电抗器和集肤效应

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电流集肤效应的原理应用

电流集肤效应的原理应用

一、定义当导体中有交流电或者交变电磁场时,导体内部的电流分布不均匀,电流集中在导体的“皮肤”部分,也就是说电流集中在导体外表的薄层,越靠近导体表面,电流密度越大,导线内部实际上电流较小,这一现象称为趋肤效应,又称集肤效应。

二、相关术语电阻率:电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量,符号ρ,国际单位制Ω·m。

电阻温度系数:表示电阻当温度改变1度时,电阻值的相对变化,符号k,单位为ppm/℃(即10E(-6)/℃),简称TCR。

电导率:电导率是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数。

在公式中,电导率用希腊字母γ来表示。

电导率的标准单位是西门子/米(简写做S/m),为电阻率的倒数。

导电率:IACS电导率百分值为IACS体积电导率百分值或IACS质量电导率百分值,其值为国际退火铜标准规定的电阻率(不管是体积和质量的)对相同单位试样电阻率之比乘以100%。

如铜体积电阻率推导的IACS电导率公式:%IACS= (0.017241/P)*100%,P电试样体积电阻率。

磁导率:表征磁介质磁性的物理量。

表示在空间或在磁芯空间中的线圈流过电流后、产生磁通的阻力、或者是其在磁场中导通磁力线的能力、其公式μ=B/H 、其中H=磁场强度、B=磁感应强度,常用符号μ表示,μ为介质的磁导率,或称绝对磁导率。

铜的磁导率μ=1。

磁场强度:为了描述磁场源的特性,也为了方便数学推导,引入一个与介质无关的物理量H,H=B/u0-M,式中,u0为真空磁导率,M为介质磁化强度.这个物理量,就是磁场强度.磁场强度的单位是安/米(A/m)。

磁感应强度:磁感应强度是一个基本物理量,较容易理解,就是垂直穿过单位面积的磁力线的数量.磁感应强度可通过仪器直接测量.磁感应强度也称磁通密度,或简称磁密.常用B表示.其单位是韦伯/平方米(Wb/m2)或特斯拉(T)。

趋肤深度:由于趋肤效应,交变电流沿导线表面开始能达到的径向深度,单位mm,符号δ,公式为δ=1/sqrt(1/2*w*γ*μ)δ——穿透深度(mm)ω——角频率,ω=2πf(rad/s),f为频率μ——磁导率(H/m)γ——电导率(S/m)当所选材料为铜时,趋肤深度近似计算公式δ=66.1/ sqrt(f)集肤效应系数:三、原理电流I流过导体,在I的垂直平面形成交变磁场,交变磁场在导体内部产生感应电动势,感应电动势在导体内部形成涡流电流i,涡流i的方向在导体内部总与电流I的变化趋势相反,阻碍I变化,涡流i的方向在导体表面总与I的变化趋势相同,加强I变化。

什么叫电抗器

什么叫电抗器

电抗器的简介及应用一.电抗器的种类与概述电抗器又称为扼流圈、电感器或铁芯电感器,在电子设备中应用极为广泛,品种也很繁多。

通常可分为电流滤波扼流圈、交流扼流圈、电感线圈三种。

1.按线圈数量可分为:单相电抗器(1只或2只线圈);三相电抗器(3只线圈).2.按铁芯型式可分为:空芯电抗器、铁芯电抗器两种,而铁芯电抗器又分为有气隙铁芯电抗器和无气隙铁芯电抗器。

二.常用电抗器的介绍与主要技术指标1.电源滤波电抗器(单相电抗器、有气隙铁芯电抗器)。

用途:用于平滑整流后的直流成分,减小其波纹电压,以满足电子设备对直流电源的要求。

主要技术指标:电抗器名称、型号、电感量、直流电位、直流磁化电流、波纹电压、波纹频率、绝缘等级和环境温度。

2.单相(三相)交流电抗器(输入、输出电抗器)用途:用于交流回路中,作为平衡、镇流、限流和滤波的一种铁芯电感器。

主要技术指标:电抗器名称、型号、电感量、额定工作电流、工作频率、绝缘等级、环境温度。

三.电抗器工作环境及绝缘等级的分类1.绝缘等级:Y A E B F H C90℃105℃120℃130℃155℃180℃180℃以上2.环境温度:-5℃~+40℃如有特殊要求时,应保证电抗器最高工作温度小于绝缘等级极限温度。

3.海拔高度:≤2000m.要求高海拔时,允许最大电流相应降低如下图所示:0 1000 2000 3000 4000 5000M4.空气相对湿度:≤90% 5.绝缘水平:额定绝缘(工作)电压 介电性能试验电压AC 660V 及以下 2.5 KV 750V ~800V 3 KV 1200V 3.5 KV 6KV 25 KV /1min 10KV 35 KV/1min 35KV85 KV/1min四.常用基本名词的定义1.电感量L (H )电抗器的电感量是相电感,是在规定频率下相电压降为Δµ时相电感值。

2.电抗百分比(%)电抗器的电抗值与串连的电容器容抗值之比,以百分值表示。

pfc电感 集肤效应

pfc电感 集肤效应

pfc电感集肤效应(实用版)目录1.PFC 电感的概念和作用2.集肤效应的定义和原理3.PFC 电感与集肤效应的关系4.PFC 电感在实际应用中的重要性正文一、PFC 电感的概念和作用PFC(Power Factor Correction)电感,即功率因数校正电感,是一种应用于电力电子领域的电感元件。

