单相饱和电抗器的工作原理
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电抗器的工作原理引言概述:电抗器是电力系统中常见的电气元件之一,它具有调节电流和电压等电气参数的作用。
本文将详细介绍电抗器的工作原理,包括其基本概念、工作原理和应用领域。
一、电抗器的基本概念1.1 电抗器的定义和分类电抗器是一种用来调节电流和电压的电气元件,它根据其电气特性可以分为电感器和电容器两种类型。
电感器是由线圈或线圈组成,通过电流的变化来调节电压;电容器则是由两个导体板和介质组成,通过电压的变化来调节电流。
1.2 电抗器的主要特性电抗器具有阻抗、电感和电容等特性。
阻抗是电抗器对电流和电压的阻碍程度,它随着频率的增加而增大;电感是电抗器对电流变化的反应,它使电流滞后于电压;电容是电抗器对电压变化的反应,它使电流超前于电压。
1.3 电抗器的符号表示电抗器在电路图中通常用一个带箭头的直线表示,箭头的方向表示电流的流向。
电感器的符号是一个带箭头的线圈,电容器的符号是两个平行的导体板。
二、电抗器的工作原理2.1 电感器的工作原理电感器通过电流的变化来调节电压,其工作原理基于电磁感应定律。
当电流通过电感器时,会在线圈中产生磁场,磁场的变化会引起感应电动势,从而产生电压。
这种电压的大小与电流的变化率成正比,通过调节电流的变化率可以实现对电压的调节。
2.2 电容器的工作原理电容器通过电压的变化来调节电流,其工作原理基于电容器的电场效应。
当电压施加在电容器的两个导体板上时,会在两个导体板之间形成电场。
电场的变化会导致电容器中电荷的移动,从而产生电流。
这种电流的大小与电压的变化率成正比,通过调节电压的变化率可以实现对电流的调节。
2.3 电抗器的工作原理总结电抗器的工作原理可以归纳为通过电流或电压的变化来调节对应的电气参数。
电感器通过电流的变化来调节电压,而电容器则通过电压的变化来调节电流。
通过合理选择电抗器的类型和参数,可以实现对电流和电压的精确控制。
三、电抗器的应用领域3.1 电力系统中的应用电抗器在电力系统中广泛应用于电压和电流的调节,可以提高电力系统的稳定性和效率。
单相饱和电抗器的工作原理3.1 概述如图3.1所示的单相饱和电抗器是一个最典型的可控饱和电抗器电路,掌握其原理和分析方法以后,便于了解其他各种饱和电抗器电路,本章从物理概念出发,分析讨论单相饱和电抗器的基本工作原理。
如图3.1所示电路的工作状态除了与电源电压大小及负载性质有关以外,与铁心磁化过程关系较大,要理解饱和电抗器的工作原理,必须分析铁心在不同直流控制电压作用下的磁化状态。
单相饱和电抗器的性能除了与铁心工作状态密切相关以外,还与许多因素有关:如负载性质(电阻、电感等)、控制回路中偶次谐波电流流通情况等,一般在分析时为了能抓住物理实质,常常从最简单的情况入手,例如,取负载为纯电阻。
至于控制回路中偶次谐波电流的处理,则常常考虑分析两种情况:(1)自然磁化状态。
控制回路中电阻很小,也无外加电感,控制绕组两端加一个恒定的直流电压,偶次谐波电流在控制回路中自由流通。
(2)强制磁化状态。
控制回路电阻或外加电感很大,足以抑制控制回路内感应产生的交流分量,控制绕组内流通的仅是直流分量,相当于加入一个恒定的直流控制电流。
一般常遇到的是接近自然磁化状态的情况。
为了掌握饱和电抗器的工作原理,需要对各参量波形进行分析,波形分析方法是定性讨论饱和电抗器原理及工作特点的基本方法。
至于定量计算饱和电抗器的特性,工程上常用的是图解法。
图解法以各电磁参量都是等效正弦的假设为基础,可以帮助人们确定合理的工作范围,还可以了解外界参数变化时饱和电抗器特性变化的规律。
3.2 单相饱和电抗器的原理分析3.2.1 基本电磁方程在分析图3.1所示饱和电抗器时,先做如下的假设;(1)电源电压u为正弦,u=Umsinwt。
(2)负载为纯电阻RL。
(3)忽略各绕组的漏电感(环形铁心,绕组均匀分布的情况,漏感最小)。
(4)工作绕组串联顺接,控制绕组串联反接。
设结构参数一定,其中包括:铁心截面积Sc、平均磁路长度lc、每个铁心的工作绕组匝数Ng和控制绕组匝数Nk,以及它们相应的电阻值rg、rk等。
电抗器工作原理一、概述电抗器是一种用于电力系统中的无功补偿设备,主要用来控制电流和电压的波动,改善电力系统的功率因数和稳定性。
本文将详细介绍电抗器的工作原理及其在电力系统中的应用。
二、电抗器的工作原理1. 电抗器的组成电抗器由线圈和铁芯组成。
线圈通常由绝缘电线缠绕而成,而铁芯则用于增强电磁感应效果。
2. 电抗器的工作原理当电抗器接入电力系统时,通过电源提供的交流电,电流将通过线圈流过。
由于线圈中的电流是变化的,根据法拉第电磁感应定律,线圈中会产生变化的磁场。
这个变化的磁场将与铁芯相互作用,进而产生感应电动势。
根据楞次定律,这个感应电动势将产生一个反向的电流,这个反向电流与线圈中的电流相抵消,从而减小了系统中的总电流。
3. 电抗器的作用电抗器主要用于控制电流和电压的波动,具体作用如下:- 电抗器可以减小电力系统中的电流波动,从而减少能源的损耗。
- 电抗器可以降低电力系统的功率因数,提高系统的功率因数。
- 电抗器可以改善电力系统的稳定性,减少电力系统中的电压波动。
三、电抗器在电力系统中的应用1. 电抗器在输电路线中的应用在长距离的输电路线中,由于电流的传输会导致电压的降低,因此需要使用电抗器来补偿电压的损失,保持电力系统的稳定性。
2. 电抗器在电力变压器中的应用电力变压器是电力系统中常用的设备,通过变压器可以将高电压的电能转换为低电压的电能。
在变压器中,电抗器可以用来补偿变压器的感性电流,从而提高变压器的效率和稳定性。
3. 电抗器在电力电容器中的应用电力电容器是一种用于储存电能的设备,它可以将电能储存起来,并在需要时释放出来。
在电力电容器中,电抗器可以用来补偿电容器的容性电流,从而提高电容器的效率和稳定性。
四、总结电抗器是电力系统中的重要设备,通过控制电流和电压的波动,改善电力系统的功率因数和稳定性。
