1、中国计量学院 毕业设计答辩,学生姓名： xxx 学 号： xxx 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： xxx 设计（论文）题目：磁控电抗器的研究 指导教师： xxx 二级学院： 信息工程学院,1.磁控饱和电抗器工作原理,磁控饱和电抗器是利用铁磁质磁化曲线的非线性和饱和特性, 即利用铁磁质的磁导率不是常数这一特性而工作的。磁控饱和电抗器属于交直流同时磁化的非线性电抗器。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。,口字型铁心电抗器原理图,口字型铁心电抗器它是一个有交流绕组和直流绕组的铁芯磁路。当交流电压Va 和交流回路电阻Ra 不变时, 交流电流Ia 和交流线圈的电感La 有关
2、，即：,式中：Va为交流线圈两端交流电压； Ra为交流线圈的电阻；f为交流线圈中交流电流的频率；Ia为交流线圈中的电流。,在不计漏磁的情况下, 线圈电感量可以用下式表示：,式中：L为交流线圈电感量；为交流线圈的磁通 ；I为交流线圈中的电流；为铁心的磁导率；S为铁心截面积；Na为交流绕组匝数；为磁路的平均长度，,从上式可知, 交流线圈的电感量在一定的磁路和匝数下和铁芯的磁导率成正比。改变磁导率就可以改变交流线圈的电感, 从而改变电流和电抗器的容量。由于铁磁质的磁导率随铁芯的饱和而减小, 而铁芯饱和程度的变化可以通过改变直流绕组的励磁电流Id来实现。Id增大则铁芯的磁感应强度增大, 铁芯接近饱和,
3、 磁导率减小, 从而电感值减小, 交流电流Ia 随之增大。这样，直流电流的大小就可以控制交流电流的大小。,2.仿真用磁控饱和电抗器,结构图解释,它主要由直流控制绕组1( 匝数为W0) 、交流激励绕组6( 匝数为WS) 和环形铁芯2( 磁路截面积为S )和检测绕组3（匝数为WM）组成 。,3、磁控饱和电抗器输出特性仿真,磁控饱和电抗器仿真模型,磁控饱和电抗器输出特性仿真结果,(1)当直流电流为uM时及B的曲线,当直流电流为0.25时uM及B的曲线,(3)当直流电流为0.3时uM及B的曲线,当直流电流为0.5时uM及B的曲线,当直流电流为-0.25时uM及B的曲线,当直流电流为-0.35时uM及B
4、的曲线,当直流电流为-0.5时uM及B的曲线,从仿真结论可以看出,当饱和电抗器在零偏磁作用时, 感应电压波形正负对称。当饱和电抗器在正偏磁( 或者负偏磁) 作用时, 感应电压波形发生了畸变且正负半波不对称。当饱和电抗器在正偏磁作用时, 感应电压正半波偏大;当饱和电抗器在负偏磁作用时, 感应电压负半波偏大,4.实验用磁控饱和电抗器,交流绕组为110匝，直流绕组为100匝，直流绕组串联的电阻器为46欧姆，并在交流绕组中串联了电流表，实验时通过改变直流绕组端恒压源输出电压大小来改变直流绕组电流大小，这样就能通过观测电流表读数来看交流绕组电流随直流绕组端电压的变化情况 。,以下是实物通电时实测数据：,分析表中的数据，我们可以知道，当直流激励电流为零时，铁心的饱和程度最低，交流绕组的感抗最大，交流绕组电流最小；当增大直流激励电流时，铁心越来越饱和，交流绕组的感抗越来越小，交流绕组中电流就不断增大。,谢谢,
