饱和电抗器原理
电抗器的工作原理
电抗器的工作原理电抗器是一种电气元件，它主要用于调节电流和电压的波形，以及改变电路中的功率因数。
本文将详细介绍电抗器的工作原理，包括其基本原理、构造和应用。
一、基本原理电抗器是由线圈和铁芯组成的，其工作原理基于电磁感应。
当电流通过线圈时，线圈中的磁场会与铁芯相互作用，产生感应电动势。
这个感应电动势与电流的变化率成正比，即感应电动势等于电流的变化率乘以一个比例常数。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的方向与电流的变化率的方向相反。
因此，当电流在电抗器中变化时，感应电动势会产生一个反向的电压，从而抵消电流的变化。
这种反向的电压称为感应电压。
二、构造电抗器的主要构造包括线圈和铁芯。
线圈通常由导电材料制成，如铜线或者铝线。
线圈的匝数和截面积决定了电抗器的电感值。
铁芯通常由磁性材料制成，如铁或者钢。
铁芯的形状和材料也会影响电抗器的工作特性。
电抗器还可以根据具体的应用需求进行设计和创造。
例如，高频电抗器通常采用空心线圈和铁氧体芯，以减小电感值和损耗。
而低频电抗器则通常采用实心线圈和铁芯，以增加电感值和稳定性。
三、应用电抗器在电力系统中有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：1. 电力因数校正：电抗器可以用来改变电路中的功率因数。
当电路的功率因数低于1时，可以通过串联电抗器来增加电路的感性负载，从而提高功率因数。
相反，当电路的功率因数高于1时，可以通过并联电抗器来增加电路的容性负载，从而降低功率因数。
2. 电力传输：在长距离的电力传输中，电抗器可以用来稳定电流和电压的波形。
通过调节电抗器的电感值和电阻值，可以有效地控制电流和电压的幅值和相位。
3. 滤波器：电抗器可以用来滤除电路中的高频噪声和谐波。
通过选择合适的电感值和频率响应，可以将不需要的频率成份滤除，从而提高电路的性能和稳定性。
4. 电动机起动：在电动机起动过程中，电抗器可以用来限制起动电流的峰值。
通过串联电抗器，可以减小电动机的起动电流，从而保护电动机和电力系统的稳定性。
阳极饱和电抗器概要
饱和电抗器的产品特点
（3）饱和电抗器防震降噪技术电抗器在使用中产生的噪音比较大， 这是所有带有气隙铁心式电抗器在工作中所共有的缺点。是换流阀中的主 要噪声源。我们在设计饱和电抗器时充分考虑到了这一点，我们采用了专 用的弹性体材料，将电抗器的线圈和铁心浇注在一体的工艺，即起到把线 圈和铁心的相对位置固定的作用，又能起到降低噪音的作用
在输配电设备领域，我们向中国仅有的两家国有电网运营商分别供 货，包括在高压输配电系统中有着重要作用的高压阳极饱和电抗器、高 压电力电容器和高压静止无功补偿及融冰装置。产品的高效能和高可靠 性使我们与国家电网等大型企业结成良好的合作伙伴。
我们的主要产品包括：以IGBT、IGCT为代表的半导体电力电子元器 件，高压阳极饱和电抗器，高压电力电容器，灵活交流输电技术 （FACTS）用的高压静止无功补偿及融冰装置、固态切换开关及静止同 步补偿器，输电设备的在线监测系统，大功率整流电源装置，功率母线 排，轨道机车牵引系统设备、模块化的控制监测系统和辅助供电系统。
因而阳极饱和电抗器特性的设计要满足在晶闸管开通瞬间，阳极饱 和电抗器具有很高的阻抗，而晶闸管元件内一旦建立起足够的载流子后， 阳极饱和电抗器又呈现出很低的阻抗特性，这有利于降低换流阀的工作 效率。即设计的阳极饱和电抗器必须具有非线性饱和性能。
饱和电抗器的产品特点
（1）用于高压直流输电换流器装置中的饱和电抗器。 由于特殊的运行环境性对电器部件的可靠性要求极高。也是我们在设 计研发选定材料过程中的考虑重点。除此还有如：脉冲特性，匝间绝缘， 承受浪涌电流能力以及温升和局放等都有极高的要求，为此在设计中采 用了高绝缘强度的水冷线圈，高导磁超薄取向冷轧硅钢片，具有高机械 强度和绝缘强度的外壳，加上全密闭灌封树脂结构，有效的降低了噪音， 提高了承受浪涌电流的能力，整个造型美观，结构简洁合理。
阳极饱和电抗
阳极饱和电抗
阳极饱和电抗器是一种特殊的电抗器，它在直流输电系统中起着重要的作用。
阳极饱和电抗器分为芯式结构和壳式结构两大类，其结构与常见的电抗器不同，需要深入分析特定结构下阳极饱和电抗器的电磁特性。