本文详细介绍了电抗器的工作原理及其在电力系统中的应用。
电抗器的工作原理是通过线圈中的变化电流产生变化磁场,进而与铁芯相互作用,减小系统中的总电流。
电抗器的工作原理电抗器是一种用于电力系统中的电气设备,它主要用于调节电流和电压的波动。
本文将详细介绍电抗器的工作原理,包括其基本原理、结构和应用。
一、基本原理电抗器是一种具有感抗性质的电路元件,其主要作用是改变电路中电流和电压的相位关系。
它通过在电路中引入感抗来实现这一目的。
感抗是电感器的一种特性,当电流通过电感器时,会产生磁场,从而储存能量。
当电流方向发生变化时,储存的能量会释放出来,形成电压。
因此,电抗器可以通过改变电流和电压之间的相位差来调节电路的功率因数。
二、结构电抗器通常由线圈和铁芯组成。
线圈是由绝缘导线绕制而成的,它是电抗器的主要部件。
线圈的导线材料通常是铜或者铝,因为这些材料具有良好的导电性能。
铁芯是电抗器的辅助部件,它主要用于增强磁场的强度和稳定性。
铁芯通常由硅钢片制成,因为硅钢片具有较低的磁导率,能够有效减小铁芯的磁损耗。
三、应用电抗器在电力系统中有广泛的应用。
它可以用于电力变压器、电动机、电容器等设备的电路中,以提高系统的稳定性和效率。
具体应用包括以下几个方面:1. 电力因数校正电抗器可以用于校正电力系统中的功率因数。
功率因数是指电流和电压之间的相位关系,它反映了电路的效率。
当功率因数低于1时,电路中会浮现无功功率的浪费。
通过引入电抗器,可以改变电流和电压之间的相位差,从而提高功率因数,减少无功功率的损耗。
2. 电压稳定电抗器可以用于调节电力系统中的电压波动。
在电力系统中,电压的稳定性对于设备的正常运行至关重要。
当电压波动较大时,会对设备的性能和寿命产生不利影响。
通过引入电抗器,可以调节电流和电压之间的相位差,从而稳定电压。
3. 阻尼振荡电抗器还可以用于阻尼电力系统中的振荡。
在电力系统中,振荡是一种常见的问题,它会导致电流和电压的不稳定。
通过引入电抗器,可以改变电路的阻抗特性,从而减小振荡的幅度和频率。
4. 过电压保护电抗器还可以用于保护电力系统中的设备免受过电压的影响。
在电力系统中,过电压是一种常见的问题,它会对设备的正常运行产生不利影响。
饱和电抗器调压原理
饱和电抗器是一种电子设备,它主要的功能是对电压进行调节。
下面
介绍一下饱和电抗器的调压原理。
1. 饱和电感原理
饱和电感器的原理是基于电感量和电流的关系的。
当电感器的电流增
加时,所产生的磁场也会增大。
当磁场的强度达到一定的程度时,电
感器就会饱和,电流就不会再增加了。
这时,电感器的两端电压就与
电感器的电流成正比。
2. 饱和电感器的结构
饱和电感器由铁芯、线圈、外壳等几部分构成。
铁芯是饱和电感器的
核心,它会影响饱和电感器的电感量。
线圈则是负责电流的产生,电
流的大小也会影响电感器的电感量。
3. 饱和电感器的调压原理
饱和电感器的调压原理很简单,就是利用饱和电感器的电感量和电流
之间的关系来进行电压调节。
当负载电流增大时,电感器的电流也会
随之增大,使得磁场的强度变大,饱和电感器的电感量也会变大,从
而使得电感器两端的电压变高。
反之,当负载电流减小时,电感器的
电流也会随之减小,使得磁场的强度变小,电感量也会随之减小,从
而使得电感器两端的电压变低。
这样,就可以实现对电压的精准调节。
4. 饱和电感器的优势
饱和电感器相比于其他调压器件的优势在于精度高、稳定性好,不易
受负载变化、温度变化的影响。
同时,饱和电感器还具有无噪音、无脉冲和长寿命等优点。
总之,饱和电感器是一种非常常见的电子器件,在电压调节方面有着十分重要的作用。
上述内容就是饱和电感器调压原理的介绍,希望能够对大家有所帮助。
饱和电抗器原理摘要:以去年首次在中国投运的高压电动机磁控软起动装置为背景,介绍作为软起动装置执行元件的磁饱和电抗器,指明它实质上是一个开关,阐述它的作用、特点和分析方法。
一、引言:饱和电抗器是一种饱和度可控的铁芯电抗器。
50~70年代是磁饱和电抗器在电气自动化领域较盛行的时期[1,2,3]。
它既可以作为放大器件,又可以作为执行元件。
相对于电真空器件,它耐受恶劣环境的优点令人瞩目,相对于交磁放大机系统,它的静止性受到垂青。
当时,国内外关于磁饱和电抗器和磁放大器的著述和相关新铁芯材料的研制报导屡见不鲜。
在我国,在70年代已形成磁放大器产品系列[2]。
70年代以后,以双极型电子器件和SCR为代表的电力电子器件逐渐在电气控制领域占统治地位。
饱和电抗器因惯性较大、功率放大倍数较小等缺点而被排挤,其发展受阻。
但是,饱和电抗器是一种既有长处又有短处的电力器件。
在电阻炉炉温等较慢过程的控制中,以饱和电抗器为功率器件的系列产品仍然在使用。
在如何将它应用在较快过程的控制中,人们的研究和探索仍在继续。
也取得了一些可喜的成果[3]。
我认为,高压电动机软起动是一个能够使饱和电抗器扬长避短发挥重要作用的领域。
二、三相饱和电抗器的基本形式三相饱和电抗器有多种形式,在图1中表示了裂芯式和传统式的两种。
图1(a)为裂芯式结构,三相分立,一相一个铁芯。
挨近小截面的是直流绕组(共6个)。
绕在直流绕组外面的是交流绕组(共3个)。
两个直流绕组产生的磁通在两个小截面铁芯上形成环路。
而交流绕组产生的磁通通过大截面铁芯形成环路。
图1(b)为传统式。
直流绕组套住6个铁芯和6个交流绕组。
交流绕组每相2个,串连连接。
一相交流电流在2个铁芯上产生2个环路的磁通。
2个环路的时钟方向相同。
图1列出的仅是有代表性的形式。
其它的可行形式还很多,例如图1(a),若将交流绕组挪位,令它套住大截面铁芯,就演绎为另一种可行形式。
所有可行形式的共性是:三、饱和电抗器的分析方法:饱和电抗器不是线性器件。
饱和电抗器的概念饱和电抗器是一种用于调节电压和电流的电子设备。
它由一个线圈绕制在一个铁芯上组成。
饱和电抗器通常用于稳压和补偿电路中,它可以帮助调节电压和电流的波形,以满足特定的要求。
饱和电抗器的原理基于铁芯的特性。
