電抗器的原理詳解
電抗器的原理詳解 電抗器的原理? 在電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí),會(huì)產(chǎn)生數(shù)值很大的短路電流。如果不加以限制,要保持電氣設(shè)備的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定是非常困難的。加裝了電抗器,增加了短路阻抗。電抗器,實(shí)質(zhì)上是一個(gè)無(wú)
電抗器的原理詳解 電抗器的原理? 在電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí),會(huì)產(chǎn)生數(shù)值很大的短路電流。如果不加以限制,要保持電氣設(shè)備的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定是非常困難的。加裝了電抗器,增加了短路阻抗。電抗器,實(shí)質(zhì)上是一個(gè)無(wú)導(dǎo)磁材料的空心線(xiàn)圈,相當(dāng)于一個(gè)大的電感線(xiàn)圈。 電磁感應(yīng)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì),抑制電流變化,用來(lái)限制短路電流,由于電感線(xiàn)圈中的電壓不能“躍變”,保證了非故障線(xiàn)路上的用戶(hù)電氣設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性,所以在事故發(fā)生后,保護(hù)動(dòng)作前能起到“限制短路電流,維持母線(xiàn)殘壓”的作用!發(fā)生短路時(shí)串聯(lián)在回路中的電抗器起到限制短路電流的作用。從而能保證電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。 飽和電抗器的原理 摘要:以去年首次在中國(guó)投運(yùn)的高壓電動(dòng)機(jī)磁控軟起動(dòng)裝置為背景,介紹作為軟起動(dòng)裝置執(zhí)行元件的磁飽和電抗器,指明它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)開(kāi)關(guān),闡述它的作用、特點(diǎn)和分析方法。 一、引言: 飽和電抗器是一種飽和度可控的鐵芯電抗器。50~70年代是磁飽和電抗器在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域較盛行的時(shí)期[1,2,3]。它既可以作為放大器件,又可以作為執(zhí)行元件。相對(duì)于電真空器件,它耐受惡劣環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)令人矚目,相對(duì)于交磁放大機(jī)系統(tǒng),它的靜止性受到垂青。當(dāng)時(shí),國(guó)內(nèi)外關(guān)于磁飽和電抗器和磁放大器的著述和相關(guān)新鐵芯材料的研制報(bào)導(dǎo)屢見(jiàn)不鮮。在我國(guó),在70年代已形成磁放大器產(chǎn)品系列[2]。70年代以后,以雙極型電子器件和SCR為代表的電力電子器件逐漸在電氣控制領(lǐng)域占統(tǒng)治地位。飽和電抗器因慣性較大、功率放大倍數(shù)較小等缺點(diǎn)而被排擠,其發(fā)展受阻。但是,飽和電抗器是一種既有長(zhǎng)處又有短處的電力器件。在電阻爐爐溫等較慢過(guò)程的控制中,以飽和電抗器為功率器件的系列產(chǎn)品仍然在使用。在如何將它應(yīng)用在較快過(guò)程的控制中,人們的研究和探索仍在繼續(xù)。也取得了一些可喜的成果[3]。我認(rèn)為,高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)是一個(gè)能夠使飽和電抗器揚(yáng)長(zhǎng)避短發(fā)揮重要作用的領(lǐng)域。 二、三相飽和電抗器的基本形式 三相飽和電抗器有多種形式,在圖1中表示了裂芯式和傳統(tǒng)式的兩種。 圖1(a)為裂芯式結(jié)構(gòu),三相分立,一相一個(gè)鐵芯。挨近小截面的是直流繞組(共6個(gè))。繞在直流繞組外面的是交流繞組(共3個(gè))。兩個(gè)直流繞組產(chǎn)生的磁通在兩個(gè)小截面鐵芯上形成環(huán)路。而交流繞組產(chǎn)生的磁通通過(guò)大截面鐵芯形成環(huán)路。 圖1(b)為傳統(tǒng)式。直流繞組套住6個(gè)鐵芯和6個(gè)交流繞組。交流繞組每相2個(gè),串連連接。一相交流電流在2個(gè)鐵芯上產(chǎn)生2個(gè)環(huán)路的磁通。2個(gè)環(huán)路的時(shí)鐘方向相同。 圖1列出的僅是有代表性的形式。其它的可行形式還很多,例如圖1(a),若將交流繞組挪位,令它套住大截面鐵芯,就演繹為另一種可行形式 三、飽和電抗器的分析方法: 飽和電抗器不是線(xiàn)性器件。 變壓器、電動(dòng)機(jī)均有線(xiàn)性化等效電路,從中可以得到相當(dāng)滿(mǎn)意的結(jié)果,飽和電抗器卻不然。 分析的難點(diǎn)在于鐵芯的數(shù)學(xué)模型。鐵芯是由 曲線(xiàn)描述的,鐵芯的狀態(tài)由曲線(xiàn)上的工作點(diǎn)表征。在實(shí)際運(yùn)行中,如果直流勵(lì)磁電流的變化較慢,而運(yùn)行工作點(diǎn)軌跡又延伸到遠(yuǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)的區(qū)域,(這正是作為高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝置執(zhí)行元件的飽和電抗器的實(shí)際運(yùn)行特點(diǎn)。)我們就有理由將實(shí)際的曲線(xiàn)理想化為圖2曲線(xiàn)。圖2保留了鐵芯的基本電磁特性,忽略了磁滯回環(huán)等次要因素,從而使分析得以大大簡(jiǎn)化。 四、作為高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝置執(zhí)行元件的飽和電抗器的特點(diǎn): (1)飽和電抗器是一個(gè)大功率的器件,設(shè)計(jì)制作時(shí)應(yīng)注意防范強(qiáng)電磁干擾。 (2)飽和電抗器承當(dāng)著高壓和380伏低壓的隔離作用。 (3)在起動(dòng)初瞬,要求交流繞組立即流通2~3倍電動(dòng)機(jī)額定電流。這個(gè)要求可以通過(guò)預(yù)加勵(lì)磁電流的方法實(shí)現(xiàn),也可以通過(guò)飽和電抗器設(shè)計(jì)滿(mǎn)足。后者更為可取。 (4)飽和電抗器的負(fù)載是大電動(dòng)機(jī)。它是感性的,其等效阻抗隨轉(zhuǎn)速增高而增大。特別是起動(dòng)初瞬,它近似為純電感。 (5)飽和電抗器的工作是短期的。一次起動(dòng)過(guò)程通常不超過(guò)60秒。 均流電抗器的原理是什么呢? 實(shí)用新型屬電力設(shè)備領(lǐng)域,主要由偶數(shù)個(gè)多股絕緣導(dǎo)線(xiàn)分層繞于中空鐵芯的線(xiàn)圈,經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)全換位串接組成,并由絕緣擋板、引出線(xiàn)銅板,上、下三角形絕緣撐板以及球頂圓鋼穿心螺桿和螺母固定,制成的低噪聲、小體積和重量輕的電抗器,可節(jié)約大量有色金屬,便于生產(chǎn)并可根據(jù)需要任意組合成各種規(guī)格產(chǎn)品,同時(shí)包括該電抗器的阻波器,也更方便與各種調(diào)諧電路配合,其頻帶更寬。

責(zé)任編輯:葉雨田
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