，两 者 互 补 ， 可获得 满意 的工程设 计 。
饱 和 电抗 器两端 的 电降最大 ，
，
√ — 血 ｅ ｕ Ｉ ， ，
一一 ］ —
４ 求 值 ）
：
： ：
・
～ ４４ ｆ・ ． ４
这 种 设 计 方 法 的核 心 是 利 用 公 式 （ ） （ ） １、 ２ 、
Ｌ－ 负载 电流 ＇
若 忽略 一 些次 要 因 素 ，而 Ｘｇ又远 大 于 Ｘ ｈ则
公 式可进 一步 简化 。
Ｉ
～
２ 饱和 电抗器的工作原理
饱 和 电抗 器 又 称磁 放 大 器 ，它是 用 于 交 流 电
＝
／ ＋ 、 ／
Ｘ ｇ ｃＬ ｏ
（ ２ ）
速的 一种 电磁 元件 。结 构 和变压 器 相似 ，有铁 心 、 线卷 ，不 同的 是它 的线 卷分 交流 绕组 和 直流 绕组 。 在 直 流 绕组 上 加 不 同的 直流 电流 ，交流 绕 组 就输 出不 同的交 流 电压 ，前 者是 控制 量 又称控 制 信号 ， 后者 是被控 量 ，两 者数 量之 比称之谓 放大 系数 。
流 Ｉ，达 到放大 的 目的。
Ｋ：系数 取值 ３— ５
Ｐ ：饱和 电抗器 的容量 Ｋ Ａ Ｖ
Ｔ
３ 初选 交流 绕组 匝数 ，当 Ｉ ＝ ） ， ＝ＩⅡ 时 ， ｆＩ ｉ Ⅱ
』 Ｉ
３ 饱和 电抗器的简易设计 方法
设 计 的 目的 是 确 定 饱 和 电 抗 器 的 几何 尺 寸 ， 来 保证 饱和 电抗 器的 运行 特性 。主 要有 三种 方法 ： １ 、分析 法 ，２ 、经 验 法 ，３ 图解分析 法 。前 两种 、 较 复 杂 ，后 者利 用 一 些磁 化 曲线 作 图 ，解 决 了 非
（ １ ）
式 中 ： 一 总 电阻 Ｒ
ｘ一 负载 电抗 ＾
Ｏ Ｃ ・一 Ｌ 磁放 大器 电抗
原理 ，推 出一些简化 公式 ，从而求得 饱和 电抗器 的 各种 几何尺寸 和参数 。作者 利用这些 公式设 计 了一 台 １ｏ Ｋ Ａ 的等 离子 电源 用饱 和 电抗 器 ，运 行效 ００ Ｖ 果 良好 ，这个方法 对单件 生产十分 有用 。
（） ３ ，根据 设 计 要求 先 确 定 ｉ值 ，进 而 确 定 Ｓ 、
。 、
也 可 以令 Ｉ ＝ ０时 ，饱 和 电 抗 器 两 端 的 压 降 ，
的值 。
最大
＝ ，这种算法求得的 值偏大，因
为饱 和 电抗器 与变 压器 的绕组 是 串联 ，两 者 分压 ，
不可能 把 电压 全加到 饱和 电抗器上 面 。
高斯
安匝 ／ ｃ ｍ
铁心平 均长 度
一
ｃ ｍ
欧姆
饱 和 电抗 器 交流 绕组 的电抗
图 １ 磁 放 大 器 的 工 作原 理
一
收稿日期：２ １－１－ １ ０ ０ １ ２ 作者简介：王玲 （９ ７ １７ 一），女，陕西蒲城人 ，讲师 ，硕士 ，研究方向为工业 自动化及其检测 。 第３ 卷 ３ 第１ 期 ２ １ － （ 【１ ０ １ １ 下） ３ 】
ห้องสมุดไป่ตู้
关键词 ： 电抗器 ；电阻 ；设计 中国分类号 ：Ｔ １ Ｐ３９ 文献标识码 ：Ｂ
Ｄ ｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １ ０ －０３ ．０ １ １ 下 ） １ ｏ： ３ ６／ ． ｓ ．０ ９ １ ４ ２ １ ．（ ．１ ０ ｓ