铁芯是一种带有磁性的材料,当电流通过线圈时,会在铁芯中产生磁场。
这个磁场可以储存一定数量的能量,当电流发生变化时,磁场也会发生相应的变化。
饱和电抗器的工作原理是利用铁芯的磁饱和特性。
当电流通过线圈时,磁场的强度会增加,但当磁场达到一定的强度时,铁芯就会饱和。
也就是说,无论电流的大小如何变化,铁芯中的磁场强度都无法再增加。
这种饱和现象可以帮助调节电压和电流的波形。
在稳压电路中,饱和电抗器可以调节输入电压的波形。
当输入电压发生变化时,饱和电抗器的铁芯会饱和,阻塞部分电流的流动,从而保持输出电压的稳定。
这样可以确保电压的稳定性,并防止过压或欠压对电路元件的损害。
在功率补偿电路中,饱和电抗器可以调节电流的波形。
电源系统中的电流通常会有非线性负载,这意味着电流的幅值和相位可能发生变化。
饱和电抗器可以通过调节铁芯的饱和程度来补偿电流的波形,使其保持在正弦波形,并与电压同相位,从而满足电源系统对电流质量的要求。
此外,饱和电抗器还广泛应用于滤波电路中。
滤波电路用于去除电源中的杂噪和谐波,保证电力质量。
饱和电抗器可以有效地滤除频率较低的谐波,并提高电源的稳定性。
总之,饱和电抗器是一种重要的电子设备,用于调节电压和电流的波形。
它利用铁芯的磁饱和特性,通过调节铁芯的饱和程度,达到稳压、补偿电路和滤波电路等应用的目的。
饱和电抗器在电力系统中发挥着重要的作用,提高了电源的稳定性和电流质量。
电抗器工作原理一、概述电抗器是一种用于电力系统中的无源电气元件,主要用于调节电流和电压的波动。
它通过改变电流的相位差来控制电能的传输和分配,从而实现对电力系统的稳定运行和优化控制。
本文将详细介绍电抗器的工作原理及其在电力系统中的应用。
二、电抗器的工作原理电抗器是由线圈和铁芯组成的,其工作原理基于电感和电容的特性。
当电流通过电抗器时,线圈中的电感产生磁场,而铁芯的存在增强了磁场的强度。
这个磁场会与电流产生相位差,使得电流滞后于电压。
这种相位差导致了电抗器对电流的阻抗,从而控制了电流的波动。
三、电抗器的分类根据电抗器的工作原理和应用场景,可以将其分为三类:电感电抗器、电容电抗器和变压器。
1. 电感电抗器电感电抗器是由线圈和铁芯组成的,通过电感产生磁场来控制电流的相位差。
它主要用于电力系统中的无功补偿和谐波滤波。
当电力系统中存在过多的无功功率时,电感电抗器可以吸收多余的无功功率,从而提高系统的功率因数。
同时,电感电抗器还可以滤除电力系统中的谐波,保证系统的稳定运行。
2. 电容电抗器电容电抗器是由电容器和电感器组成的,通过电容产生电场来控制电流的相位差。
它主要用于电力系统中的无功补偿和电压调节。
当电力系统中存在电压波动或者电压不平衡时,电容电抗器可以通过调节电流的相位差来稳定电压,提高系统的电压质量。
3. 变压器变压器是一种特殊的电抗器,它通过改变电压的大小和相位差来控制电流的波动。
变压器主要用于电力系统中的电压调节和功率传输。
当电力系统中存在电压不足或者电压过高时,变压器可以通过调节电压的大小来保持电力系统的稳定运行。
同时,变压器还可以实现不同电压等级之间的功率传输,提高电力系统的能效。
四、电抗器在电力系统中的应用电抗器在电力系统中有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 无功补偿电抗器可以通过吸收或者释放无功功率来调节电力系统的功率因数。
当电力系统中存在过多的无功功率时,电感电抗器可以吸收多余的无功功率,提高系统的功率因数。
电抗器的工作原理电抗器是一种用于改变电路中电流和电压相位关系的电子元件。
它通过电感和电容的组合来实现这一功能。
在电力系统中,电抗器常用于调节电流和电压的稳定性,提高电能质量,减少电力设备的损耗。
电抗器的工作原理可以通过以下几个方面来解释:1. 电感的作用:电感是电抗器中的主要元件之一,它通过线圈的自感作用来储存和释放电能。
当电流通过电感时,产生的磁场会储存电能,当电流变化时,磁场会释放电能。
这样,电感可以改变电流的相位。
2. 电容的作用:电容是电抗器中的另一个重要元件,它通过两个带有电介质的导体板之间的电场储存和释放电能。
当电压施加在电容上时,电荷会在导体板之间积累,形成电场。
当电压变化时,电荷会从一个导体板流向另一个导体板,释放储存的电能。
电容可以改变电压的相位。
3. 电抗器的组合:电抗器通常由电感和电容的串联或并联组合而成。
串联电抗器可以增加电抗值,降低电流的相位;并联电抗器可以减小电抗值,改变电流的相位。
通过合理选择电抗器的组合方式,可以实现对电流和电压相位的精确控制。
4. 电抗器在电力系统中的应用:电抗器在电力系统中有多种应用。
例如,串联电抗器可以用于电力变压器的励磁控制,通过改变励磁电流的相位,可以调节变压器的输出电压。
并联电抗器可以用于滤波电路,通过改变电流的相位,可以消除电力系统中的谐波和干扰。
总结起来,电抗器通过电感和电容的组合来改变电流和电压的相位关系。
它在电力系统中起着重要的作用,可以提高电能质量,稳定电流和电压,减少电力设备的损耗。
电抗器的工作原理是基于电感和电容的特性,通过合理的组合来实现对电流和电压相位的控制。
电抗器工作原理电抗器是一种用于电力系统中的无功补偿设备,它的工作原理是通过改变电流的相位关系来调节电压和电流之间的功率因数。
电抗器主要由线圈和铁芯组成,线圈通常由绝缘导线绕制而成,而铁芯则由磁性材料制成。
当电抗器接入电力系统时,它会产生一种反抗电流变化的作用。
具体来说,当电压的正弦波达到峰值时,电抗器会通过电感作用储存能量,而当电压达到零点时,电抗器会释放储存的能量。
这样,电抗器就会在电压和电流之间产生90度的相位差,从而改变电流的相位关系。
通过调节电抗器的电感值,可以改变电流的相位差,进而调节电压和电流之间的功率因数。
当电抗器的电感值增大时,电流的相位差也会增大,功率因数则会减小。
反之,当电感值减小时,功率因数会增大。
电抗器的工作原理可以用以下公式来表示:功率因数 = 有功功率 / 视在功率其中,有功功率是指电流和电压的乘积的实部,而视在功率是指电流和电压的乘积的模值。