它的主要作用是提高电路的功率因数,减少无功功率的损耗,提高电能利用率。

在现代电力电子设备中,PFC 电感已成为一种不可或缺的元件。

二、集肤效应的定义和原理集肤效应(Skin Effect)是指在高频电路中,电流主要流经导体表面一层的现象。

当电流频率较高时,导体内部的电阻几乎不参与电流的流动,而电流主要在导体表面流动。

这种现象得名于“皮肤”,因为电流像流经导体表面的皮肤一样。

集肤效应的原理是:当电流频率增加时,导体内部的电阻增加,而导体表面的电阻相对较小。

根据欧姆定律,电流会优先选择电阻较小的路径流动,因此在高频电路中,电流主要流经导体表面。

三、PFC 电感与集肤效应的关系PFC 电感在高频电路中应用时,其工作原理与集肤效应密切相关。

由于 PFC 电感主要应用于高频电路,因此其工作频率通常在数百 kHz 至数MHz 之间。

在这个频率范围内,集肤效应明显,电流主要流经电感器的表面。

PFC 电感的设计需要充分利用集肤效应,以减小电感器的体积和损耗。

通常,PFC 电感器采用多层卷绕的方式,以增加电感器的表面积,从而提高电流密度和功率因数校正效果。

四、PFC 电感在实际应用中的重要性PFC 电感在实际应用中具有很高的重要性。

首先,它可以提高电路的功率因数,减少无功功率的损耗,提高电能利用率。

其次,PFC 电感可以减小电感器的体积和重量,便于安装和维护。

最后,PFC 电感可以提高电力电子设备的效率和稳定性,满足现代电力电子设备对高效、紧凑和可靠的要求。

综上所述,PFC 电感与集肤效应之间存在密切的联系。

pfc电感 集肤效应

pfc电感 集肤效应

PFC电感集肤效应一、什么是PFC电感?PFC电感,全称为功率因数校正电感,是一种电子元件,用于改善电路的功率因数。

功率因数是指电路中有功功率与视在功率之比,是电路效率的重要指标。

在交流电路中,功率因数低会导致能量浪费和电网负荷增加,因此需要使用PFC电感进行校正。

二、集肤效应的概念集肤效应是指交流电流在导体表面分布的现象。

当交流电通过导体时,由于电流方向的变化,电流会更多地集中在导体表面附近,而在导体内部的电流较少。

这种现象被称为集肤效应。

三、PFC电感的集肤效应PFC电感在工作过程中也会受到集肤效应的影响。

由于集肤效应的存在,PFC电感的有效导体截面积会减小,导致电感的电阻增加。

这会导致PFC电感的损耗增加,功率因数的改善效果减弱。

为了解决这个问题,设计师通常会采取一些措施来减小集肤效应对PFC电感的影响。

以下是一些常用的方法:1. 采用多股绕组结构多股绕组结构是一种将导线分成多股并平行排列的方式。

这种结构可以增加电感的有效导体截面积,降低集肤效应的影响。

此外,多股绕组结构还可以减小绕组的电阻,提高PFC电感的效率。

2. 选用低电阻材料选择低电阻材料也是减小集肤效应的有效方法。

低电阻材料具有较高的导电性能,可以减小电感的电阻,降低集肤效应的影响。

常见的低电阻材料包括铜、银等。

3. 优化PFC电感的结构优化PFC电感的结构也可以减小集肤效应的影响。

例如,增加绕组的间隔距离、改变绕组的形状等都可以减小集肤效应。

此外,合理选择电感的尺寸和材料也是优化结构的重要因素。

四、PFC电感的应用领域PFC电感广泛应用于各种电子设备中,特别是那些对功率因数要求较高的设备。

以下是一些常见的应用领域:1. 电源领域PFC电感在电源领域中起到了至关重要的作用。

通过使用PFC电感,可以提高电源的功率因数,降低能量浪费,提高电源的效率。

这对于电力系统的稳定运行和能源的节约具有重要意义。

2. LED照明领域LED照明是一种节能环保的照明方式,但LED灯具对功率因数的要求较高。

电抗器工作原理

电抗器工作原理

电抗器工作原理电抗器是一种电气元件,用于调节电路中的电流和电压。

它主要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。

本文将详细介绍电抗器的工作原理及其在电路中的应用。

一、电抗器的基本原理电抗器是由线圈和铁芯组成的,其中线圈是由导线绕制而成,而铁芯则是用铁磁材料制成。

电抗器的工作原理可以通过电感和电容的原理来解释。

1. 电感电感是指导线中的电流引起的磁场所产生的感应电动势。

当电流通过线圈时,会在线圈周围产生一个磁场。

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。

这种感应电动势可以抵消电源电压,从而降低电路中的电流。

2. 电容电容是指两个导体之间由于电荷分布而产生的电场。

当电流通过电容器时,会在电容器的两个极板之间产生电场。

根据电场的性质,电场会妨碍电流的流动。

因此,电容器可以用来降低电路中的电流。

二、电抗器的工作原理电抗器的工作原理是基于电感和电容的原理。

通过改变电感和电容的值,电抗器可以实现对电路中电流和电压的控制。

1. 电感型电抗器电感型电抗器是通过改变线圈的电感来实现对电路中电流的控制。

当电流通过线圈时,线圈的电感会妨碍电流的流动,从而降低电路中的电流。

通过改变线圈的匝数或者线圈的长度,可以改变线圈的电感值,从而实现对电流的控制。

2. 电容型电抗器电容型电抗器是通过改变电容器的电容来实现对电路中电流的控制。

当电流通过电容器时,电容器的电容会妨碍电流的流动,从而降低电路中的电流。

通过改变电容器的极板面积或者极板之间的距离,可以改变电容器的电容值,从而实现对电流的控制。

三、电抗器的应用电抗器在电路中有广泛的应用,主要用于以下几个方面:1. 电力系统中的无功补偿在电力系统中,电抗器可以用于无功补偿。

无功功率是指电路中的电流和电压之间的相位差产生的功率。

电抗器可以通过改变电路中的电感或者电容来实现对无功功率的补偿。

通过增加电感型电抗器或者减少电容型电抗器的值,可以实现对无功功率的补偿,从而提高电力系统的功率因数。

电抗器是干什么的,一文读懂电抗器的作用和原理

电抗器是干什么的,一文读懂电抗器的作用和原理

电抗器是⼲什么的,⼀⽂读懂电抗器的作⽤和原理在供电系统中,为了保证电路的平稳运⾏,剔除谐波,增加抗冲击能⼒,减少不必要的谐振,在设计电路时常采⽤电抗器来阻⽌这些危害。

接下来我们就了解⼀下电抗器的作⽤和原理。

电抗器☞通常在电路当中的电容与电感对于交流所产⽣的阻碍作⽤我们可以称这种现象叫做电抗,⽽符号则是⽤X来进⾏表⽰。

☞电抗器也叫电感器,是指⼀个导体在通电时,对其所在的空间内产⽣的磁场。

故载流的带电导体都据有感性。

☞对于称空⼼电抗器或通电长直导体⽽⾔,由于产⽣的磁场不强,故电感较⼩。

☞为了具有更⼤的电感,⼀般的电抗器都在其螺线管内部插⼊铁⼼。

电抗器的原理☞电抗器的作⽤也就是在出线断路器处串联电抗器,从⽽增⼤短路阻抗,达到限制短路电流的⽬的。

☞⼯作原理:就是⼀个导体通电时,就会在其周围⼀定空间范围内产⽣磁场,使该载流的电导体具有感性⽽做成的⼤阻抗器件。

在短路时起到降压作⽤,维持母线电压正常,让故障线路上的电⽓设备正常运⾏。

电抗器的作⽤⼀般电⼒系统常见的电抗器应⽤有串联电抗器和并联电抗器两种⽅式。

串联电抗器的作⽤串联电抗器主要⽤来限制短路电流,也有在滤波器中与电容器串联或并联⽤来限制电⽹中的⾼次谐波。

并联电抗器作⽤并联电抗器:由于其内部内部通过的是交流,所以,并联电抗器的作⽤是补偿系统的容抗。

通常与晶闸管串联,可连续调节电抗电流。

可以根需要对并联电抗器的数量来调整运⾏电压。

超⾼压并联电抗器还能改善电⼒系统⽆功功率有关运⾏状况的多种功能。

直流电抗器的作⽤:可以让整流电流的持续性并且还能降低电流脉冲。

输⼊电抗器的作⽤:减少由于电⽹波动⽽引起的电流冲击现象。

输出电抗器的作⽤:抑制输出谐波电流从⽽提升输出⾼频抗阻电抗的分类电抗⼀般分为感抗和容抗,以前是感抗器和容抗器统称为电抗器,⽽现在所说的电容器就是容抗器,⽽电抗器指电感器。

总结:由于电抗器的特殊保护作⽤,在电路中经常采⽤电抗器、电容器的不同组合电路形式,达到保护系统的正常运⾏。

集肤效应 防电晕 力效应 额定峰值耐受电流

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差动保护延时控制开关自熄开关控制可靠电气连接二级实验的电涌保护器变形缝自动投切装置额定电流比三电办公室:计划用电、节约用电、安全用电。

防电击、防电气火灾GB50054-95电气传动系统的组成:电动机,电源装置和信息、控制装置。

按是否调速来划分:不调速和调速(机械、机电、电气(开环、闭环))。

按电动机类型来调速:直流电动机(永磁、励磁)和交流电动机(异步、同步)。

电动机的选择:环境、负载性质总线隔离器在二总线制电气火灾监控系统中,若系统分支总线出现故障(例如短路)时,会造成整个系统整体的瘫痪。

总线隔离模块的设置就可使上述问题得到解决。

当系统局部出现短路故障时,总线隔离器会自动将出现断路故障部分从系统中隔离出去,其余分支系统正常工作;当故障修复后,总线隔离器会自动接通总线,使修复后的分支系统接入系统。

二总线制所谓总线(Bus),一般指通过分时复用的方式,将信息以一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线。

是电脑中传输数据的公共通道。

二总线制即为该系统有两组这种传输线。

可独立使用,也可与公安派出所联网使用,是一款大型总线周界报警联动系统适用:别墅、厂矿、仓库、科研院校防盗及周界报警系统等● 支持总线、电话网、两种通讯网络● 自带8个有线防区和8个无线防区,可扩展到520个防区通过总线可扩展64个报警模块或列分时复用分时复用的英文缩写:TDMA (TIME DIVISION MULTIPLEX ACCESS)在网络中应用于用一条线路传输多路数据,基于分时段应用线路的技术。

