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浅谈低频电抗器开发设计 Development of Reactor for Low Rector design 聂应发 田村（中国）企业管理有限公司（惠州分室） 摘 要：随着电源产业迅速发展起来的提高效率的电抗器，在省电力日益要求下，电抗器需求也发展较快，开发这种电抗器， 需要丰富的理论和实际知识，因此本文拟对以上具体深入地探讨,对于电抗器的铁心选用，线圈设计，磁路间隙， 铜损和铁损的概算，温升的测算方法适用高频电抗器开发者，有一定的参考价值。 关键词：单相交流电抗器，铁心，线圈，磁路间隙，铜损 高周波铁损概算，温升测算 中图分类号：TM4 文献标识码：B 文章编号：1606-7517(2016)06-6-121 电抗器应用范围极为广泛，是电机启动，整流，变频 如果发现不合，应随时加以调整。例如，当发现铁心窗口 不间断电源等设备和系统中的不可或缺的部件之一。尤其 容纳不下绕组时，就要适当调整铁心的窗口尺寸；又如， 是在变频和不间断电源系统中，电抗器的品质优劣可能直 当发生绕组铜损过大，线圈温升超出要求时，就必须调整 接决定了系统的性能和成本。应该根据不同的要求来设计 绕组的导线载流面积，减小铜损，降低温升；等等。 和制造电抗器，从而设计和计算的方法也各有差别。本文 大家都知道，电抗器铁心磁路中所加的磁路间隙，根据 仅就不间断电源装置中交流电抗器的设计方法进行说明。 使用的铁心形式的不同，所加间隙的方式也不同。间隙板可 不间断电源的交流电抗器中通过的电流，既有基本频 以使用环氧玻璃板，Nomex纸板或其他耐温，耐压不变形材 率的额定工作电流，又有进行调制的高频电流，还有相对 料；在组装时用耐温高强度胶将间隙板粘固在铁心端面上。 应的各次高频谐波电流；在保证额定工作电流下的电抗值 1)对于CD型卷绕铁心，一般将磁路间隙平均加在铁 的同时，还要求保证在过负荷电流和饱和电流下的电抗； 心的研磨端面上（如图所示），并建议磁路间隙不大于铁心 同时对电抗器的绝缘级别, 体积，重量，尤其是负荷温升平均磁路长度的8%。可以采取增加铁心截面，减少匝数 都有严格的规定。 的方法来减小间隙尺寸；也可以增加铁心的窗口高度来增 交流电抗器的设计和计算大致可按以下步骤进行： 加磁路长度。 1)根据对电抗器的基本电气参数要求，进行容量计算， 2)也可以将铁心的切断方式变化如图2，但会使铁心 选择铁心； 制造和组装难度增加，成本也会加大，非特别情况不建议 2)根据铁心及工作磁通密度，计算线圈的匝数和铁心 采用。 的磁路间隙； 3)确定绕组的连接方式，选择绕组的线径（或载流面 积），确定线圈的结构和尺寸； 4)计算绕组的铜损和铁心的铁损，判断绕组负荷温升 和铁心负荷温升； 5)电抗器的整体结构设计和外形尺寸的检查。 以上的设计步骤是相互关联的，在步骤和步骤之间， 图1 中间间隙 图2 分布间隙 2016.06 磁性元件与电源 · 121 3)对于EI形铁心，可以将间隙板加在E片和I片之间，心松动产生噪音，除用粘胶粘接间隙片和铁心外，还要用 也可以在E片的中足开磨间隙，如图3；要注意的是，EI不导磁材料板（铝板，不锈钢板，环氧玻璃板等）将铁心 叠片必须要夹紧，不能松动，以防止工作时的噪音；可以 夹紧，并将铁心用螺杆拉固（图7）。 塞加绝缘板（片）将铁心片夹紧，也可以将E片的中足用 为了防止增加铁心涡流损耗，在用螺丝杆紧固铁心时， 氩弧融焊成一体，必要时I片也进行氩弧融焊（图4）。 凡是穿过铁心的螺杆，必须穿上绝缘套管，端部加上绝缘