通过增加或减小电抗器的电感值,可以调节功率因数的大小。
电抗器的工作原理还可以通过阻抗的概念来解释。
阻抗是电流和电压之间的比值,它包括电阻和电抗两个部分。
电抗器的电抗部分由电感和电容构成,它们分别对应着电流的相位差。
通过调节电抗器的电感值,可以改变电抗器的阻抗大小,从而调节电流的相位差。
除了调节功率因数之外,电抗器还可以用于抑制电力系统中的谐波。
谐波是电力系统中频率不同于基波频率的电压和电流分量。
通过引入电抗器,可以改变电流和电压的相位关系,从而减小谐波的影响。
总之,电抗器是一种用于电力系统中的无功补偿设备,它通过改变电流的相位关系来调节电压和电流之间的功率因数。
电抗器的工作原理是通过调节电抗器的电感值来改变电流的相位差。
除了调节功率因数,电抗器还可以用于抑制电力系统中的谐波。
电抗器工作原理引言概述:电抗器是电力系统中常见的电气设备,它在电路中起到调节电流和电压的作用。
本文将详细介绍电抗器的工作原理,包括电抗器的定义、分类以及其在电路中的作用和应用。
一、电抗器的定义和分类1.1 电抗器的定义电抗器是一种用于调节电流和电压的电气设备,它通过改变电路中的电感或电容来实现对电路参数的调节。
1.2 电抗器的分类电抗器可以分为电感器和电容器两大类。
电感器主要由线圈组成,通过改变线圈的匝数、截面积和材料来调节电感值。
电容器则由两个导体板和介质组成,通过改变导体板之间的距离和介质的性质来调节电容值。
1.3 电抗器的特点电抗器具有阻抗性质,即在交流电路中对电流的通过具有一定的阻碍作用。
电感器对于高频电流具有较大的阻抗,而电容器对于低频电流具有较大的阻抗。
二、电抗器的作用2.1 电抗器对电流的影响电抗器可以限制电流的大小,防止电流过大而损坏电路元件。
电感器通过自感作用,在电路中产生电压降,从而限制电流的增长。
电容器则通过对电流的储存和释放,平滑电路中的电流波动。
2.2 电抗器对电压的影响电抗器可以调节电压的大小,保持电路中的稳定工作。
电感器通过自感作用,在电路中产生电压升高,从而提供稳定的电压源。
电容器则通过对电压的储存和释放,平滑电路中的电压波动。
2.3 电抗器在电路中的应用电抗器广泛应用于电力系统中,用于调节电流和电压的稳定性。
在变压器中,电抗器用于调节电流的大小,保护变压器不受过载损坏。
在电动机中,电抗器用于调节电压的大小,控制电机的转速和负载。
三、电抗器的工作原理3.1 电感器的工作原理电感器通过线圈的自感作用产生电磁感应,阻碍电流的变化。
当电流通过线圈时,线圈中的磁场会产生感应电动势,阻碍电流的增长。
当电流减小时,线圈中的磁场会产生感应电动势,阻碍电流的减小。
通过改变线圈的参数,可以调节电感器的阻抗。
3.2 电容器的工作原理电容器通过两个导体板之间的电场作用来储存和释放电荷,平滑电路中的电流和电压。
电抗器的工作原理
电抗器是一种用于调节电路中电流和电压的电子设备。
它通过改变电路的电感
或者电容来实现对电流和电压的控制。
电抗器通常由线圈和铁芯组成,线圈上通有交流电流。
电抗器的工作原理可以通过以下几个方面来解释:
1. 电感耦合:电抗器中的线圈具有电感性质,当通过线圈的电流发生变化时,
会产生电磁感应,从而产生电动势。
这个电动势会妨碍电流的变化,从而起到控制电流的作用。
2. 电容耦合:电抗器中的电容器具有电容性质,当通过电容器的电压发生变化时,会存储电荷或者释放电荷,从而改变电流的大小和方向。
通过调节电容器的电压,可以实现对电流的控制。
3. 频率响应:电抗器对不同频率的电流具有不同的阻抗。
在低频时,电感器具
有较大的阻抗,可以妨碍电流的流动;而在高频时,电容器具有较大的阻抗,同样可以妨碍电流的流动。
通过调节电抗器的参数,可以实现对不同频率电流的控制。
4. 功率因数校正:电抗器可以用于校正电路中的功率因数。
功率因数是指电路
中有功功率与视在功率之比,是衡量电路效率的重要指标。
当电路的功率因数低于
1时,会导致电能的浪费。
通过加入电抗器,可以校正功率因数,提高电路的效率。
总结起来,电抗器的工作原理是通过改变电路中的电感和电容来控制电流和电压。
它可以用于调节电流和电压的大小和方向,实现对电路的控制和优化。
电抗器在电力系统、电子设备和工业控制中都有广泛的应用,对提高电路效率和稳定性具有重要作用。
电抗器的工作原理电抗器是一种用于电力系统中的电气设备,它主要用于调节电压和电流的稳定性。
电抗器通过改变电路的电感或者电容来实现对电流和电压的控制,从而达到稳定电力系统的目的。
电抗器的工作原理主要涉及两个重要的概念:电感和电容。
电感是指导体中的电流发生变化时所产生的电磁感应现象。
当电流通过电感线圈时,会产生一个磁场。
当电流发生变化时,磁场也会发生变化,从而产生感应电动势。
这个感应电动势会妨碍电流的变化,使得电流的变化率减小。
因此,电感可以用来调节电流的稳定性。
电容是指两个导体之间存在电势差时,存储电荷的能力。
当两个导体之间存在电势差时,电荷会从一个导体流向另一个导体,形成一个电场。
当电荷发生变化时,电场也会发生变化,从而产生电流。
这个电流会妨碍电荷的变化,使得电荷的变化率减小。
因此,电容可以用来调节电压的稳定性。
在电力系统中,电抗器通常用来调节电压的稳定性。
当电压发生变化时,电抗器会通过改变电路的电感或者电容来抵消电压的变化,从而使得电压的波动减小。
这样可以保持电力系统的稳定运行,防止电压过高或者过低对设备造成损坏。
电抗器通常由线圈和电容器组成。
线圈用来改变电感,电容器用来改变电容。
通过调节线圈和电容器的参数,可以实现对电力系统的精确调节。
除了调节电压的稳定性,电抗器还可以用于改善电力系统的功率因数。
功率因数是指实际功率与视在功率之比。
当电力系统中存在感性负载时,功率因数会降低,导致能源的浪费。
电抗器可以通过提供无功功率来补偿感性负载的影响,从而提高功率因数。
总结起来,电抗器的工作原理是通过改变电路的电感和电容来调节电流和电压的稳定性。
