1、电抗器的设计电抗器的设计第一部分 电抗器的标准计算版本 1.0 日期 201204051.电学基础公式电学基础公式欧姆定律：I=U/R全电路欧姆定律：I=其中r为内阻功率计算：P =UI=IR=1.1“功率三角功率三角形形”如下图所示。表示视在功率S、有功功率P和无功功率Q三者在数值上的关系，它是一个直角三角形，两直角边分别为Q与P，斜边为S。S与P之间的夹角为功率因数角，它反映了该交流电路中电压与电流之间的相位差（角）。功率因数cos=S（KVA）Q（kva）P（kw）1.2三相电电压与电流的关系三相电电压与电流的关系1、星形连接、星形连接+-A-+B+-CNN相电压为相电压为 线电压为线电
2、压为线电压是相电压的线电压是相电压的 倍。倍。星形连接星形连接 线电流线电流等于等于相电流。相电流。+-+ABC2、三角形连接、三角形连接相电压为相电压为 线电压为线电压为线电流是相电流的线电流是相电流的 倍。倍。1.2三相电电压与电流的关系三相电电压与电流的关系三角形连接三角形连接 线电压线电压等于等于相电压。相电压。1.3容抗，感抗与串抗率容抗，感抗与串抗率2.电抗器设计计算电抗器设计计算计算流程容量计算铁心面积计算线圈圈数计算温升计算数值反馈修正2.1容量计算容量计算单相容量计算：P=UI=I2R=I22fL 三相容量计算：P=I线U线=3 I线U相压降 UL=IR=I2fL压降理解：如
3、同三峡水坝一样：当大坝把水拦住，水坝内外形成水位差，水位差产生强大的压力使得“水往低处流”。这水位差就像电路中的压降，电压降是电流流动的推动力。如果没有电压降，也就不存在电流的流动。2.2面积积计算AP=Kf（波形系数）Ku（铜线面积占空比）f（额定频率）B（磁通密度）J（电流密度）Pt（电抗器容量）面积积公式解释Kf(波形系数）是指电流波形的有效值与平均值之比。补充：波形系数一般是正弦波时取4.44，方波取3.9。Ku（铜线面积占空比）是绕线总圈数与铁心窗口面积的比值，一般取值0.20.4，在焊机产品上普遍取值0.5。f（额定频率）一般工频指50HZJ（电流密度）一般取值22.5B（磁通密度
4、一般取值1.2T1.4T（电路中有大脉冲电流考虑磁老化取值应偏大）2.3线圈圈数计算Kf（波形系数）f（额定频率）B（磁通密度）AC（铁芯面积）UL（电抗器压降）铁芯面积bacd例题4.0铁芯几何尺寸设计电抗器功率抗器功率铁芯芯结构构选择硅硅钢片取型片取型0 2kva壳式铁芯EI片2kva以上芯式铁芯CI片A=3aB舌宽a叠厚ca/2a/2当a：c为1:1，优点：1.此时散热最佳，2.用铜量最小。缺点：1.因是EI片是固定比列，绕组窗口占空比很低，无效边长太长，2.绕组裸露在空气中的部分增大而导致漏感增大a:c主要主要应用用场所所1:1散热要求高1:2要求铁芯利用率高1:3高频电抗器1:0.
5、80.9一般直流电抗器1:1.52常用电抗器2.4.1壳式铁芯结构设计2.4.2芯式铁芯结构设计绕线方式的方式的选择绕组连接方式电流电感值特征串联小大压降每个铁芯占一半并联大-总线圈圈数每个铁芯占一半（适于大功率）叠厚窗口面积宽a窗口面积高常用尺寸常用尺寸选择舌宽以实际计算得出数值a叠厚一般取值1.52.5a窗口高以实际计算取值窗口宽一般取值 a2a3电抗器气隙如图所示的f（If）非线性曲线。图中曲线1的气隙为lg1，曲线2的气隙为lg2。Lg2大于lg1。曲线1在小电流（IfI1）时，电感量迅速滑落；曲线因有较大气隙，电感小，但在大电流（I1If I2）时可以保持一定的电感量。高频负载在轻载时，可能出现电感电流不连续的工作状态，这种状态会产生人耳能听到的低频振荡声，有时甚至使系统不能稳定工作。为防止这一现象，故在轻载时要求有较大的电感值；满载时不需要太大的电感，允许较大的气隙防止饱和。因此高频负载重中理想的电感应如曲线所示，电抗器气隙
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