例如在欧洲标准E1中,用TDMA技术实现一条线路传30路数据,是用以下方法实现的:将一条线路一段传输时间分为32小段,编为0~31。

T0为开始时间,不传输数据;T1~T15传输第一到第十五条线路的数据; T16传输一个信令; T17~T31传输第十六到第三十条线路的数据。

这样,就达到了目的。

简单点说,就是把多个工作的每个工作都分成多个时间段,然后各个工作的各个时间段交叉使用,这样就好像多个工作同时运行。

电抗器工作原理

电抗器工作原理

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。

集肤效应——精选推荐

集肤效应——精选推荐

集肤效应整理:王文雄——080811 趋肤效应---又叫集肤效应,当高频电流通过导体时,将集中在导体表面流通,这种现象只与电流的频率有关,同电压没关系,为了解决此问题将导线改为细丝多股制成。

将导线改为多股细丝是为了增大导体的表面积,集肤效应只跟电流的频率有关。

比如:收音机的磁棒天线就是用多股的细纱线绕制,就是为了增强接收信号的能力。

当交变电流通过导线时,电流密度在导线横截面上的分布是不均匀的,并随着电流变化频率的升高,电流将越来越集中于导线的表面附近,导线内部的电流却越来越小的现象称为趋肤效应。

引起趋肤效应的原因就是涡流。

涡流i的方向在导体内部总与电流I变化趋势相反,阻碍I变化,在导体表面附近,却与I变化趋势相同。

交变电流不易在导体内部流动,而易于在导体表面附近流动,形成趋肤效应。

集肤效应又叫趋肤效应,当交变电流通过导体时,电流将集中在导体表面流过,这种现象叫集肤效应。

是电流或电压以频率较高的电子在导体中传导时,会聚集于总导体表层,而非平均分布于整个导体的截面积中。

频率越高,趋肤效用越显著。

因为当导线流过交变电流时,在导线内部将产生与电流方向相反的电动势。

由于导线中心较导线表面的磁链大,在导线中心处产生的电动势就比在导线表面附近处产生的电动势大。

这样作用的结果,电流在表面流动,中心则无电流,这种由导线本身电流产生之磁场使导线电流在表面流动。

集肤效应是电磁学涡流学(涡旋电流)的术语这种现象是由通电铁磁性材料靠近未通电的铁磁性材料在未通电的铁磁性材料表面产生方向相反的磁场有了磁场就会产生切割磁力线的电流这个电流就是所谓的涡旋电流这个现象就是集肤效应在高频电路中可以采用空心导线代替实心导线。

此外,为了削弱趋肤效应,在高频电路中也往往使用多股相互绝缘细导线编织成束来代替同样截面积的粗导线,这种多股线束称为辫线。

在工业应用方面,利用趋肤效应可以对金属进行表面淬火。

考虑到交流电的集肤效应,为了有效地利用导体材料和便于散热,发电厂的大电流母线常做成槽形或菱形母线;另外,在高压输配电线路中,利用钢芯铝绞线代替铝绞线,这样既节省了铝导线,又增加了导线的机械强度,这些都是利用了集肤效应这个原理。

电抗器和集肤效应

电抗器和集肤效应

串联电抗器的电抗值与电容器组的容抗值之比就是该组电容器装置的电抗率。

按他的意思,电抗率=Xl/Xc。

而我目前正在做的一个变电所安装工程实际情况确实这样的:电抗器:一组容量为144kvar,电抗值为1.4欧姆;另一组容量为288kvar,电抗值为3.2欧姆。

电容器:总共18只,单只容量为400kvar,总容量为7200kvar,单只电容为32uF.根据电容器整套装置的说明书,电抗率是按照6%配置的,,电抗值与容抗值之比并不等于6%,而电抗器总容量与电容器总容量之比=(144+288)/7200=6%,刚好.电抗是根据你需要补偿的容量和系统里有几次谐波决定的,一般情况,有3次5次7次谐波,3次谐波选择14%电抗率,5次7次选择6%或者7%电抗率补充:关键计算出自己系统的谐波次数。

告诉你个计算电抗器虑频率的公式:根号(100/x) 在乘基波频率50HZ 。

X就是电抗率。

一般来说14% 的电抗率能够滤除133.6频率以上的电压。

谐波是指高于基波频率50HZ的高次谐波,比如3次,5次谐波就表示其电压电流波形的频率为150HZ,250HZ。

一般情况下,系统背景谐波以5次为主的话,配4.5%到06%的电抗,以3次为主的话,配12%或13%的电抗。

如果只是抑制高次谐波,配1%的电抗即可。

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,常在出线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。

电抗器依靠线圈的感抗阻碍电流变化的电器。

按用途分为7种:①限流电抗器。

考虑集肤效应和铁心损耗的

考虑集肤效应和铁心损耗的

Nst--定子绕组每相串联总匝数 Ks1--定子绕组的基波绕组系数
采用类似的方法可以求出折算到定子边的各导条 层的每相“自感”、“互感” L'21 , L'22 , L'23 , L'33 各导条层的电阻 各层导条都很薄,可以忽略集肤效应的影响,认 为三层导条电阻相等。折算到定子边的各导条 层的每相电阻为

用空间向量表示的定转子电压方程 _ _ _ d _ 1 U 1 R1 I 1 jk 1 dt _ _ _ d _ 2 U 2 R2 I 2 j k 2 dt
1 L1 I1 m
2 L2 I 2 m

气隙磁链
_ _ _ L I1 I 2 L I m ms m ms _
S2 N rt 2
鼠笼绕组的等效基波绕组系数为1,则鼠笼式转子绕 组每相等效总匝数为
4 S2 Nr 2
4 是矩形波分解出的 基波幅值比例系数
2
折算到定子边,顶层导条一相的“自感”为
Ns L'11 N L11Φ r
2
4 2 N st K s1 4 (N K ) st s1 L11Φ π L11Φ S2 4 S2 π 2

_ _ _ _ d I1 d m U 1 R1 I 1 L1 jk L1 I1 m dt dt _ _ _ _ _ _ d I2 d m U 2 R2 I 2 L2 j k L2 I 2 m dt dt
稳态计算时,对应某一转子频率,可以采用考虑 但在加速、减速、输入电压改变大小、频率 变化等瞬变过程中,由于转子频率不断变 化,这种修正方法就难以适应了。

电抗器的工作原理

电抗器的工作原理

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。

电抗器工作原理

电抗器工作原理

电抗器工作原理
电抗器是指能够在交流电路中产生抗交流电压能力的电气设备,它广泛应用于电力、电子、冶金、化工等领域。

电抗器的作用主要是限制短路电流,在某些特定的场合中还具有抑制谐波的作用。

电抗器是由铁芯和外壳组成的。

铁芯是电抗器的主要部件,它起着电流传导、阻碍磁场变化的作用,外壳则起着绝缘和隔声的作用。

电抗器可以有很多种分类,一般有干式和油浸式之分。

干式电抗器的特点是体积小、重量轻,便于运输和安装,但价格相对较贵。

干式电抗器价格便宜,安装方便,但运行过程中需要加油来防止电抗烧坏。

电抗器按用途可分为三种:无功补偿电抗器、限制短路电流电抗器和消弧线圈电抗器。

无功补偿电抗器是用来补偿系统无功功率,改善电压质量和提高系统稳定性的。

限制短路电流的电抗器是用来限制短路电流的,以保护电力变压器和输电线路的。

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简述通信电缆中的三大电磁效应及其应用

简述通信电缆中的三大电磁效应及其应用

2018年第4期 信息通信2018(总第 184 期)INFORMATION&COMMUNICATIONS(S u m.N o 184)简述通信电缆中的三大电磁效应及其应用王磊(宁波乐群电子有限公司,浙江宁波315153)摘要:结合通信电缆电磁场分布情况,对通信电缆中的三大电磁效应产生的机理及其应用进行了简要论述。