在高压直流输电系统中，阳极饱和电抗器的主要作用是抑制直流电流的波动和限制交流侧电流的波动。
当系统发生短路故障时，阳极饱和电抗器可以抑制浪涌电流，保护系统不受损坏。
此外，阳极饱和电抗器还可以用于控制系统的电压和电流，提高系统的稳定性。
阳极饱和电抗器的应用范围很广，除了用于高压直流输电系统外，还可以用于风力发电、光伏发电等可再生能源领域，以及无功补偿、有源滤波等电力电子技术领域。
在这些领域中，阳极饱和电抗器的作用是相同的，都是为了控制电流和电压，提高系统的稳定性和可靠性。
总之，阳极饱和电抗器是一种非常重要的电气设备，其应用范围很广，需要针对不同的领域进行研究和应用。
饱和电抗器调压原理
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。
磁饱和式可控电抗器原理介绍
磁饱和式可控电抗器1 引言随着城市电网的发展和配电网规模的不断扩大，6～66kV配电网过去普遍采用的中性点不接地运行方式已不能适应现实需要了，随着电缆出线的增多，系统对地电容电流急剧增加为原来的10～100倍。
为了限制电容电流，采用中性点经消弧线圈接地的补偿系统成为最主要的方式。
当配电网发生单相接地故障时，补偿系统提供电感电流来自动补偿电容电流，使接地点电流迅速减小，并使故障相的恢复电压降低，达到熄弧不重燃的目的。
本文介绍了磁饱和式可控电抗器的拓扑结构、工作原理及特性曲线，利用这一原理制作的消弧线圈具有工艺简单、成本低廉、振动和噪声低，以及调节范围宽（从重载至额定负载）、谐波含量低、有功损耗小、响应速度快等特点。
利用磁饱和式可控电抗器原理制作的消弧线圈在配电系统正常运行时有高感抗，远离谐振点，在配电系统发生单相接地故障时，能快速地实现全补偿，限制电容电流，有效地熄灭电弧。
2 磁饱和式可控电抗器的拓扑结构图1为一单相磁饱和式可控电抗器的拓扑结构图，图2为其电路图。
可控电抗器由两个等截面（截面极为A）、等长度（长度为L）的主铁芯Ⅰ、Ⅱ和为使电抗器电流正负半波对称的两个等截面、等长度的旁轭Ⅰ、Ⅱ组成。
为使主铁芯饱和，主铁芯的截面积小于旁轭截面。
铁芯Ⅰ和旁轭Ⅰ、铁芯Ⅱ和旁轭Ⅱ、分别组成两条交流磁通φ～的回路，铁芯Ⅱ和旁轭Ⅱ组成直流磁通φ-的回路。
每个铁芯柱上绕有总匝数为N的上、下两个绕组，每个绕组各有一个抽头，分别与晶闸管T1、T2相联，抽头比σ=2N2/N，N=2(N1+N2)。
不同铁芯的上、下两个绕组交叉联接后并联至电网，续流二极管D跨接在两个绕组的交叉处。
图1 可控电抗器的拓扑结构图图2 可控电抗器的电路图3 磁饱和式可控电抗器的工作原理假设晶闸管T1、T2和二极管D均为理想元件，则可控电抗器有三种工作状态：状态1：T1、T2关断，D导通；状态2：T2、D关断，T1导通；状态3：T1、D关断，T2导通。
饱和可控电抗器用于稳压节能的原理与设计
Ｈ＝ ｏ Ｈ ； Ｈ１ ｄ ＋ （） ６
从＝ ． 从 Ｈ２ ＋ （） ７
由 铁 磁 线 非 性 Ｈ，Ｈ。 此 应， 于 芯 化曲 的 线 ， ． ．与 相 ＞
２电抗器在省电器中的应用
本文提出一种采用扼流式饱和电抗器的省电 器设计方案。 将饱和电抗器串联在电网中， 控制负 载端电压， 同时减小通过负载的电流， 从而可调节 负载的功率。 单相电路接线原理如图 １ 所示。 图中， ｃ Ｕ 为电源电 压， 。 Ｌ 为饱和电抗器，１为负载工 。 少 今
图 １ 饱和电抗器调压原理电路图
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 ２０３ ） ０３ 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． 提出了 将饱和式可调电 抗器用于供电电 压调节和稳定的设计方案。根据负载 运行特点，通过对供电电 压调节及 谐波滤除，达到稳定电压节能省电的目 的． 关键词：饱和电杭器；省电；调压；设计 中图分类号：Ｔ ７ Ｍ４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１ １ ８０ （７ 一 ６ ０ 一 （ ） 印５一 ３ ２ ０ ３ Ｘ ２ ） ３ ０
收稿日 期：２ 沁盯一 以一 １ ７ 修回日 期：２拓 ０一 １一 ３ 洲 ８ １ 作者通信： 一缸：ｈ一 ＠ｏｕｏ Ｅｍ １ ｉｌ ｓ ·ｍ ｐｌ ｕ ａ ｈｃ
