平波电抗器的设计

平波电抗器的设计

平波电抗器是一种应用在整流电路的电器设备，它是由带气隙的铁芯和线圈组成，由通过电抗器绕组的电流较大，使铁芯磁化产生磁饱和，导致电抗器的电感值下降；为减提高铁芯的磁饱和点，所以在磁路中设有气隙。气隙的合理设计才能保证电抗器电感的合理性，由于气隙的磁化特性基本上是线性的，所以铁芯电抗器的电感将不取决于外在电压或电流，而是取决于自身绕组匝数及绕组和铁芯的气隙尺寸。

计算方法

一.已知参数

1.整流电路的种类

2.额定整流电压Vd (V/伏特)

3.额定整流电流Id (A/安培)

4.电感器的电感L (H/亨利)

二.计算程序

1.铁芯截面积确定Sc （cm^2）

cm^2

2.绕组匝数的确定N

N=K*L*Id*10^8/(Bm*Sc)

K---系数，与速流电路种类有关

Bm---初选直流磁感应强度(高斯)，与整流线路有关

系数K与Bm参数列表

整流电路单相全波

单相桥式

三相半波

三相桥式，带平衡电抗

器，六相

K值 1.05---1.1 1.15---1.2 1.2---1.25 干式自冷Bm 6700---7300 10700---11500 12500---13500 油浸式Bm值

3.根据单相式三相变压器和匝数(干式或油浸式)设计绕组

4.计算电抗器气隙Lg

Lg=0.4*pai*K1*Id/Bm （cm）

式中K1系数初数时取1.1---1.3

5.确定每段气隙长度L1

L1=Lg/n (cm)

N---气隙个数

6.衍射等效宽度确定E

E=*Ln（）=*L1*log

=0.735*L1* log(cm)

式中H---每个铁饼高度(一般取5cm)

注：上/下与轭相连的铁柱长度要大于H

7.衍射面积的确定Se

Se=2*E*(am+bm+2E) (cm^2)

式中am---叠片总厚度(cm^2)

bm---最大片宽(cm^2)

8.气隙处直线磁路面积Sa

Sa=(cm^2) 式中：fe---叠片系数（0.94---0.97）

9.气隙处总有效截面积Sm

Sm=Sa+Se

=+2*E*(am+bm+2E)

10.验证K1值

K1=（应当与初算Lg时所选的K1基本相等，否则需重新校正）

Lg=0.4*pai*K1*Id/Bm

11.验证K1后的气隙总长Lg

Lg=0.4*pai*K1*Id/Bm

12.参考干式或油浸资料设计铁芯

13.磁感应强度的确定

a)直流感应强度Bz

Bz=0.4*pai*K1*N*Id/Lg （高斯）

式中：K1---验证后的K1值

Lg---验证后的Lg值

b)交流磁感应强度Bg

Bg=E*10^8/(4.44*N*f*Sc) （高斯）

式中：f---频率Hz,即感应E时的频率，与整流线路有关

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