相关内容可以作为对称通信电缆设计、生产等工程运用的依据与参考。

关键词:通信电缆;对称;同轴;电磁场;集肤效应;邻近效应;电磁屏蔽效应;通信回路中图分类号:1M15 文献标识码:A文章编号:1673-1131(2018 )04-0202-03Three Electromagnetic Effects and Its Applications In Communicatioii CablesWang Lei(Ningbo Lequn Electronics Co.,Ltd.,Ningbo315153, Zhejiang,China) Abstract:Based on the electromagnetic field distribution of c ommunication cable,the mechanism and application of t hree elec­tromagnetic effects in communication cable are briefly discussed.Relevant content can be used as the basis and reference fcxr the design and production of symmetric communication cable.Keywords:Communication cable;Symmetry;Coaxial;The electromagnetic field;Skin effect;Proximity effect Electromag­netic shielding effect;Communication loop〇前言在金属导体通信电缆回路中通以交变电流后,其回路周 围存在着三种重要电磁效应,即集肤效应、邻近效应和电磁屏 蔽效应。

集肤效应、涡流、邻近效应及电磁屏蔽

集肤效应、涡流、邻近效应及电磁屏蔽

保护接地 接地
在金属体(含设备外壳)与大地之间建立低阻抗电路,使雷电、过 电流、漏电流等直接引入大地。
工作接地 电磁屏蔽
系统内部带电体接参考点(不一定与大地相连),以保证设备、
系统内部的电磁兼容。 在高频电磁场中,利用电磁波在良导体中很快衰减的原理,选择 d
小且具有一定厚度 (h 2d) 的屏蔽材料。
2J k 2J
扩散方程: 2J k 2J
式中 k j 45 ( 1 j )
2
j
以半无限大导体为例,电流沿 y 轴流动,则有
2 Jy (x) k 2 Jy (x)
2 x 2
J y
(x)

k 2 J y ( x)
静电屏蔽效能
dBSEE
20 lg
E0 E1
,
静磁屏蔽效能
dBSEH
20 lg
H0 H1
屏蔽的谐振现象 :当电磁波频率与屏蔽体固有频率相等时,发生谐振,
使屏蔽效能急剧下降,甚至于加强原电磁场。
推导扩散方程:
对 H J 两边取旋度,
H ( H ) 2 H J
图5.9.13 两根交流汇流排的邻近效应
5.9.4 电磁屏蔽
为了得到有效的屏蔽作用,屏蔽罩的厚度 h 必须接近屏蔽材料透入
深度的3~6倍,即 h 2π d
表 6-1
(S/m)
d (mm)
f=50Hz 103 Hz
106 Hz 108 Hz

0
5.8107
9.35
2.09
0.066 0.0066
料称为良导体,良导体中可以忽略位移电流,场为 MQS:
H JC 和 E j H

电抗器工作原理及作用(用途)

电抗器工作原理及作用(用途)

