磁控電抗器動(dòng)態(tài)特性優(yōu)化研究.pdf

1、磁控電抗器(MCR)作為一種通過(guò)晶閘管控制直流電流來(lái)改變鐵心的磁飽和程度，實(shí)現(xiàn)可變電感值輸出的靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置，較傳統(tǒng)靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置具有控制簡(jiǎn)單，可連續(xù)調(diào)節(jié)的優(yōu)勢(shì)，但其在損耗，響應(yīng)時(shí)間，控制特性，諧波特性等方面仍存在優(yōu)化空間。本文對(duì)磁控電抗器的本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)過(guò)渡過(guò)程進(jìn)行研究，并研究了改善其性能的方法。
　　從電路基本原理入手，推導(dǎo)了磁控電抗器的電磁方程及數(shù)學(xué)模型，研究了磁控電抗器的控制特性，響應(yīng)特性，損耗等動(dòng)態(tài)特性。利用m語(yǔ)

2、言編寫了磁控電抗器分析計(jì)算軟件，能夠?yàn)楣こ虒?shí)際設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
　　從電磁場(chǎng)理論出發(fā)，利用有限元仿真軟件ANSYS Maxwell與Simplorer結(jié)合的場(chǎng)路耦合法對(duì)電抗器樣機(jī)進(jìn)行建模，研究了磁控電抗器的損耗特性。由仿真得出磁通密度分布場(chǎng)圖，驗(yàn)證了磁控電抗器左右兩鐵心柱在一個(gè)工頻周期內(nèi)交替飽和。通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果中的磁力線場(chǎng)圖進(jìn)行分析，研究了影響電抗器損耗的因素，對(duì)比分析了幾種改進(jìn)鐵心結(jié)構(gòu)的電抗器模型的仿真結(jié)果，說(shuō)明了采用內(nèi)部分段

3、磁閥結(jié)構(gòu)能夠改善邊緣效應(yīng)及減少橫向漏磁分量的出現(xiàn)，同時(shí)也是減小損耗的可行性措施。
　　在Matlab/Simulink仿真軟件中建立了普通電抗器模型，仿真驗(yàn)證了其響應(yīng)特性。針對(duì)響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，設(shè)計(jì)了由脈寬調(diào)制(WM)整流器構(gòu)成的快速勵(lì)磁電路，使得在勵(lì)磁過(guò)程中，磁控電抗器的直流控制電壓能夠迅速增大，并仿真驗(yàn)證了快速勵(lì)磁電路的響應(yīng)速度優(yōu)于普通電抗器的自耦勵(lì)磁方式，其響應(yīng)時(shí)間由0.28s縮短為0.12s.
　　最后，針對(duì)電氣化鐵路無(wú)