它可以用于调节电力系统的电压稳定性和功率因数,保证电力系统的正常运行。
电抗器是电力系统中不可或者缺的重要设备之一。
电抗器的工作原理电抗器是一种用于调节电力系统中电流和电压的电气设备。
它主要通过改变电路中的电感或电容来实现对电流和电压的控制。
下面将详细介绍电抗器的工作原理及其在电力系统中的应用。
一、电抗器的基本原理电抗器是由线圈和磁芯构成的,其中线圈通常由铜线绕制而成。
当电抗器接入电路时,它会产生一定的电感或电容。
电感是指电流随时间变化而产生的电磁感应现象,而电容则是指电荷在两个导体之间的存储。
通过改变电感或电容的数值,电抗器可以对电流和电压进行调节。
二、电抗器的工作原理1. 电感电抗器的工作原理电感电抗器是通过改变电感来调节电流和电压的。
当电感电抗器接入电路时,它会产生一个与电流变化方向相反的电动势。
这个电动势会抵消电路中的电流变化,从而使得电流变化缓慢。
这样就可以实现对电流的控制。
同时,电感电抗器还可以改变电压的相位,使得电流和电压之间的相位差发生变化。
2. 电容电抗器的工作原理电容电抗器是通过改变电容来调节电流和电压的。
当电容电抗器接入电路时,它会存储电荷,并且在电流变化时释放或吸收电荷。
这样就可以实现对电流的控制。
与电感电抗器类似,电容电抗器也可以改变电压的相位。
三、电抗器在电力系统中的应用1. 电抗器的无功补偿作用电抗器在电力系统中主要用于无功补偿。
无功功率是指电力系统中的无效功率,它不做功,但却消耗了电能。
电抗器可以通过调节无功功率的流动来实现对电力系统的无功补偿。
当电力系统中的无功功率过大时,电抗器可以吸收多余的无功功率;当电力系统中的无功功率不足时,电抗器可以向电力系统注入无功功率。
通过这种方式,电抗器可以平衡电力系统中的无功功率,提高电能的利用效率。
2. 电抗器的谐波滤波作用电力系统中存在着各种谐波,这些谐波会对电力设备和电力质量产生不利影响。
电抗器可以通过调节电感或电容的数值来滤除谐波。
当谐波电流通过电抗器时,它会引起电抗器中的电感或电容产生反向电动势,从而抵消谐波电流的影响。
通过这种方式,电抗器可以减少谐波对电力设备和电力质量的影响,提高电力系统的稳定性和可靠性。
电抗器的工作原理电抗器是一种用于电力系统中的无源电气元件,它主要用于调节电流和电压的稳定性。
它的工作原理是基于电感和电容的特性。
电感是一种储存电能的元件,它由导体线圈组成。
当通过电感的电流发生变化时,它会产生磁场。
根据法拉第电磁感应定律,当电流的变化率发生变化时,会在电感中产生电动势。
这个电动势会阻碍电流的变化,从而使电感具有阻抗的特性。
电感的阻抗与频率成正比。
电容是一种储存电能的元件,它由两个导体板之间的绝缘介质隔开。
当电容器两端的电压发生变化时,电容器会储存或释放电能。
根据电容器的特性,电容器会阻碍电压的变化,从而使电容器具有阻抗的特性。
电容器的阻抗与频率成反比。
电抗器由电感和电容器组成,通过调节电感和电容的数值,可以改变电抗器的阻抗特性。
当电抗器连接到电力系统中时,它会对电流和电压产生影响。
在电力系统中,电抗器主要有两种工作方式:容性补偿和感性补偿。
容性补偿是通过增加电容器的阻抗来补偿电力系统中的感性负载。
感性负载是指对电流滞后于电压的负载,如电动机和变压器。
通过增加电抗器的电容值,可以使电抗器的阻抗与感性负载的阻抗相抵消,从而使电流和电压保持平衡。
这样可以提高电力系统的功率因数,减少无功功率的损耗。
感性补偿是通过增加电感的阻抗来补偿电力系统中的容性负载。
容性负载是指对电流超前于电压的负载,如电容器和电子设备。
通过增加电抗器的电感值,可以使电抗器的阻抗与容性负载的阻抗相抵消,从而使电流和电压保持平衡。
这样可以提高电力系统的功率因数,减少过电压的问题。
除了容性补偿和感性补偿外,电抗器还可以用于抑制电力系统中的谐波。
谐波是指电力系统中频率不同于基波频率的电压和电流分量。
谐波会导致电力系统中的电压波形失真,甚至损坏电力设备。
通过选择合适的电抗器参数,可以使电抗器与谐波的阻抗相匹配,从而抑制谐波的产生和传播。
总之,电抗器是一种用于电力系统中的无源电气元件,通过调节电感和电容的数值,可以改变电抗器的阻抗特性。
电抗器的工作原理电抗器是一种电子元件,用于调节电路中的电流和电压。
它是一种能够储存和释放电能的装置,通过改变电路中的电感和电容来实现对电流和电压的控制。
电抗器主要由线圈和磁性材料组成,它们的工作原理如下:1. 电感的工作原理:电感是一种能够储存电能的元件,它是由导线绕成的线圈构成。
当通过线圈的电流发生变化时,会产生磁场,这个磁场会储存电能。
当电流变化的方向相反时,磁场的方向也会相反。
根据法拉第电磁感应定律,当磁场发生变化时,会在线圈中产生感应电动势,这个感应电动势的方向与电流变化的方向相反。
因此,电感可以阻碍电流的变化,使电流随着时间的变化而发生延迟。
2. 电容的工作原理:电容是一种能够储存电能的元件,它由两个导体板之间的绝缘介质组成。
当电容器两端的电压发生变化时,会在电容器的板之间产生电场,这个电场会储存电能。
根据库仑定律,电场的强度与电压的变化率成正比。
因此,电容可以储存电荷,并且能够快速地释放电荷。
3. 电抗器的工作原理:电抗器是由电感和电容组成的,它的工作原理是通过调节电感和电容的数值来改变电路中的电流和电压。
当电抗器接入电路时,电感和电容会相互作用,产生阻抗。
阻抗的大小取决于电感和电容的数值,以及电流的频率。
当电流的频率增加时,电感的阻抗增加,电容的阻抗减小。
因此,电抗器可以用来控制电路中的电流和电压的相位差。
总结:电抗器是一种能够调节电路中电流和电压的元件,它通过改变电感和电容的数值来实现对电路的控制。
电感可以储存电能并阻碍电流的变化,电容可以储存电荷并快速释放电荷。
电抗器的工作原理是通过调节电感和电容的阻抗来改变电路中的电流和电压的相位差。
电抗器在电力系统中广泛应用,可以用于电压调节、电流限制、谐振抑制等方面。