电抗器之袁州冬雪创作懂得放手的人找到轻松,懂得遗忘的人找到自由,懂得关怀的人找到幸福!女人的聪明在于能欣赏汉子的聪明.生活是灯,工作是油,若要灯亮,就要加油!相爱时,飞到天边都感觉踏实,因为有你的牵挂;分手后,坐在家里都感觉失重,因为没有了方向.内容简介一:电抗器在电力系统中的作用二:电抗器的分类三:详细先容及选用方法四:各种电抗器的计算公式五:经典问答一:电抗器在电力系统中的作用由于电力系统中大量使用电力电子器件,直流用电,变频用电等,发生了大量的谐波,使得看是简单的问题变得复杂了,用以抵偿的电容器频繁损坏,有的甚至无法投入抵偿电容器,当谐波较小时,可以用谐波抑制器,但系统中的谐波较高时,就要用串联电抗器了,放大谐波电流. 电抗率为4.5%~7%滤波电抗器,用于抑制电网中5次及以上谐波;电抗率为12%~13 %滤波电抗器,用于抑制电网中3次及以上谐波.电抗器装于柜内,应加装通风设备散热.电抗器能在额定电压的1.35倍下长期运行,常常使用电抗器的电抗率种类有4.5%、5%、6%、7%、12%、13%等,电抗器的温升:铁芯85K,线圈95K,绝缘水平:3kV/1min,无击穿与闪络,电抗器在1.8倍额定电流下的电抗值,其下降值不大于5%,电抗器有三相、单相之分,三相电抗器任二相电抗值之差不大于±3%,电抗器可用于400V或600V系统,电抗器噪声等级,不大于50dB,电抗器耐温等级H级以上.信息来自:输配电设备网电力系统中所采纳的电抗器,罕见的有串联电抗器和并联电抗器.串联电抗器主要用来限制短路电流,也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波.并联电抗器用来吸收电网中的容性无功,如500kV电网中的高压电抗器,500kV变电站中的低压电抗器,都是用来吸收线路充电电容无功的;220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的.可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压.超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能,主要包含:1)轻空载或轻负荷线路上的电容效应,以降低工频暂态过电压.2)改善长输电线路上的电压分布.3)使轻负荷时线路中的无功功率尽量当场平衡,防止无功功率分歧理活动,同时也减轻了线路上的功率损失.4)在大机组与系统并列时,降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列.5)防止发电机带长线路可以出现的自励磁谐振现象.6)当采取电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器抵偿线路相间及相地电容,以加速潜供电流自动熄灭,便于采取单相疾速重合闸.电力网中所采取的电抗器,实质上是一个无导磁资料的空心线圈.它可以根据需要,安插为垂直、水平和品字形三种装配形式.在电力系统发生短路时,会发生数值很大的短路电流.如果不加以限制,要坚持电气设备的动态稳定和热稳定是非常坚苦的.因此,为了知足某些断路器遮断容量的要求,常在出线断路器处串联电抗器,增大短路阻抗,限制短路电流.由于采取了电抗器,在发生短路时,电抗器上的电压降较大,所以也起到了维持母线电压水平的作用,使母线上的电压动摇较小,包管了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性.近些年来,在电力系统中,为了消除由高次谐波电压、电流所引起的电容器故障,在电容器回路中采取串联电抗器的方法改变系统参数,已取得了显著的效果.220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的.可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压.超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能,主要包含:(1)轻空载或轻负荷线路上的电容效应,以降低工频暂态过电压.(2)改善长输电线路上的电压分布.(3)使轻负荷时线路中的无功功率尽量当场平衡,防止无功功率分歧理活动同时也减轻了线路上的功率损失.(4)在大机组与系统并列时降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列.(5)防止发电机带长线路可以出现的自励磁谐振现象.(6)当采取电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器抵偿线路相间及相地电容,以加速潜供电流自动熄灭,便于采取.二:电抗器的分类电抗器也叫电感器,一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围发生磁场,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,所发生的磁场不强,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,便在螺线管中拔出铁心,称铁心电抗器.依靠线圈的感抗阻碍电流变更的电器.按用途分为 7种: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结尾和地之间,起无功抵偿作用.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,使之进入接纳设备.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,以抵偿流过接地点的电容性电流,使电弧不容易起燃,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竹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.三:详细先容及选用方法一、干式电抗器的种类与用途(1)电抗器是重要的的电力设备,在电力系统中起抵偿杂散容性电流、限制合闸涌流、限制短路电流、滤波、平波、启动、防雷、阻波等作用.根据电抗器的布局型式可分为空心电抗器、铁心电抗器与半心电抗器.抵偿杂散容性电流的电抗器主要有并联电抗器与消弧线圈.并联电抗器的作用是限制电力传输系统的工频电压升高现象,工频电压升高的原因在于空载长线的电容效应、分歧错误称对地短路故障与突然甩负荷.消弧线圈通常应用在配电系统,它的作用是使得单相对地短路电流不克不及持续燃烧,导致电弧熄灭.消弧线圈通常具有调谐功能,可根据电力系统的杂散电容与脱谐度改变其电感值.串联电抗器或称阻尼电抗器的作用是限制合闸涌流.串联电抗器与电力电容器串联使用,用于限制对电容器组合闸时的浪涌电流,通常选取电容器组容量的6%.限流电抗器是串联于电力系统之中,多用于发电机出线端或配电系统的出线端,起限制短路电流的作用.为了与其他电力设备配合,其实际阻抗不克不及小于额定值.滤波电抗器与电容器配合使用,构成LC谐振支路.针对特定次数的谐波达到谐振,滤除电力系统中的有害次谐波.平波电抗器应用在直流系统中,起限制直流电流的脉动幅值作用.在设计平波电抗器时须注意线圈中的电流是按电阻分布的,设计时最好采取微分方程组计算.若按交流阻抗设计可以造成线圈出现过热现象,且阻抗值未必准确.启动电抗器用于交流电动机启动时刻,限制电动机的启动电流,呵护电动机正常运行.防雷线圈通常常使用于变电站进出线上,减低侵入雷电波的陡度与幅值.阻波器与防雷线圈的应用场合相仿,线圈内装有避雷器与调协装置.用于阻碍电力线路中特定的通讯载波,便于将通讯载波1.图1.1 户外干式空芯电抗器提取出来,实现电力载波的重要设备.户外空心干式电抗器是20世纪80年月出现的新一代电抗器产品,如图1.1所示.它是操纵环氧绕包技术将绕组完全密封,导线相互粘接大大的增加了绕组的机械强度.同时操纵新的耐候资料喷吐于包封的概况,使得产品可以知足在户外的刻薄条件下运行.包封间由撑条形成气道,包封间与包封内绕组多采取并联毗连以便知足容量与散热的要求.为了知足各个并联支路电流合理分配的需要,采取分数匝来减少支路间的环流问题.为了可以形成分数匝,采取星形架作为绕组的出线毗连端.绕组的上下星架通过拉纱方式固定,固化后整个产品成为一个整体.这种布局的电抗器与传统方式的电抗器相比较具有可以直接用于户外、电感为线性、噪音小、防爆、使用维护方便等特点,因而对于某些此产品有可以正逐步取代其他形式的电抗器.由于受到绕组布局的限制,户外空芯干式电抗器通常不适合电感量(>700mH)较大或电感较小(<0.08mH)但电流较大的场合,否则就会造成体积过于复杂或者支路电流极不服衡.在这两种极端条件下,需要适当改变线圈的绕线形式.此外,空心电抗器通常占地面积最大、对外漏磁最严重,这是这类电抗器的主要缺点.干式铁心电抗器主要是由铁心和线圈组成的,如图1.2所示.干式铁图1.2 干式铁心电抗器心电抗器主要由铁心、线圈构成.铁心可分为铁心柱与铁轭两部分,铁心柱通常是由铁饼与气隙组成.线圈与铁心柱套装,并由端部垫块固定.铁心柱则由螺杆与上下铁轭夹件固定成整体.对于三相电抗器常采取三心柱布局,但对于三相不服衡运行条件下,需采取多心柱布局,否则容易造成铁心磁饱和问题.干式铁心电抗器的线圈通常采取浇注、绕包与浸漆方式.由于铁磁介质的导磁率极高, 而且其磁化曲线是非线性的, 故用在铁心电抗器中的铁心必须带气隙.带气隙的铁心,其磁阻主要取决于气隙的尺寸.由于气隙的磁化特性基本上是线性的, 所以铁心电抗器的电感值取决于自身线圈匝数以及线圈和铁心气隙的尺寸.由于干式铁心电抗器是将磁能主要存贮于铁心气隙当中,铁心相当于对磁路短路,相当于只有气隙总长度的空心线圈.因此铁心电抗器线圈的匝数较少,从而其体积较小.体积小,必定散热面积小,因此铁心电抗器的损耗较小.此外,由于铁心的存在,铁心电抗器的空间漏磁较小.铁心电抗器磁场通过铁心与气隙构成回路,其电感值是否呈线形取决于铁心的磁场工作状态.当铁心出现磁饱和,则气隙内磁场将出现非线性变更,造成电感非线性.这是铁心类电抗器存在分明的缺乏之处.别的,铁心的磁滞伸缩引起的噪音问题,以及重量重、组装复杂、不克不及直接户外使用均是这类电抗器的缺点.二、产品型号含义干式空心串联电抗器型号含义CK G K L □ / □□□特殊使用环境额定电抗率系统额定电压 (kV)电抗器额定容量(kVar)铝质资料(铜质资料不暗示)空心干式串联电抗器干式空心并联电抗器型号含义BK G K L □ / □系统电压 (kV)额定容量(kVar)铝线空心干式并联电抗器干式空心限流电抗器型号含义CK G K L □ □□电抗率额定电流 (A)系统电压 (kV)铝线空心干式限流电抗干式空心滤波电抗器型号含义LK G K L □□ / □□消除高次谐波次数电抗器额定电感 (mH)电抗器额定电流 (A)系统额定电压(kV)铝线空心干式滤波电抗器三、电抗器的一些定义并联电抗器并联毗连在系统上的电抗器,主要用于抵偿电容电流.限流电抗器串联毗连在系统上的电抗器,在系统发生故障时,用以限制电流.