文章编号 ：１ ０ － １４ ２１ ） （ 一 ０ １ ０ ９ ０ （ ０ １下） ０ ３ － ３ ０ ３ １
务ｌ 匐 化 造
一
种简易饱和 电抗器的设计方法
Ａ ｍ ｐｌ ｓｉ ｅ ｄｅｓ ｇｎｅｄ ｍ ｅｔ ｏｄ ｏｒｓ ｕｒ ｉ ｈ ｆ ａｔ ａｂｌ ｒ ａｃｔ ｅ ｅ ｏｒ
王
玲
Ｗ ＡＮＧ ｉｇ Ｌｎ
（ 陕西职 业技术学院 ，西安 ７ Ｏ ０ ） １ １ ０ 摘 要 ： 本文介绍 一种简易的饱和 电抗设计方法 。利用饱和 电抗器 的基 本工作原理和作者实 际工作经 验 ，推导 出设计饱 和电抗器的各种几何尺 寸和参数公式 。经过在 实践中投入运行 ，这个方法 对工厂单件生产十分有用、效果 良好。
ｌ
公 式 （ ）表 明一 台饱 和 电抗 器 的 电抗 值 与饱 ３
匐 似
Ｓ＝Ｋ、 Ｐ
和 电抗 器 的 几何 尺 寸 、运 行 参数 （ －）有 关 ， Ｂ 、／ Ｌ
而 Ｂ、 的值 与直 流绕 组 中 的直流 电 流成 一定 的 函数关 系 ，改变 直流 电流 Ｉ，就 能控制 交流输 出电
而交流 电感 的大小 与铁心 中直流 磁场 的强弱 有关 。
饱 和 电抗器 的交流 电感可用 下面 的公 式描述 ：
Ｌ ＝０ ４ｒ Ｗ Ｓ ／ ＊ ０ ／ ． ￣＊ ＊＆ １ ≈
导磁 率 随 直流 磁 场 的大小 而 改变 ，进 而 改变 交
流输 出电压 。
又 － ／ ， ＿ ＝ ｗＡ － Ｈ＿１ ４ 则有 ：
＝ ｃＬ ： ｏ
㈤
式 中 ： ・ 交流绕组 Ｓ 铁 心净截 面积 一 匝 ＣＩ ｌ Ｔ ２
＿ 铁心 交流磁 密
・ 交流 铁心磁 场强 度
取值 ： ３ ０ １０ ０高斯 ， １ ７ ０ 斯 Ｄ ３ ５ ０ Ｚ ０ １０ ０高
５ 根 据 饱和 电 抗器 通过 的最大 电流 Ｉ 计算 ） ， 一
交 流 绕 组 的截 面 积 ，选 择 导 线 ，初 估 铁 心 的窗 口
１ 问题 提 出
在工 厂条件下 ，由于资料不 全 ，要设 计一 台饱
由图 １可知 ：
＝Ｕ
～
和电抗器是 很 困难 的 。本 文介绍一种 简易 方法 ，可 以在资料欠 缺的条件 下 ，同样能生产 出品质优秀 的
饱 和电抗器 。这种方 法就是 利用饱 和 电抗器 的基 本
／Ｒ＋ ＋ ） √ （
线 性 问题 ，线 性 问题 用 分 析 法 求 解 ，两 者 互 补 ， 可获得 满意 的工程设 计 。
饱 和 电抗 器两端 的 电降最大 ，
，
√ — 血 ｅ ｕ Ｉ ， ，
一一 ］ —
４ 求 值 ）
：
： ：
・
～ ４４ ｆ・ ． ４
这 种 设 计 方 法 的核 心 是 利 用 公 式 （ ） （ ） １、 ２ 、
Ｌ－ 负载 电流 ＇
若 忽略 一 些次 要 因 素 ，而 Ｘｇ又远 大 于 Ｘ ｈ则
公 式可进 一步 简化 。
Ｉ
～
２ 饱和 电抗器的工作原理
饱 和 电抗 器 又 称磁 放 大 器 ，它是 用 于 交 流 电
＝
／ ＋ 、 ／
Ｘ ｇ ｃＬ ｏ
（ ２ ）
速的 一种 电磁 元件 。结 构 和变压 器 相似 ，有铁 心 、 线卷 ，不 同的 是它 的线 卷分 交流 绕组 和 直流 绕组 。 在 直 流 绕组 上 加 不 同的 直流 电流 ，交流 绕 组 就输 出不 同的交 流 电压 ，前 者是 控制 量 又称控 制 信号 ， 后者 是被控 量 ，两 者数 量之 比称之谓 放大 系数 。