饱和电抗器的原理及特性试验吕崇伟 王毅 (北京交通大学)摘要:饱和电抗器是非线性电抗器件,利用铁磁质的磁导率可变进行工作,通过改变铁心磁通从而改变磁导率进行调节电抗器的电感量。
本文主要介绍其工作原理及对样机所进行的特性实验。
Abstract :A saturable reactor is nonlinear electrical equipment. This paper introduces the operating principle of this equipment. And on the basis of the experiment, the characteristics of the reactor are analyzed.关键词:饱和电抗器 原理 特性实验饱和电抗器是利用铁磁质磁化曲线的非线性和饱和特性,也就利用铁磁质的磁导率不是常数这一特性而工作的。
饱和电抗器属于交直流同时磁化的非线性电抗器。
其主要应用于各种调节设备,起到变换阻抗和传输能量的作用,如用来调节电炉炉温,调节灯光和调节交流电动机的转速,它具有能实现平滑调节,损耗小和调节范围广的优点。
随着技术的发展饱和电抗器在电力系统中的应用前景和潜力也日益增大,例如可在超高压电网中作调相调压设备,在输电系统中可以抑制系统过电压提高系统稳定性,抑制功率振荡,平衡负载,无功补偿提高功率因数及抑制谐波。
一 饱和电抗器的工作原理其基本工作原理是用直流绕组电流的大小来改变交流电路的电抗。
原理图如图1,它是一个有交流绕组和直流绕组的铁心磁路。
交流电流a I =当交流电压a V 和交流回路电阻a R 不变时,交流电流a I 和交流线圈的电感a L 有关。
a I aV a N dV dI dN图1 饱和电抗器原理图在不计漏磁的情况下,线圈电感量可以用下式表示2aa SN L I lμψ==,可知交流线圈的电感量在一定的磁路和匝数下和磁路铁心的磁导率成正比。
饱和电抗器工作原理嘿,你知道饱和电抗器不?这东西啊,一开始我也是一头雾水,但后来经历了一件事儿,我可算对它有点了解啦。
有一次,我去叔叔的工厂玩。
那工厂里到处都是些奇奇怪怪的大机器,嗡嗡作响。
我正好奇地东张西望呢,就看到角落里有个像大铁盒子一样的东西,上面还连着好多线,这就是饱和电抗器啦。
叔叔看我一脸好奇,就打算给我讲讲这玩意儿是咋工作的。
他拿起一个小扳手,指着电抗器说:“你看啊,侄子,这里面就像有个小世界。
” 我凑近了瞧,啥也没瞧明白,就看到一堆铁疙瘩。
叔叔开始解释,说这饱和电抗器啊,就像个聪明的小管家。
电流从这头进去,就像一群小蚂蚁排队往里走。
这时候,电抗器里面有个像魔法棒一样的铁心(其实我也不知道那具体是啥,哈哈)。
当电流比较小的时候呢,这个铁心就像个严格的老师,不让电流轻易通过,把它们管得服服帖帖的,这时候电抗器的阻抗就比较大。
我当时就想,这铁心可真厉害,像个超级英雄一样挡住那些“小蚂蚁”。
然后叔叔加大了电闸,电流一下子变多了。
这时候神奇的事情发生了,铁心好像有点“累” 了,管不住那些电流小蚂蚁了,阻抗就变小了。
电流就像开足马力的小汽车,跑得更快更顺畅了。
我眼睛都看直了,不停地问叔叔:“为啥会这样啊?” 叔叔笑着摸摸我的头说:“这就是它的工作原理呀。
”我在那看了好久,看着那些线里的电流跑来跑去,电抗器像个魔术师一样控制着它们。
从那以后,我每次想到饱和电抗器,就会想起在叔叔工厂里看到的那一幕,感觉它就像个神秘又有趣的朋友。
现在我也能跟别人吹嘘一下我知道的饱和电抗器的工作原理啦,哈哈!说不定以后我还能更了解它呢,谁知道呢!。
电抗器工作原理电抗器是一种电气设备,用于调节电力系统中的电流和电压。
它是由线圈和铁芯组成的,可以在电路中产生电感或者电容效应。
电抗器的工作原理是基于电感和电容的特性。
首先,让我们了解一下电感和电容的基本概念。
电感是指导线中的电流产生的磁场所储存的能量。
当电流通过导线时,会在导线周围产生一个磁场。
这个磁场会储存电能,当电流变化时,磁场中的电能会转化为电势能。
电感的单位是亨利(H)。
电容是指两个导体之间的电荷储存能力。
当两个导体之间存在电压差时,会形成一个电场。
这个电场会储存电能,当电压变化时,电场中的电能会转化为电势能。
电容的单位是法拉(F)。
在电力系统中,电感和电容可以用来调节电流和电压的大小和相位。
电感器可以吸收电流的瞬时变化,从而稳定电流的流动。
电容器可以吸收电压的瞬时变化,从而稳定电压的大小和相位。
电抗器是由电感器和电容器组成的。
当电流通过电抗器时,电感器会产生电感效应,反抗电流的变化。
电容器会产生电容效应,反抗电压的变化。
通过调节电感器和电容器的数值,可以控制电抗器对电流和电压的影响。
电抗器在电力系统中有多种应用。
其中一种常见的应用是用于补偿电力系统中的无功功率。
无功功率是指电力系统中的无功电流和无功电压所消耗的功率。
无功功率不会做功,但会影响电力系统的稳定性和效率。
通过使用电抗器来补偿无功功率,可以提高电力系统的功率因数,减少无功电流的流动。
另一种应用是用于调节电力系统中的电压。
电抗器可以通过吸收或者释放无功功率来调节电压的大小和相位。
当电力系统中的电压过高时,电抗器可以吸收无功功率,降低电压的大小。
当电力系统中的电压过低时,电抗器可以释放无功功率,提高电压的大小。
此外,电抗器还可以用于滤波器。
滤波器用于过滤电力系统中的谐波和干扰信号。
电抗器可以通过调节其电感和电容的数值,选择性地吸收或者反抗特定频率的信号,从而实现滤波的效果。
总结一下,电抗器是一种用于调节电力系统中电流和电压的电气设备。
电抗器的工作原理电抗器是一种被广泛应用于电力系统中的电气设备,用于控制电流和电压的波动。
它是由线圈和铁芯组成的,通过改变电流的相位和幅值来实现对电力系统的稳定性和效率的调节。
下面将详细介绍电抗器的工作原理。
1. 电抗器的基本结构和组成电抗器由线圈和铁芯组成。
线圈通常由绝缘导线绕制而成,而铁芯则用于增加磁场的强度和稳定性。
线圈和铁芯的材料选择和结构设计会根据电抗器的具体用途和要求而有所不同。
2. 电抗器的工作原理基于电感和电容的特性。