滤波电抗器与电容器组串联或并联毗连,用以降低、阻断或过滤谐波或通讯频率.平波电抗器在直流系统中,用以减少谐波电流或暂态过电流的电抗器.电抗器的接线分串联和并联两种方式.串联电抗器通常起限流作用,并联电抗器经常常使用于无功抵偿.1.半芯干式并联电抗器:在超高压远间隔输电系统中,毗连于变压器的三次线圈上.用于抵偿线路的电容性充电电流,限制系统电压升高和操纵过电压,包管线路靠得住运行.2.半芯干式串联电抗器:装置在电容器回路中,在电容器回路投入时起电抗器在额定负载下长期正常运行的时间,就是电抗器的使用寿命.电抗器使用寿命由制造它的资料所决议.制造电抗器的资料有金属资料和绝缘资料两大类.金属资料耐高温,而绝缘资料长期在较高的温度、电场和磁场作用下,会逐渐失去原有的力学性能和绝缘性能,例如变脆、机械强度减弱、电击穿.这个渐变的过程就是绝缘资料的老化.温度愈高,绝缘资料的力学性能和绝缘性能减弱得越快;绝缘资料含水分愈多,老化也愈快.电抗器中的绝缘资料要承受电抗器运行发生的负荷和周围环境的作用,这些负荷的总和、强度和作用时间决议绝缘资料的使用寿命.四、电抗器参数的定义及计算公式电抗器与并联电容器组相串联的回路所接入的电力系统的额定电压.电抗器通过工频额定电流时,一相绕组两头的电压方均根值.电抗器在工频额定端电压和额定电流时的视在功率.单相电抗器的额定容量S=U*I三相电抗器的额定容量 S=3 U*I额定电抗电抗器通过工频额定电流时的电抗值.X=1000U/I L=U/(I*2пf)*1000二、干式电抗器的种类与用途(2)(一)、电抗器是一个大的电感线圈,根据电磁感应原理,感应电流的磁场总是阻碍原来磁通的变更,如果原来磁通减少,感应电流的磁场与原来的磁场方向一致,如果原来的磁通增加,感应电流的磁场与原来的磁场方向相反.根据这一原理,如果突然发生短路故障,电流突然增大,在这个大的电感线圈中,要发生一个阻碍磁通变更的反向电势E反,在这个反向电势E反的作用下,必定要发生一个反向的电流,达到限制电流突然增大的变更,起到限制短路电流的作用,从而维持了母线电压水平.II负+4I故=5I负3I反=2I负(二)、装设电抗器带来的优点:1、选用遮断容量小的主开关(901);2、选用遮断容量小的线路开关(951958);3、小容量的开关体积小、占用空间小、占地面小;4、降低了工程造价;5、倒闸操纵方便;(三)、装设电抗器带来的缺点:电抗器正常工作时要消耗一定的电能,造成一些电压降,一般在5%左右.(四)、电抗器接线1、变压器低压开关串联电抗器2、母线分段电抗器3、线路串联电抗器4、变压器低压开关并联电抗(五)、分裂电抗器的应用:中间带抽头的分裂电抗器也得到了广泛的应用,如:东郊变10kV侧分裂电抗器.由于分裂电抗器的两个支路有电磁的接洽,因此,正常情况下,它所呈现的电抗值比较小,压降也小,当任何一个支路有短路时,电抗值变大,从而能有效地限制短路电流.电抗器计算公式电抗器计算公式.各种电抗器的计算公式0907 15:41(六)、一般串联电抗器电抗率的选择方法:在实际工程应用中,我们会遇到因为电抗器的电抗率选择不当,至使系统中的谐波放大或与系统发生谐振,对电网造成干扰的问题,下面自己连系实际工程中的经历,浅介一般串联电抗器如何选择电抗率.仅用于限制涌流时,电抗率宜取0.1%到1%;不思索布景谐波时,当并联电容器装置接入电网处含有5次及以上谐波时,电抗率宜取4.4%到6%;当并联电容器装置接入电网处含有3次及以上谐波时,电抗率宜取12%;而对于布景谐波,配置电抗率应遵循远离原则,如布景含有5次谐波,宜配置电抗率为1%的电抗器.下面由电抗器的电抗率的计算公式(N为谐振点,XK%为电抗率)对电抗率的选择方法停止分析.若不思索布景谐波,当并联电容器装置接入电网处含有5次及以上谐波时,以串电抗率为6%的电抗器为例,根据以上公式可以计算出LC支路的谐振点在4.08处,此时对5次及以上谐波来讲是感性的,不会对5次及以上谐波放大;而对于布景谐波,当并联电容器装置接入电网处含有5次布景谐波时,以串电抗率为1%的电抗器为例,根据以上公式可以计算出LC支路的谐振点在10处,由于此时的谐振点离5次比较远,所以此时LC支路的5次谐波阻抗也比较大,5次谐波电压就会在LC支路上形成一个比较小的5次谐波电流,此时LC支路是平安的.四:各种电抗器的计算公式加载其电感量按下式计算:线圈公式阻抗(ohm) = 2 * 3.14159 * F(工作频率) * 电感量(mH),设定需用 360ohm 阻抗,因此:电感量(mH) = 阻抗(ohm) ÷ (2*3.14159) ÷ F (工作频率) = 360 ÷ (2*3.14159) ÷ 7.06 = 8.116mH据此可以算出绕线圈数:圈数 = [电感量* { ( 18*圈直径(吋)) + ( 40 * 圈长(吋))}] ÷ 圈直径 (吋)圈数= [8.116 * {(18*2.047) + (40*3.74)}] ÷ 2.047 = 19 圈空心电感计算公式作者:佚名转贴自:本站原创点击数:6684 文章录入:zhaizl空心电感计算公式:L(mH)=(0.08D.D.N.N)/(3D+9W+10H) D线圈直径N线圈匝数d线径H线圈高度W线圈宽度单位分别为毫米和mH..空心线圈电感量计算公式:L=(0.01*D*N*N)/(l/D+0.44)线圈电感量 l单位: 微亨线圈直径 D单位: cm线圈匝数 N单位: 匝线圈长度 l单位: cm频率电感电容计算公式:L=25330.3/[(f0*f0)*c]工作频率: f0 单位:MHZ 本题f0=125KHZ=0.125谐振电容: c 单位 F 本题建义c=5001000pf 可自行先决议,或由Q值决议谐振电感: L 单位: 微亨线圈电感的计算公式1.针对环行CORE,有以下公式可操纵: (IRON)L=N2.AL L= 电感值(H)HDC=0.4πNI / l N= 线圈匝数(圈)AL= 感应系数HDC=直流磁化力 I= 通过电流(A)l= 磁路长度(cm)l及AL值大小,可参照Micrometal对照表.例如: 以T5052材,线圈5圈半,其L值为T5052(暗示OD为0.5英吋),经查表其AL值约为33nHL=33.(5.5)2=998.25nH≒1μH当流过10A电流时,其L值变更可由l=3.74(查表)HDC=0.4πNI / l =0.4×3.14×5.5×10 / 3.74 = 18.47 (查表后)即可懂得L值下降程度(μi%)2.先容一个经历公式L=(k*μ0*μs*N2*S)/l其中μ0 为真空磁导率=4π*10(7).(10的负七次方)μs 为线圈外部磁芯的相对磁导率,空心线圈时μs=1N2 为线圈圈数的平方S 线圈的截面积,单位为平方米l 线圈的长度,单位为米k 系数,取决于线圈的半径(R)与长度(l)的比值.计算出的电感量的单位为亨利.k值表2R/l k三相交流进线电抗器的设计计算当选定了电抗器的额定电压降ΔUL,再计算出电抗器的额定工作电流I以后,就可以计算电抗器的感抗 XL. 电抗器的感抗 XL由式( 3)求得:请登陆:输配电设备网阅读更多信息XL=Δ UL/In (Ω )(3)有了以上数据便可以对电抗器进行结构设计 .电抗器铁芯截面积 S与电抗器压降Δ UL 的关系,如式( 4)所示:式中:Δ UL——单位 V;f——电源频率( Hz);B ——磁通密度( T);N——电抗器的线圈圈数;Ks——铁芯迭片系数取 Ks=0.93.电抗器铁芯窗口面积 A与电流 In及线圈圈数 N的关系如式 (5)所示:A=InN/(jKA)(5)式中: j——电流密度,根据容量大小可按 2~ 2.5 A/ mm2选取;KA——窗口填充系数,约为 0.4~ 0.5.铁芯截面积与窗口面积的乘积关系如式( 6)所示:SA=UI/(4.44fBjKsKA× 10-4)( 6)由式 (6)可知,根据电抗器的容量UI(=Δ ULIn)值,选用适当的铁芯使截面积 SA的积能符合式 (6)的关系 .假设选用 B=0.6 T, j=200 A/cm2 , Ks=0.93,KA=0.45,设 A=1.5S,则电抗器铁芯截面与容量的关系为:为了使进线电抗器有较好的线性度,在铁芯中应有适当的气隙 . 调整气隙,可以改变电感量 . 气隙大小可先选定在2~ 5 mm内 ,通过实测电感值进行调整 .来历:输配电设备网电抗器电感量的测定1 直流电抗器 LDC电感量的测定铁芯电抗器的电感量和它的工作状况有很大关系,而且是呈非线性的,所以应尽可能使电抗器处于实际工作条件下进行测量 . 图 4所示是测量直流电抗器的电路 .在电抗器上分别加上直流电流 Id与交流电流I~,用电容C=200 μ F隔开交直流电路,测出 LDC两端的交流电压 U~与交流电流I~,可由式( 9)、式( 10)式近似计算电感值 L.2 交流电抗器电感量的测定带铁芯的交流电抗器的电感量不宜用电桥测量,因为测电感电桥的电源频率一般是采用 1 000 Hz,因此测电感电桥只可用于测量空心电抗器 .对于用硅钢片叠制而成的交流电抗器,电感量的测量可用工频电源的交流电压表——电流表法测量,如图 5所示 . 通过电抗器的电流可以略小于额定值,为求准确可以用电桥测量电抗器线圈内阻 rL,每相电感值可按式( 11)计算:式中: U——交流电压表的读数 (V);I——交流电流表的读数 (A);rL——电抗器每相线圈电阻(Ω ).由于电抗器线圈内阻 rL很小,在工程计算中常可忽略五:经典问答1:滤波电抗器的原理滤波电抗器也就是滤波电感,说白了就是线圈.交流电经半波或全波整流后,其波形起伏变更很大,对于一些要求较高的场合,这样的电源是没法使用的.交流电流经电感线圈时,线圈会发生自感电动势,此电动势会随着电流波形的变更而变更,并总是要阻止原电动势的增大或减小,输入电流增大时,自感电动势会阻止电流增大,输入电流减小时,自感电动势会阻止电流减小,从而达到减小波形的起伏的作用,就像一根弯曲的绳子穿过一根不太大的管子一样,绳子会被捋直. 感抗等于电感和频率的积,当电流频率高到一定程度时,感抗就很大了,这样对于高频率交流电来讲,电感就想当于是开路的,这样可以在电路中起到一个阻隔高频的作用,而让直流电流和低频的电畅通过,也就是可以滤掉高频波.2:电抗器的作用是什么啊.只是起滤波作用吗?电容串联用电抗器主要有两个作用:1、抑制合闸是的冲击涌流,由电路原理我们知道,电容器没充电前电压为0V,且电容器两头电压不克不及突变,所以电容器在投入瞬间实际上相当于短路,当电网电压不过零时投入电容器会有很大的合闸涌流,对电网和开关器件冲击很大;而电抗器(即电感)正好相反,他当中的电流不克不及突变,因合闸涌流的前锋很陡(即突变量很大),它要通过电抗器,电抗器中发生很高的反电动势阻止其通过,所以串联电抗器后能有效的降低合闸涌流;2、具有抑制一定频率谐波的功能,电容器与电抗器串联组成了一个LC串联电路,他具有特定的固有频率f=1/(2TT(LC)^1/2);当外界频率等于他的固有频率时实际上LC回路表示出零阻抗,通常低压串联电抗器常常使用有4.5%、5%、5.5%、6%、12%等几种,分别用来抑制5、4、3次谐波.3:变频器进线侧加电抗器和滤波器的工作原理滤波器滤除传导干扰,电抗器降低5,7次谐波.都是从电磁兼容方面思索的。

