用于高压电机软启动的开关电抗器

计算目的
欲计算出可控硅在不同的导通角下的电抗器的 磁场、磁通和电感值，以进一步分析电抗器的 谐波问题。
用于高压电机软起动的开 关电抗器
孔旭 3110079028
选题背景
随着工业的发展，面向耗能设备的节能控制及 大容量高压交流电机实现软起动的重要性凸显 出来。 如果用电抗值分级可调的电抗器来实现电机的 降压调速，存在二次冲击电流对机械设备产生 振动的不良影响，因此本文旨在对一种电抗值 可连续平滑调节的新型开关电抗器进行研究。
实物图片
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由于该实验用电抗器上下左右前后都对称，所 以只需计算1/8空间。要考虑铁芯的漏磁，第 一类边界条件取在铁芯直径的一倍处。
该场为磁准静态场，方程与边界条件如下：
麦克斯韦基本方程组： r r r r r r ∂B ,∇ ⋅ D = ρ,∇ ⋅ B = 0 ∇× H = J ,∇× E = − ∂t r 满足库伦规范条件∇ ⋅ A = 0 r r 可推导出 : ∇ 2 A = − µJ yoz面上：Bx = 0, B y ≠ 0, Bz ≠ 0， 平行于yoz面 B 所以：Ay = Az = 0, ∂Ax =0 ∂x
→ →
xoz面上：B y ≠ 0, Bx = Bz = 0, B 垂直于xoz面 所以：Ay = 0, ∂Ax ∂Az = =0 ∂y ∂y
→来自百度文库
xoy面上：Bz ≠ 0, Bx = B y = 0, B 垂直于xoy面 所以：Az = 0, ∂Ax ∂Ay = =0 ∂z ∂z
→
三个截断面上有 B = 0, 满足强加边界条件：Ax = Ay = Az = 0
开关电抗器原理
在一个电抗器的线圈上抽出很多抽头，每两个 抽头并联双向的可控硅，然后依次使可控硅的 导通角从零变到完全导通，以实现电感值的平 滑变化。 本文中用实验室里的一台三相饱和电抗器为例 进行简单的计算，只取其一相，相当于有一个 抽头
示意图
通过控制可控硅的导通 角达到控制电感值的目 的，具体做法是先使 SCR1的导通角从0变到 180，然后对SCR2重复 1的操作。待电机完全起 动以后切除电抗器。