磁控電抗器動態(tài)特性優(yōu)化研究.pdf

1、磁控電抗器(MCR)作為一種通過晶閘管控制直流電流來改變鐵心的磁飽和程度，實現(xiàn)可變電感值輸出的靜止無功補償裝置，較傳統(tǒng)靜止無功補償裝置具有控制簡單，可連續(xù)調(diào)節(jié)的優(yōu)勢，但其在損耗，響應(yīng)時間，控制特性，諧波特性等方面仍存在優(yōu)化空間。本文對磁控電抗器的本體結(jié)構(gòu)設(shè)計及動態(tài)過渡過程進行研究，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，損耗等動態(tài)特性。利用m語

2、言編寫了磁控電抗器分析計算軟件，能夠為工程實際設(shè)計提供理論依據(jù)。
　　從電磁場理論出發(fā)，利用有限元仿真軟件ANSYS Maxwell與Simplorer結(jié)合的場路耦合法對電抗器樣機進行建模，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圖，驗證了磁控電抗器左右兩鐵心柱在一個工頻周期內(nèi)交替飽和。通過對仿真結(jié)果中的磁力線場圖進行分析，研究了影響電抗器損耗的因素，對比分析了幾種改進鐵心結(jié)構(gòu)的電抗器模型的仿真結(jié)果，說明了采用內(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，仿真驗證了其響應(yīng)特性。針對響應(yīng)時間過長，設(shè)計了由脈寬調(diào)制(WM)整流器構(gòu)成的快速勵磁電路，使得在勵磁過程中，磁控電抗器的直流控制電壓能夠迅速增大，并仿真驗證了快速勵磁電路的響應(yīng)速度優(yōu)于普通電抗器的自耦勵磁方式，其響應(yīng)時間由0.28s縮短為0.12s.
　　最后，針對電氣化鐵路無