详解:集肤效应、邻近效应、边缘效应、涡流损耗

详解:集肤效应、邻近效应、边缘效应、涡流损耗

1.集肤效应1.1集肤效应的原理图1.1表示了集肤效应的产生过程。

图中给出的是载流导体纵向的剖面图,当导体流过电流(如图中箭头方向)时,由右手螺旋法则可知,产生的感应磁动势为逆时针方向,产生进入和离开剖面的磁力线。

如果导体中的电流增加,则由于电磁感应效应,导体中产生如图所示方向的涡流。

由图可知:涡流的方向加大了导体表面的电流,抵消了中心线电流,这样作用的结果是电流向导体表面聚集,故称为集肤效应。

在此引进一个集肤深度〈skin depth〉的概念,此深度的电流密度大小恰好为表面电流密度大小的1/e倍:一般用集肤深度Δ来表示集肤效应,其表达式为:其中:γ为导体的电导率,μ为导体的磁导率,f为工作频率。

图1.1.集肤效应产生过程示意图图1.2.高频导体电路密度分布图高频时的导体电流密度分布情形,大致如图1.2所示,由表面向中心处的电流密度逐渐减小。

由上图及式1.1可知,当频率愈高时,临界深度将会愈小,结果造成等效阻值上升。

因此在高频时,电阻大小随着频率而变的情形,就必须加以考虑进去。

1.2影响及应用在高频电路中可以采用空心导线代替实心导线。

此外,为了削弱趋肤效应,在高频电路中也往往使用多股相互绝缘细导线编织成束来代替同样截面积的粗导线,这种多股线束称为辫线。

在工业应用方面,利用趋肤效应可以对金属进行表面淬火。

考虑到交流电的集肤效应,为了有效地利用导体材料和便于散热,发电厂的大电流母线常做成槽形或菱形母线;另外,在高压输配电线路中,利用钢芯铝绞线代替铝绞线,这样既节省了铝导线,又增加了导线的机械强度,这些都是利用了集肤效应这个原理。

集肤效应是在讯号线里最基本的失真作用过程之一,也有可能是最容意被忽略误解的。

与一般讯号线的夸大宣传所言,集肤效应并不会改变所有的高频讯号,并且不会造成任何相关动能的损失。

正好相反,集肤效应会因传导体的不同成分,在传递高频讯号时有不连贯的现象。

同样地,在陈旧的线束传导体上,集肤效应助长讯号电流在多条线束上的交互跳动,对于声音造成刺耳的记号。

60hz 母线集肤效应系数

60hz 母线集肤效应系数

60hz 母线集肤效应系数母线集肤效应系数是指电力系统中母线导线的电流在其表面分布的不均匀程度。

在交流电路中,电流主要通过导线表面传输,而随着电流频率的增加,电流倾向于靠近导线表面流动,导致了母线集肤效应的出现。

60Hz是电力系统中常用的交流电频率,本文将就60Hz母线集肤效应系数进行探讨。

引言母线集肤效应是电力系统中一种重要的电气现象,在高频环境下尤为显著。

母线集肤效应系数是评估母线导线表面电流分布的重要参数之一。

本文将针对60Hz频率下的母线集肤效应系数进行综述,以提供读者对该电气现象的更加深入的理解。

一、母线集肤效应原理母线集肤效应是由于交流电路中导线表面电流密度不均匀引起的。

当电流通过导线时,由于导体内的自感电抗和电流频率的影响,导致电流倾向于更多地集中在导线表面。

这种现象被称为集肤效应。

二、母线集肤效应系数的计算方法为了定量评估母线导线表面电流分布不均匀程度,引入了母线集肤效应系数的概念。

母线集肤效应系数可以用来描述母线导线表面电流密度与理想均匀电流密度之间的关系。

一般来说,母线集肤效应系数越大,表明电流集中在导线表面的程度越高。

母线集肤效应系数的计算主要涉及导线的尺寸、材料的电导率以及电流频率等因素。

常见的计算方法包括数值模拟和实验测量。

在数值模拟方法中,可以利用计算电磁学软件对母线集肤效应进行仿真计算;而实验测量方法则可以通过实际的电流分布测试来获取母线集肤效应系数的数值。

三、母线集肤效应的影响因素母线集肤效应系数的大小受多种因素的影响。

除了电流频率和导线尺寸等已经提到的因素外,还有以下因素需要考虑:1. 导线材料的电导率:导线材料的电导率决定了导线表面的电流分布情况。

高电导率的材料具有较低的母线集肤效应系数,而低电导率的材料则可能导致较高的集肤效应。

2. 环境温度:温度对导线材料的电导率有显著影响,因此环境温度的变化也会对母线集肤效应系数产生一定影响。

3. 导线的外部层面处理:为了减小母线集肤效应,有时会采用处理导线表面的方法,如镀银、涂覆导电涂层等。

交流电集肤效应

交流电集肤效应

交流电集肤效应
交流电集肤效应是一种电磁现象,它发生在交流电通过导线时,由于
导线本身及周围环境的特性,会导致电流集中在导线表面,而不是均
匀地分布在整个导线内部。

这种现象被称为交流电集肤效应。

交流电集肤效应的产生是由于交流电在导体内部产生了磁场,磁场强
度随着距离的增加而减弱。

当交流电频率较高、导线直径较小或导线
材料的电阻率较低时,磁场作用就会导致电流集中在导线表面,导致
导线内部的电流比表面的电流要小得多。

对于交流电集肤效应,它对于电路的性能有着很大的影响。

特别是在
高频电路中,由于电流主要集中在导线表面,会导致导线的有效截面
积减小,从而导致电阻升高。

此外,由于电流在导线内部的分布变得
不均匀,会使电磁场分布也发生变化,从而影响电路的工作效率。

为了减小交流电集肤效应对电路造成的不利影响,可以采取以下措施:
1. 使用大直径、低电阻率的导线材料,例如铜、银等。

这样可以增加
导线的有效截面积,减小导线表面的电阻,减轻电流集中在表面的现象。

2. 使用多股细线编织而成的细导线,这样可以增加导线的表面积,减轻电流在导线表面集中的现象。

3. 在电路中使用电感器和电容器等元器件,通过调节电路的阻抗、阻抑高频干扰等方式来减小交流电集肤效应的影响。

总之,交流电集肤效应是一种不可避免的物理现象,它对于高频电路的性能有着重要的影响。

我们需要通过改进电路拓扑结构设计、选用合适的导线材料以及使用合适的元器件等措施来减小它的影响,从而确保电路的正常运行。

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串联电抗器的电抗值与电容器组的容抗值之比就是该组电容器装置的电抗率。

按他的意思,电抗率=Xl/Xc。

而我目前正在做的一个变电所安装工程实际情况确实这样的:电抗器:一组容量为144kvar,电抗值为1.4欧姆;另一组容量为288kvar,电抗值为3.2欧姆。

电容器:总共18只,单只容量为400kvar,总容量为7200kvar,单只电容为32uF.根据电容器整套装置的说明书,电抗率是按照6%配置的,,电抗值与容抗值之比并不等于6%,而电抗器总容量与电容器总容量之比=(144+288)/7200=6%,刚好.电抗是根据你需要补偿的容量和系统里有几次谐波决定的,一般情况,有3次5次7次谐波,3次谐波选择14%电抗率,5次7次选择6%或者7%电抗率补充:关键计算出自己系统的谐波次数。

