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    鐵芯電抗器的分類及電抗器的用途

    作者:威博特鐵芯   發布時間:2019-03-30 15:05:18 瀏覽次數:
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        電抗器在線路中是用作限流、穩流、無功補償、移相與濾波的一種電感元件,用途十分廣泛。電抗器根據鐵芯的型式可分為三類:

        a.空心電抗器。這種電抗器只有繞組而無鐵芯,實質上就是一個空心的電感線圈。如線路中用的限流電抗器(包括分裂電抗器)、斷路器、低壓開關和接觸器等型式試驗用的試驗電抗器以及串聯在高壓輸電線路中的阻波器,常采用這種結構形式。

        b.帶氣隙的鐵芯電抗器。其磁路是一個帶氣隙的鐵心,帶氣隙的鐵芯柱外面套有繞組。如補償容性電流的并聯電抗器、消除持續電流的消弧線圈、大型電機的降壓啟動電抗器、整流電路中的平波電抗器與電爐變壓器匹配的電抗器、三相電流均衡用的電抗器,常采用這種帶氣隙的鐵芯型式。

        c.鐵芯電抗器。其磁路是一個閉合的鐵芯。如雙Y聯結的整流線路中用的平衡電抗器、調壓和調功率用的飽和電抗器、動圈式的諧振電抗器等產品,常采用這種鐵芯型式。

        各種產品用表1中字母來代表其特征。

        表1  電抗器的代表字母

    限流電抗器

    NK

    平波電抗器

    LK

    分裂電抗器

    FK

    啟動電抗器

    QK

    并聯和飽和電抗器

    BK

    串聯電抗器

    CK

    消弧線圈

    X

     
     
     

        空心電抗器由于沒有鐵芯,所以不存在飽和現象。它的電抗值在繞組匝數、形狀以及頻率不變的情況下,始終是一個常數,不隨其中通過電流的大小而改變。由于沒有鐵芯,繞組中通過單位電流所產生的磁通較小,所以這種電抗器的電感(電抗)值較小,體積較大,耗用材料較多。

        鐵芯電抗器由于有了高磁導率的鐵芯,所以繞組中通過單位電流時產生的磁通較多,即它的電感(電抗)值較大,在相同容量的情況下,其體積要比空心式為小。鐵芯電抗器的電抗可以用下式表示:

    鐵芯電抗器的電抗

        不難看出,在給定的電抗器情況下,角頻率ω、匝數N、磁路截面積S、平均磁路長l以及空氣磁導率μ0都是不變的。但是鐵心的磁導率μ卻是隨電抗器通過的電流的改變而改變的,從而電抗X也隨電流而變化。

        鐵芯磁導率μ是非線性的。對鐵芯電抗器的非線性如果不給予充分注意的話,那么將在使用中帶來很大的不便。例如與電弧爐變壓器相匹配的串聯電抗器,在使用中因短路而通過數倍的額定電流時,其電抗值將下降許多,因而將失去其限流作用。為此,這些電抗器鐵芯需帶氣隙,且在額定電流下的磁通密度不能取得過高,以避免在短路情況下出現過飽和。

        此外,鐵芯電抗器的電抗值也很難算準。這是因為電抗值除了是頻率和繞組尺寸的函數外,還與磁導體的材質、加工工藝有極大的關系。

        帶氣隙的鐵芯電抗器之所以應用較為廣泛,是因為綜合了上述兩種電抗器的優點:當磁通密度取得不太高時,電抗值基本上不隨電流大小而改變,或改變較小,體積也較小。

     




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