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。
轭流式饱和电抗器在电动机启动实验中的应用研究
轭流式饱和电抗器在电动机启动实验中的应用研究引言电动机是现代工业中最常见的动力设备之一，广泛应用于各种机械设备和工业生产线。
在实际应用中，电动机的启动过程中往往伴随着电网电流的冲击和电压的变化，这对电网的稳定性和电动机的性能都会产生不利影响。
为了解决这一问题，工程师们提出了多种启动电路，其中包括轭流式饱和电抗器。
本文将从饱和电抗器的原理、电动机启动实验中的应用以及优缺点等方面对轭流式饱和电抗器进行研究和分析。
一、轭流式饱和电抗器的原理1.1 饱和电抗器的定义和作用饱和电抗器是一种特殊的电感器件，通过在电路中引入饱和电感，可以有效地限制电流的变化率，从而减少电压的冲击和电网的不稳定性。
饱和电抗器的主要原理是利用磁芯的饱和特性，当电流通过时，磁通会沿着闭合的磁回路流动，在磁通达到一定值后，磁芯将进入饱和状态，从而限制电感的有效值。
1.2 轭流式饱和电抗器的结构和工作原理轭流式饱和电抗器由两个电抗器组成，分别串联在电动机的两个相之间，形成一个轭状结构。
该电路通过调节电抗器的参数，使得电动机启动过程中的电流变化率得到限制，从而减少电压的冲击。
具体而言，电抗器的选择和设计需要考虑电动机的起动电流和额定电流之间的关系，以及电网的特性和稳定性需求。
二、轭流式饱和电抗器在电动机启动实验中的应用2.1 实验设置和对象为了探究轭流式饱和电抗器在电动机启动中的应用效果，我们设计了一组实验。
实验包括一台额定功率为X的电动机和一个轭流式饱和电抗器，实验过程中记录电动机的启动电流和电网的电压变化。
2.2 实验步骤和结果分析在实验开始前，我们根据电动机的额定参数计算了合适的饱和电抗器参数。
然后，将饱和电抗器串联在电动机两个相之间，并使用合适的测量仪器记录电流和电压的变化。
实验结果显示，在没有使用饱和电抗器的情况下，电动机启动时的电流变化较大，最大电流甚至超过了额定值的两倍。
同时，电网的电压也出现了明显的波动。
然而，在使用饱和电抗器的情况下，电流的变化范围得到了限制，并且电网的电压波动较小。
饱和电抗器的概念
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。
电抗器简介
电抗最通俗的讲，能在电路中起到阻抗作用的东西，我们叫它电抗器。
电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈。
它可以根据需要布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。
在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。
如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。
因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求，常在出现断路器处串联电抗器，增大短路阻抗，限制短路电流。
由于采用了电抗器，在发生短路时，电抗器上的电压降落较大，所以也起到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。
电抗器分类电抗器是依靠线圈的感抗阻碍电流变化的电器。
按用途分：①限流电抗器。
串联于电力电路中，以限制短路电流的数值。
②并联电抗器。
一般接在超高压输电线的末端和地之间，起无功补偿作用。
③通信电抗器。
又称阻波器。
串联在兼作通信线路用的输电线路中，用以阻挡载波信号，使之进入接收设备。
④消弧电抗器。
又称消弧线圈。
接于三相变压器的中性点与地之间，用以在三相电网的一相接地时供给电感性电流，以补偿流过接地点的电容性电流，使电弧不易起燃，从而消除由于电弧多次重燃引起的过电压。
⑤滤波电抗器。
用于整流电路中减少直流电流上纹波的幅值；也可与电容器构成对某种频率能发生共振的电路，以消除电力电路某次谐波的电压或电流。
⑥电炉电抗器。
与电炉变压器串联，限制其短路电流。
⑦起动电抗器。