当电流通过电感线圈时,会产生磁场,而磁场的变化会导致电流的变化。
电容则通过存储和释放电荷来调节电流和电压的波动。
当电压波动时,电抗器会通过改变电流的相位和幅值来稳定电力系统。
具体而言,当电压上升时,电抗器会通过增加电流的相位差来抵消电压的增加。
相反地,当电压下降时,电抗器会通过减小电流的相位差来抵消电压的下降。
这种相位差的变化可以通过电抗器的设计和控制来实现。
3. 电抗器的应用电抗器在电力系统中有多种应用。
其中最常见的是用于电力传输和配电系统中的电压稳定器。
电抗器可以稳定电压,防止电压过高或者过低对电力设备和系统的损坏。
此外,电抗器还可以用于电力因数校正,提高电力系统的效率和功率因数。
此外,电抗器还可以用于电力系统的谐波滤波。
在电力系统中,谐波是由非线性负载和电力设备引起的,它们会导致电流和电压的波动。
电抗器可以通过调节电流和电压的相位和幅值来滤除谐波,保持电力系统的稳定性和可靠性。
4. 电抗器的优势和注意事项电抗器具有以下优势:- 稳定电力系统:电抗器可以通过调节电流和电压的相位和幅值来稳定电力系统,防止电压的波动对电力设备和系统的损坏。
- 提高功率因数:电抗器可以用于电力因数校正,提高电力系统的效率和功率因数。
- 滤除谐波:电抗器可以通过调节电流和电压的相位和幅值来滤除谐波,保持电力系统的稳定性和可靠性。
然而,在使用电抗器时需要注意以下事项:- 选择合适的电抗器类型和规格,以满足特定的电力系统需求。
单相饱和电抗器的工作原理3.1概述如图3. 1所示的单相饱和电抗器是一个最典型的可控饱和电抗器电路,掌握其原理和分析方法以后,便于了解其他各种饱和电抗器电路,本章从物理概念岀发,分析讨论单相饱和电抗器的基本工作原理。
如图3. 1所示电路的工作状态除了与电源电压大小及负载性质有关以外,与铁心磁化过程关系较大,要理解饱和电抗器的工作原理,必须分析铁心在不同直流控制电压作用下的磁化状态。
闍工1 工作琏组4茯的抱和电抚難单相饱和电抗器的性能除了与铁心工作状态密切相关以外,还与许多因素有关:如负载性质(电阻、电感等)、控制回路中偶次谐波电流流通情况等,一般在分析时为了能抓住物理实质,常常从最简单的情况入手,例如,取负载为纯电阻。
至于控制回路中偶次谐波电流的处理,则常常考虑分析两种情况:(1 )自然磁化状态。
控制回路中电阻很小,也无外加电感,控制绕组两端加一个恒定的直流电压,偶次谐波电流在控制回路中自由流通。
(2 )强制磁化状态。
控制回路电阻或外加电感很大,足以抑制控制回路内感应产生的交流分量,控制绕组内流通的仅是直流分量,相当于加入一个恒定的直流控制电流。
一般常遇到的是接近自然磁化状态的情况。
为了掌握饱和电抗器的工作原理,需要对各参量波形进行分析,波形分析方法是定性讨论饱和电抗器原理及工作特点的基本方法。
至于定量计算饱和电抗器的特性,工程上常用的是图解法。
图解法以各电磁参量都是等效正弦的假设为基础,可以帮助人们确定合理的工作范围,还可以了解外界参数变化时饱和电抗器特性变化的规律。
3.2单相饱和电抗器的原理分析3. 2. 1基本电磁方程在分析图3. 1所示饱和电抗器时,先做如下的假设;(1 )电源电压u为正弦,u= Umsinwt。
(2)负载为纯电阻RL=(3)忽略各绕组的漏电感(环形铁心,绕组均匀分布的情况,漏感最小)。
(4)工作绕组串联顺接,控制绕组串联反接。
设结构参数一定,其中包括:铁心截面积Sc、平均磁路长度lc、每个铁心的工作绕组匝数Ng和控制绕组匝数Nk,以及它们相应的电阻值rg、rk等。
但作为可控的饱和电抗器,其外部参数是可变的,如交流电源电压u、控制电压Uk、负载电阻RL等。
一般取工程合理值作为额定参数,因此外部参数只是围绕额定值在小范围内可以调整改变,如果大幅度变化,则饱和电抗器将不受控制,或者工作在很不合理情况,或者利用很不充分。
当结构参数一定,并且外部参数也一定时,铁心中B、H大小以及饱和电抗器特性也是一定的。
为了进行原理分析,首先必须了解铁心中磁参数随控制电压变化而变化的情况,进一步再确定静特性和时间常数。
图3. 1有两个回路:工作回路和控制回路。
每个回路又联系着两个铁心,我们可以用基本电磁方程组来描述这两个回路的工作。
这个方程组表示了各回路中结构参数、外部参数及铁心磁参数间的关系,也表示两个回路间的相互联系址i出十皿3(瞬+鬻) <3.1)加泯(眷—瞬) 02)孔N* + gN^= HJ.(3+ 3)-hN* 十严IIJ f C3. 4)式中占$为负載电流』民、H- 仏、电分别为轶心u及血的磁鑫Sh R K.&分別为工作回路及控制冋路的总电阻*当工作绕组串联时” Jf,当工作绕组井联时,£」甘,圈生1中* R严&+2“ Q为一个工作绕组的电阻。
3. 2. 2饱和电抗器三种典型状态的分析我们可以取三种典型状态进行分析,如图3. 2所示饱和电抗器的输出一输入特性I:= f(lk)。
特性上有三点:点1表示控制电流为零时的状态,这时半周期内铁心完全不饱和,输岀电流最小,交流绕组感抗值最大;点3表示控制电流很大,使铁心半周期内几乎完全饱和,输岀电流很大,交流绕组感抗值很小;而点2介于点1和点3之间,处于中间状态,半周期内,铁心部分时间饱和。
以下按上述三种状态进行分析,即:①半周期内铁心不饱和;②半周期内铁心部分时间饱和;③半周期内铁心完全饱和。
3. 2. 2 . 1半周期内铁心处于不饱和状态(状态1)由于这时控制电流为零,铁心仅有交流激磁作用,因此饱和电抗器的工作状态相当于一个空载变压器,工作绕组电抗值很大4饱和电抗器的输岀反馈4.1概述为了减小饱和电抗器的控制电流(即提高其放大系数),必须增大控制绕组匝数,但这一方法受到工艺及铁心窗口面积的限制,控制绕组匝数实际上不可能任意增大。
图匚】反區原理紺为饱和电航器〉另一种方法是利用正反馈的原理减小控制功率。
所谓反馈,就是从饱和电抗器的输出电压uL取出一部分(或全部),作为反馈电压Uf(如图4 . 1所示),加到其输入端。
当增大控制电压时,输出UL增大,则反馈电压Uf也增大。