告诉你个计算电抗器虑频率的公式:根号(100/x) 在乘基波频率50HZ 。

X就是电抗率。

一般来说14% 的电抗率能够滤除133.6频率以上的电压。

谐波是指高于基波频率50HZ的高次谐波,比如3次,5次谐波就表示其电压电流波形的频率为150HZ,250HZ。

一般情况下,系统背景谐波以5次为主的话,配4.5%到06%的电抗,以3次为主的话,配12%或13%的电抗。

如果只是抑制高次谐波,配1%的电抗即可。

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,常在出线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。

电抗器依靠线圈的感抗阻碍电流变化的电器。

按用途分为7种: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竹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。

导线交流电阻由导线直流电阻及其在交流作用下因集肤效应和邻近效应而增大的部分所构成1. 导线直流电阻计算每厘米电缆的导线直流电阻r’可按下式计算式中ρ20_______导线材料在20℃下的电阻率铜,ρ20=1.7241×10-6ω.cm2/cm;铝,ρ20=2.8264×10-6ω.cm2/cm;a_______导线截面积(cm2);α_______电阻温度系数。

铜,α=0.00393 1/℃;α=0.00403 1/℃.θ_______电缆导线温度(℃);κ1_______扭绞系数,一般取κ1=1.012;κ2_______成缆系数,一般取κ2=1.007;κ3_______紧压效应系数,一般取κ3=1.01;2. 集肤效应和邻近效应系数计算集肤效应系数y p可分别按式(3-4-3)和式(3-4-4)计算式中f_______频率(hz);r’_______每厘米电缆导线直流电阻(ω/cm);d c_______导线外径,对于扇形芯电缆,等于截面积相同的圆形形芯的直径(mm);s_______导线中心轴间距离(mm);k s,k p _______常数,见表导线类型于燥浸渍否①该数据适用于导线面积在1500mm2以下的四分裂导线(有中心油道或无中心油道)②式中d0_______导线内直径,即中心油道直径(mm)d’③c_______具有相同中心油道的等效实芯导线外径(mm)3. 导线交流电阻计算每厘米电缆的导线交流电阻r按下式计算;r=r’+y s+ y pω/cm 3-4-6根据电线的线径及导电率,长度可以算出电线的电阻,电阻乘以线路的电流就是压降。

集肤效应又叫趋肤效应,当交变电流通过导体时,电流将集中在导体表面流过,这种现象叫集肤效应。

是电流或电压以频率较高的电子在导体中传导时,会聚集于总导体表层,而非平均分布于整个导体的截面积中。

集肤效应是电磁学,涡流学(涡旋电流)的术语。

这种现象是由通电铁磁性材料,靠近未通电的铁磁性材料,在未通电的铁磁性材料表面产生方向相反的磁场,有了磁场就会产生切割磁力线的电流,这个电流就是所谓的涡旋电流,这个现象就是集肤效应。

集肤效应集肤效应又叫趋肤效应,当交变电流通过导体时,电流将集中在导体表面流过,这种现象叫集肤效应。

是电流或电压以频率较高的电子在导体中传导时,会聚集于总导体表层,而非平均分布于整个导体的截面积中。

目录定义原理计算公式影响效应电流的集肤效应效应应用集肤效应定义集肤效应(skin effect)又叫趋肤效应,表皮效应,当交变电流通过导体时,电流将趋于导体表面流过,这种现象叫集肤效应。

电流以较高的频率在导体中传导时,会聚集于导体表层,而非平均分布于整个导体的截面积中。

频率越高,趋肤效应越显著。

原理因为当导线流过交变电流时,根据楞次定律会在导线内部产生涡流,与导线中心电流方向相反,。

由于导线中心较导线表面的磁链大,在导线中心处产生的电动势就比在导线表面附近处产生的电动势大。

这样作用的结果,电流在表面流动,中心则无电流,这种由导线本身电流产生之磁场使导线电流在表面流动。

集肤效应是电磁学,涡流学(涡旋电流)的术语。

这种现象是由通电铁磁性材料,靠近未通电的铁磁性材料,在未通电的铁磁性材料表面产生方向相反的磁场,有了磁场就会产生切割磁力线的电流,这个电流就是所谓的涡旋电流,这个现象就是集肤效应。

计算公式我们可以计算交变电流集肤效应的深度:δ=1/sqrt(1/2*w*σ*μ)其中,w是交流电频率,σ是导体电导率,μ是导体磁通率。

影响在高频电路中可以采用空心导线代替实心导线。

此外,为了削弱趋肤效应,在高频电路中也往往使用多股相互绝缘细导线编织成束来代替同样截面积的粗导线,这种多股线束称为辫线。

在工业应用方面,利用趋肤效应可以对金属进行表面淬火。

效应考虑到交流电的集肤效应,为了有效地利用导体材料和便于散热,发电厂的大电流母线常做成槽形或菱形母线;另外,在高压输配电线路中,利用钢芯铝绞线代替铝绞线,这样既节省了铝导线,又增加了导线的机械强度,这些都是利用了集肤效应这个原理集肤效应是在讯号线里最基本的失真作用过程之一,也有可能是最容易被忽略误解的。

与一般讯号线的夸大宣传所言,集肤效应并不会改变所有的高频讯号,并且不会造成任何相关动能的损失。

正好相反,集肤效应会因传导体的不同成分,在传递高频讯号时有不连贯的现象。

同样地,在陈旧的线束传导体上,集肤效应助长讯号电流在多条线束上的交互跳动,对于声音造成刺耳的记号。

电流的集肤效应第一,电子在导体内总是沿着阻力最小的路线流动。

在导体表面及近表层的结构元与导体表面基本平行,电子在其间换位流动阻力较小。

而在导体内部结构元呈上下、左右、前后空间排列,电子在其间定向流动要受到五个方向的阻力,(而在表面只有三个方向的阻力)可见电子在导体表层附近运行的阻力要比在内部小得多,这样就导致了电流的集肤效应。

其二,当电子在导线内移动时,在其运动的垂直方向伴生着磁场,(右手定则)其它电子在磁场的作用下向逐步向周边发散移动,于是移向了导线的表层附近,形成了电流的集肤效应。

其三,当然还有温度的影响:在导体内部,电阻产生的热不易散发,温度较高,价和电子运转的速率高,线路不是很扁平,这样就导致了电子通路相对窄小,电阻就高。

在导体的表面,散热快、温度低,价和电子运转的速率低,线路扁平,这样就导致了电子通路相对宽大,而故导体表面电阻小,外来电子运行较快,这也是电流集肤的原因之一。

尖端放电当导体的某部分做得很细很尖时,尖端部分的表面积相对较大,换位移动到此的电子密度相对较大,在尖端部分甚至有些拥挤,有部分电子在拥挤中从尖端溢出,于是就导致了尖端放电现象。

效应考虑到交流电的集肤效应,为了有效地利用导体材料和便于散热,集肤效应伴热样本及产品图片发电厂的大电流母线常做成槽形或菱形母线;另外,在高压输配电线路中,利用钢芯铝绞线代替铝绞线,这样既节省了铝导线,又增加了导线的机械强度,这些都是利用了集肤效应这个原理。

集肤效应是在讯号线里最基本的失真作用过程之一,也有可能是最容意被忽略误解的。

与一般讯号线的夸大宣传所言,集肤效应并不会改变所有的高频讯号,并且不会造成任何相关动能的损失。

正好相反,集肤效应会因传导体的不同成分,在传递高频讯号时有不连贯的现象。

同样地,在陈旧的线束传导体上,集肤效应助长讯号电流在多条线束上的交互跳动,对于声音造成刺耳的记号。

应用导体中交变电磁场的强度随着进入导体的深度而呈指数递减,因此在防晒霜中混入导体微粒(一般是氧化锌和氧化钛),就能使阳光中的紫外线(高频电磁波)的强度减低。

这便是物理防晒的原理之一。

此外,趋肤效应也是电磁遮罩的方法之一,利用趋肤效应可以阻止高频电磁波透入良导体而作成电磁遮罩装置,这也是电梯中,手机收讯不好的原因。

在工业应用方面,利用趋肤效应可以对金属进行表面淬火。

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