流 Ｉ，达 到放大 的 目的。
Ｋ：系数 取值 ３— ５
Ｐ ：饱和 电抗器 的容量 Ｋ Ａ Ｖ
Ｔ
３ 初选 交流 绕组 匝数 ，当 Ｉ ＝ ） ， ＝ＩⅡ 时 ， ｆＩ ｉ Ⅱ
』 Ｉ
３ 饱和 电抗器的简易设计 方法
设 计 的 目的 是 确 定 饱 和 电 抗 器 的 几何 尺 寸 ， 来 保证 饱和 电抗 器的 运行 特性 。主 要有 三种 方法 ： １ 、分析 法 ，２ 、经 验 法 ，３ 图解分析 法 。前 两种 、 较 复 杂 ，后 者利 用 一 些磁 化 曲线 作 图 ，解 决 了 非
（ １ ）
式 中 ： 一 总 电阻 Ｒ
ｘ一 负载 电抗 ＾
Ｏ Ｃ ・一 Ｌ 磁放 大器 电抗
原理 ，推 出一些简化 公式 ，从而求得 饱和 电抗器 的 各种 几何尺寸 和参数 。作者 利用这些 公式设 计 了一 台 １ｏ Ｋ Ａ 的等 离子 电源 用饱 和 电抗 器 ，运 行效 ００ Ｖ 果 良好 ，这个方法 对单件 生产十分 有用 。
（） ３ ，根据 设 计 要求 先 确 定 ｉ值 ，进 而 确 定 Ｓ 、
。 、
也 可 以令 Ｉ ＝ ０时 ，饱 和 电 抗 器 两 端 的 压 降 ，
的值 。
最大
＝ ，这种算法求得的 值偏大，因
为饱 和 电抗器 与变 压器 的绕组 是 串联 ，两 者 分压 ，
不可能 把 电压 全加到 饱和 电抗器上 面 。
高斯
安匝 ／ ｃ ｍ
铁心平 均长 度
一
ｃ ｍ
欧姆
饱 和 电抗 器 交流 绕组 的电抗
图 １ 磁 放 大 器 的 工 作原 理
一
收稿日期：２ １－１－ １ ０ ０ １ ２ 作者简介：王玲 （９ ７ １７ 一），女，陕西蒲城人 ，讲师 ，硕士 ，研究方向为工业 自动化及其检测 。 第３ 卷 ３ 第１ 期 ２ １ － （ 【１ ０ １ １ 下） ３ 】
ห้องสมุดไป่ตู้
关键词 ： 电抗器 ；电阻 ；设计 中国分类号 ：Ｔ １ Ｐ３９ 文献标识码 ：Ｂ
Ｄ ｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １ ０ －０３ ．０ １ １ 下 ） １ ｏ： ３ ６／ ． ｓ ．０ ９ １ ４ ２ １ ．（ ．１ ０ ｓ
文章编号 ：１ ０ － １４ ２１ ） （ 一 ０ １ ０ ９ ０ （ ０ １下） ０ ３ － ３ ０ ３ １
务ｌ 匐 化 造
一
种简易饱和 电抗器的设计方法
Ａ ｍ ｐｌ ｓｉ ｅ ｄｅｓ ｇｎｅｄ ｍ ｅｔ ｏｄ ｏｒｓ ｕｒ ｉ ｈ ｆ ａｔ ａｂｌ ｒ ａｃｔ ｅ ｅ ｏｒ
王
玲
Ｗ ＡＮＧ ｉｇ Ｌｎ
（ 陕西职 业技术学院 ，西安 ７ Ｏ ０ ） １ １ ０ 摘 要 ： 本文介绍 一种简易的饱和 电抗设计方法 。利用饱和 电抗器 的基 本工作原理和作者实 际工作经 验 ，推导 出设计饱 和电抗器的各种几何尺 寸和参数公式 。经过在 实践中投入运行 ，这个方法 对工厂单件生产十分有用、效果 良好。
ｌ
公 式 （ ）表 明一 台饱 和 电抗 器 的 电抗 值 与饱 ３
匐 似
Ｓ＝Ｋ、 Ｐ
和 电抗 器 的 几何 尺 寸 、运 行 参数 （ －）有 关 ， Ｂ 、／ Ｌ
而 Ｂ、 的值 与直 流绕 组 中 的直流 电 流成 一定 的 函数关 系 ，改变 直流 电流 Ｉ，就 能控制 交流输 出电