与电动机串联，限制其起动电流。
电抗器概念电抗器也叫电感器，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。
然而通电长直导体的电感较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式，称空心电抗器；有时为了让这只螺线管具有更大的电感，便在螺线管中插入铁心，称铁心电抗器。
电抗器的功能轻空载或轻负荷线路上的电容效应，以降低电压。
改善长输电线线路上的电压分布。
使轻负载时线路中的无功功率尽可能平衡。
并联电抗器,消弧线圈以及饱和电抗器的原理及分类
并联电抗器，消弧线圈以及饱和电抗器的原理及分类具有一定电感值的电器，通称为电抗器。
现代的电抗器种类很多，应用也十分广泛。
大家熟知的，利用电抗器串在线路里可以限制供电系统的短路电流，整流回路里利用电抗器进行滤波，使输出电压接近于纯的直流，具有大的电感量的线圈可以储能，作为瞬时放电的能源，有交直流励磁的铁心电抗器可作为功率放大器等。
电扰器可分为二类:一类为空心电抗器，另一类为铁心电抗器。
限流用的水泥电抗器，串在高压输电线路的阻波器等均是空心电抗器。
补偿超高压输电线路电容电流用的并联电抗器、滤波电抗器、消弧线圈等均是铁心电抗器。
铁心电抗器的特点是有较大的电感，因为与空心电杭器相比，硅钢片具有很高的导磁系数，下面简单介绍一下几种铁心电抗器。
1.并联电杭器现代的超高压输电系统，广泛的应用并联电抗器，补偿输电线的电容电流，防止线端电压的升高，使线路的传输能力和输电线的效率都能提高，并使系统的操作过电压有所降低。
电抗器称为心式电抗器，和一般单相心式变压器的磁路相似，仅中间铁心柱做成分段的，均匀布置有气隙bt。
当中间柱的气隙逐渐加大，使总的气隙b二h时，电抗器就为7-21(b)的型式，中柱的导磁材料完全省去，一般称为带磁屏蔽的无心电抗器，或称为壳式电抗器。
假定电抗器上加有正弦的交流电压，铁心不饱和，并略去漏磁通的影晌，则间隙长度与电抗器的容盘关系可用下式表达对于一定气隙体积来说，电抗器容量的增加与磁通密度的平方成正比，而与电执器型式无关。
对于心式电杭器，磁通密度可以选定在适当的范围实际设计值在12000-16000高斯之内。
为了减低电抗器的振动，一般均用较低的磁通密度。
铁心中的磁通，流过气隙时，一部分垂直穿过，另一部分则由气隙外面绕过,称‘绕行磁通”，气隙过大，绕行磁通越多。
绕行磁通垂直穿过硅钢片边缘时，将产生很大的涡流损耗。
经研究，对于平行叠片式铁心，其边缘的附加损耗可达100瓦/公斤，超过了硅钢片标准的20-30倍。
自饱和电抗器(MCR)型SVC
自饱和电抗器(MCR)
工作原理
磁阀式可控，进而改变 铁心的饱和度，达到 调节无功的目的。
1 接线简单 2 占地面积小
MCR接线图
MCR原理图
自饱和电抗器(MCR)的优缺点
优点
缺点 1 动态响应速度慢(200-300ms); 2 由于铁芯工作在磁饱和区 域,故损耗很大(3-4%); 3 运行噪音大,振动大;无功 控制范围小(0-85%); 4 不具备治理闪变及抑制电 压波动的能力； 5 不仅产生整流特征谐波还产生 变压器饱和谐波；
饱和电抗器的原理及特性试验
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。
单相饱和电抗器的工作原理
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。
图3. 1工作疑组仏联豹抱和电抗器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：⑴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。
变压器内置的磁饱和电抗器的作用
变压器内置的磁饱和电抗器的作用变压器内置的磁饱和电抗器是一种用来限制磁通的变化速度的装置，它在变压器的磁性通路中起到了重要的作用。
磁饱和电抗器的主要功能是通过调整磁通的变化速度，以保护变压器的绝缘和延长变压器的使用寿命。
在变压器中，磁性通路是由磁芯和绕组组成的。
当变压器工作时，磁芯中的磁通会随着电压和电流的变化而发生变化。
这种磁通的变化会产生感应电动势，并引起绕组中的涡流损耗和铁心中的磁滞损耗。