如果Uf的作用与控制电压Uk的作用相同,则由于反馈的附加作用,使饱和电抗器输出更大了。
如果反馈电压起的作用帮助加强控制电压,称为正反馈;如果Uf的作用与UI的作用相反,它使饱和电抗器输出下降,即Uf减弱了控制电压,则是负反馈。
如图4. 2所示为一个外加反馈绕组Nf的饱和电抗器,习惯上称为外反馈(Extrinsicfeedback)。
在这种饱和电抗器线路中,直流负载电流流过反馈绕组Nf,反馈绕组极性接法在铁心上的布置方式等均与控制绕组Nk相同,至于是正反馈还负反馈,则与控制电流激磁和反馈电流激磁的作用是否相同有关。
图4. 2中反馈回路与负载串联,它是电流反馈。
如果反馈回路与负载并联(即取岀负载上一部分电压经整流后加到反馈绕组Nf上),称为电压反馈,由于反馈作用是通过安匝Nflf的激磁作用来实现的,因此它又是一种磁反馈。
如果将负载电压上取岀部分电压直接反馈到控制回路中去,则称为电反馈。
图4. 2是直流输岀的外反馈饱和电抗器。
如果负载电阻接在整流器交流侧,如图4. 2中虚线所示的RL,称为交流输出的外反馈饱和电抗器。
图工玄帰反期啊利电抗蒂第4. 2节将以图4. 2为例讨论外反馈饱和电抗器的工作原理和特性参数。
4.2外反馈饱和电抗器的参数假设铁心磁特性和整流器都是理想的,根据安匝平衡定律可知,理想的外反馈饱和电抗器必须满足下列关系Z ± T f N f = 7g /V, 如果是正反馈・上式中取“ + ”号,反之取“一”号,下而分析计算时・ 反钮作用。
工作绕组申联时,—»,代入式(4・D 得式中I 血为负载电流◎为了计算方便,引入反馈系数K/,它表示反馈激磁作用的强弱K」 f w €式中,为反馈激磁破场强度.注,也有的文献取K“=H 〃H,・ 当反馈绕组和工作绕组产生的磁逋淡过同一进略时・磁路平均长度相同.7 NJ* N t将式(4.4)代入式(4・2》可得外反锻饱和电抗器的电流放大系数为◊島=】。
外反馈饱和电抗器的安饱故大系数为同理.电压放大系数为tr 9 — — K,K 『 — Kp (4.2>(4. 1) 主要羽虑正 (4.3) —.M与无反溃的饱和电抗器电流放大系数K f 相比较,可得K ; *?K f 关系为K ; 理想外反馈饱和电抗器的电流放大系数比无反债时耍祐反馈越强,匕越大,K ; 也越大.例如・设无反馈饱和电抗器电流放大系数陷=20・若K/-0.8.则外反惯锻和 电抗器的电流放大系数为K ; &1 —° <4. 6)Km KfW _ 1-Ky ~ 1-K; (4.7)(4.8)功率放大系数为(4.9)Kr KE -G_K/)Z - (1-K Z^5自饱和电抗器5.1概述第3章中所述的可控饱和电抗器;当直流控制电流为零时,其铁心在交流激磁作用下处于不饱和状态,饱和角。
这时交流绕组为一个非线性扼流(Choke)线圈,感抗很大,交流绕组电流很小,工作于扼流”状态。
当增加直流控制电流时,铁心受交流和直流激磁的作用,使导通角。
减小,交流绕组感抗减小,电流上升。
随着直流控制电流加大,交流绕组的扼流作用越来越小,直到铁心处于饱和状态,扼流作用也就消失,这类可控饱和电抗器称为扼流式饱和电抗器。
如果在图5. 1(b)可控饱和电抗器中,工作绕组串联一个整流管,则铁心将在直流和半波正弦的激磁作用下工作。
当直流控制电流为零时,在单方向的半波激磁作用下,铁心将处于饱和状态,饱和角a= 0,交流绕组电流很大,因此这种线路称为自饱和(Self-Saturation)电抗器。
靠外加直流控制电流(与交流整流电流的方向相反)作用,使交流绕组导通角。
从零加大,交流绕组电流下降,扼流现象才逐渐呈现出来。
显然, 自饱和电抗器的工作原理与扼流式饱和电抗器完全不同。
本章分析单相自饱和电抗器的线路与工作原理。
先以半波激磁的单铁心可控饱和电抗器为例,说明自饱和电抗器的特点。
为了便于说明其线路原理,假设工作回路和控制回路均由恒流源供电,即工作绕组通过的电流为半波正弦(正半周电流为正弦波,负半周电流为零),控制绕组回路电阻很大,通过的电流为直流。
图汛1 单铁心剋利电抗器(a)梔流理胸电杭丹1 H地嵇电城;«图5. 1(a)为一个扼流饱和电抗器,交流电源电压变化的一周期内,工作绕组有交流电流流通。
第一半周期,称为正半周(设电压u为正),铁心所受到的总激磁安匝为控制回路与工作回路激磁安匝的代数和。
如果绕组连接及直流电源的极性正好在正半周内使hN上与Z 方向相反飲则合成激摩安亚为(5. D 铁启在半周期内磁感应改变於収决于控制绕纽nTwm所承受的电压对时间积分(即所谓伏秒帆分)的总和E令卜由•直中,N为毎个鏡蛆匝数心为毎个绕組上承受的第二个半周称为负嘩周*电源电压为8b这时总的漱穽安匝为<5. 2)可见,在某一个半周内两绕组上承受电压的伏秒积分方向是相同的,而另一个半周则是相反的,这就是为什么这种线路放大系数受限制的原因。
饱和电抗器应满足安匝平衡定律,要提高放大系数,必须提高控制绕组匝数。
同时,不论直流电流为正或负,输岀一输入特性形状相同,并与纵轴对称。
图5. 1(b)所示为(半波)自饱和电抗器。
如果整流管的极性和绕组的接法正好使两回路激磁作用方向相反,则在某个半周内(如负半周),二极管截止工作回路没有电流,铁心只在控制电压作用下去磁,这个半周称为控制半周。
而在另一个半周(即正半周内),工作绕组内有电流流通,铁心又受工作绕组上电压作用而增磁,这个半周称为工作半周。
这样工作回路电流是半波正弦,含有直流分量,因而不仅抵消了控制绕组的直流去磁作用,而且还使铁心反方向磁化,即增磁作用整流二极管实际上不仅在工作绕组内产生直流分量,而且更主要的是改变了铁心的磁化过程,从而改变了饱和电抗器特性。
在工作半周内铁心进入饱和,总激磁安匝为而住控制半周内;整说管截止,铁心仪在控制电圧作用下去厳’脱离帼和状态.敏比较式(5,2)及式(5・4)可见,布负半周期,工作回路内汶冇电涼流通,这屋閨£1 W 线路不同于圈5」⑹的地方*因此*去磁电流仅为控制回路电流它取决于铁心动态磁特性上去磁段片的大小。