为了减小这些损耗，提高变压器的效率，人们通常会在变压器的磁性通路中安装磁饱和电抗器。
磁饱和电抗器通过调节磁通的变化速度，使其保持在一个合理的范围内，从而避免变压器磁芯的饱和现象。
当磁通的变化速度过快时，容易导致磁芯饱和，进而引起电压和电流的波形失真，甚至可能造成绝缘击穿。
而磁饱和电抗器的引入可以有效地抑制磁通的快速变化，保持磁通在合理的范围内，从而保护了变压器的绝缘系统。
磁饱和电抗器还可以延长变压器的使用寿命。
在变压器工作过程中，磁芯中的磁通会不断地变化，而磁通的变化会引起磁滞损耗和涡流损耗。
磁滞损耗是由于磁芯中的磁化和去磁化过程中产生的能量损耗，涡流损耗是由于磁通的变化引起绕组中的涡流产生的能量损耗。
通过合理地选择和设计磁饱和电抗器，可以有效地减小磁滞损耗和涡流损耗，降低变压器的温升，延长变压器的使用寿命。
变压器内置的磁饱和电抗器在变压器的运行过程中起到了至关重要的作用。
它通过调节磁通的变化速度，保护了变压器的绝缘系统，避免了磁芯的饱和现象，同时还能降低磁滞损耗和涡流损耗，延长了变压器的使用寿命。
因此，在变压器的设计和制造中，合理选择和应用磁饱和电抗器是非常重要的。
只有这样，才能保证变压器的安全可靠运行，提高变压器的效率和使用寿命。
饱和电抗器原理
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。
基于ANSYS的磁饱和式可控电抗器分析
基于ANSYS的磁饱和式可控电抗器分析基于ANSYS的磁饱和式可控电抗器分析引言：磁饱和式可控电抗器是一种能有效控制电网中电力系统的电压和电流波动的装置。
它在电力系统中的应用得到了广泛的关注和研究。
本文将介绍如何利用ANSYS软件进行磁饱和式可控电抗器的分析和仿真。
一、磁饱和式可控电抗器简介磁饱和式可控电抗器是一种在电力系统中用于补偿因电感和电容导致的电力波动的装置。
它由磁饱和型可控电源和串接在其后的电抗器组成。
通过改变可控电源的输出电压，可以调整电抗器的电压和电流，从而控制电网中的电压和电流波动。
二、磁饱和式可控电抗器的工作原理磁饱和式可控电抗器的工作原理基于磁饱和特性。
当电流通过磁饱和电感器时，电感器的磁场会饱和，导致电感器的磁阻增大，从而降低电感器的电感值。
这种现象可以用ANSYS中的磁场分析工具来模拟。
三、ANSYS软件介绍ANSYS是一款强大的工程仿真软件，提供了多种分析工具和模拟功能。
在磁饱和式可控电抗器分析中，可以使用ANSYS中的磁场分析工具进行仿真。
四、磁饱和式可控电抗器的建模和分析1. 创建磁饱和式可控电抗器的几何模型，包括可控电源、串接电抗器以及与电力系统相连的电源线和负载线等。
2. 在ANSYS中导入建模所需的材料参数，如磁导率、电导率等。
3. 运用ANSYS的磁场分析工具对模型进行仿真。
设置合适的分析类型和参数，包括电流密度和电磁力等。
4. 根据仿真结果进行分析和评估，包括电压波动、电流波动等参数的变化。
5. 通过改变可控电源输出电压，观察电抗器的电压和电流的变化，验证磁饱和式可控电抗器的控制效果。
五、仿真结果与分析通过ANSYS的磁场分析工具，可以得到磁饱和式可控电抗器在不同电压输出下的电抗器电压和电流变化情况。
根据仿真结果可以得到以下结论：1. 当可控电源的输出电压提高时，电抗器的电流和电压随之增大，实现了电力系统的电流和电压控制。
2. 可以根据实际需求调整可控电源的输出电压，从而更好地控制电力系统的电流和电压。
电抗器工作原理
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。
饱和电抗器工作原理
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！。
磁饱和式可控电抗器原理及其单片机控制
磁饱和式可控电抗器原理及其单片机控制李 兵,慕志恒(山东大学 山东济南 250061)摘 要:简要介绍了一种新型的无功补偿设备—磁饱和式可控电抗器的结构、工作原理,并给出了他的一种基于80C 51CPU 的控制电路。
关键词:晶闸管;单片机;控制角中图分类号:T P 36811 文献标识码:B 文章编号:1004373X (2004)2401502Pr i nc iple of M agnetica lly Sa tura ted Con trollable Reactors and Si ngle Ch ip Con trolL IB ing ,M U Zh iheng(Shandong U niversity,J inan,250061,Ch ina )Abs tra c t :T he configurati on ,operati on p rinci p le of a novel reactive pow er compensati on facilitym agnetically saturatedcontro llable reacto rs are introduced in th is paper ,and p resents a contro llable circuit based on 80C 51CPU 1Ke yw o rds :thyristo r ;single ch i p computer ;contro l angle收稿日期:20040703 电力系统中的无功补偿问题一直是困扰电网运行的难题。
无功补偿的好坏,直接影响到电网的稳定性、电压质量和设备安全。
现有的电力系统中一般采用基于固定并联电抗器和固定电容器的无功补偿系统进行无功补偿。
但是实践证明,使用固定并联电抗器会带来一些问题,当线路满载时,固定并联电抗器不易在系统中切除,会造成线路电压下降,损耗增大,占用电源容量等弊端。
交流发电机负荷试验用水电阻及电抗器原理图
交流发电机负荷试验用水电阻及电抗器原理图
图一为无功饱和电抗器工作原理图：
试验时一般将饱和电抗器与水电阻有功负载并联，通过调节控制饱和电抗器的整流装置输出直流电流的大小，来控制铁芯磁路的饱和度，从而改变交流绕组的电抗值，即改变了交流电流。
无功电流越大，功率因数越低。
电路连接方法，将图中A、B、C三相通过一负荷开关与主配电板上母排上的A、B、C三相连接即可。
图二是调节电抗器内部磁芯的水电阻与电抗器原理图：
工作原理与上图基本相同，所不同的是本电路调节电抗器磁芯间隙来调整电抗值，即改变了交流电流。
无功电流越大，功率因数越低。
图三和图一的原理相同。
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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。
变压器、电动机均有线性化等效电路，从中可以得到相当满意的结果，饱和电抗器却不然。
分析的难点在于铁芯的数学模型。
铁芯是由曲线描述的，铁芯的状态由曲线上的工作点表征。
在实际运行中，如果直流励磁电流的变化较慢，而运行工作点轨迹又延伸到远离坐标原点的区域，（这正是作为高压电动机软起动装置执行元件的饱和电抗器的实际运行特点。
）我们就有理由将实际的曲线理想化为图2曲线。
图2保留了铁芯的基本电磁特性，忽略了磁滞回环等次要因素，从而使分析得以大大简化。
四、作为高压电动机软起动装置执行元件的饱和电抗器的特点：
(1)饱和电抗器是一个大功率的器件，设计制作时应注意防范强电磁干扰。
(2)饱和电抗器承当着高压和380伏低压的隔离作用。
(3)在起动初瞬，要求交流绕组立即流通2~3倍电动机额定电流。
这个要求可以通过预加励磁电流的方法实现，也可以通过饱和电抗器设计满足。
后者更为可取。
(4)饱和电抗器的负载是大电动机。
它是感性的，其等效阻抗随转速增高而增大。
特别是起动初瞬，它近似为纯电感。
(5)饱和电抗器的工作是短期的。
一次起动过程通常不超过60秒。
结束语
自从2002年5月第一台2000千瓦高压磁控软起动装置在河南济源钢铁公司正式投运以来，作为工业产品的高压磁控软起动装置在投运数量上已达到了两位数，软起动容量也增长到5500千瓦。
以饱和电抗器为执行元件的软起动技术，已经受到电工理论界和电机软起动产业界的广泛关注。
在网上，也常常有网友问及作为高压电动机软起动装置执行元件的饱和电抗器的原理及设计，谨以此文就教于同行。
参考文献
1、Л.А别索诺夫饱和电抗器科学出版社1955.11
2、清华大学自动化系（蔡宣三）饱和电抗器原理与设计清华大学讲义1977.12
3、陈伯超新型可控饱和电抗器理论与应用武汉水利电力大学出版社1999.10 本文转载自『我爱电气网』 我爱电气-打造最专业的电气网!。