电抗器的基本结构
电抗器工作原理
电抗器工作原理电抗器是一种电力电子器件，用于调整电路中的电抗性。
它主要通过改变电流和电压之间的相位差来实现对电路的调节。
本文将详细介绍电抗器的工作原理。
一、电抗器的基本结构电抗器由线圈和铁芯组成。
线圈通常由绕制在铁芯上的导线构成。
铁芯的材料通常是铁氧体或者铁磁合金，具有较高的磁导率和低的磁滞损耗。
线圈和铁芯的结构决定了电抗器的工作特性。
二、电抗器的工作原理电抗器的工作原理基于电感和电容的特性。
在交流电路中，电感和电容会产生相位差，从而影响电流和电压之间的关系。
电抗器通过改变电感和电容的数值来调整电路中的电抗性，从而实现对电路的调节。
1. 电感的作用电感是电抗器中的主要元件之一。
电感的作用是储存电能，并反抗电流的变化。
当电流通过电感时，电感会产生一个磁场，储存电能。
当电流变化时，磁场会产生感应电动势，反抗电流的变化。
因此，电感可以使电流和电压之间的相位差发生变化。
2. 电容的作用电容也是电抗器中的重要元件。
电容的作用是储存电能，并反抗电压的变化。
当电压施加在电容上时，电容会储存电能。
当电压变化时，电容会释放储存的电能，反抗电压的变化。
因此，电容可以使电流和电压之间的相位差发生变化。
3. 电抗器的调节作用电抗器通过改变电感和电容的数值来调节电路中的电抗性。
当电感增加或者电容减小时，电抗器的电抗性增加，电流和电压之间的相位差增大。
反之，当电感减小或者电容增加时，电抗器的电抗性减小，电流和电压之间的相位差减小。
通过调节电感和电容的数值，电抗器可以实现对电路的精确调节。
三、电抗器的应用领域电抗器在电力系统中有广泛的应用。
以下是电抗器的几个主要应用领域：1. 电力补偿电抗器可以用于电力系统的无功补偿。
在电力系统中，无功功率是指由电感和电容产生的功率，它与有功功率一起构成为了总功率。
通过在电力系统中添加适当的电抗器，可以改变电路的无功功率，实现对电力系统的无功补偿。
2. 滤波器电抗器可以用于滤波器电路中。
滤波器用于去除电路中的高频噪声或者杂散信号。
电抗器简介
电抗最通俗的讲，能在电路中起到阻抗作用的东西，我们叫它电抗器。
电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈。
它可以根据需要布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。
在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。
如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。
因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求，常在出现断路器处串联电抗器，增大短路阻抗，限制短路电流。
由于采用了电抗器，在发生短路时，电抗器上的电压降落较大，所以也起到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。
电抗器分类电抗器是依靠线圈的感抗阻碍电流变化的电器。
按用途分：①限流电抗器。
串联于电力电路中，以限制短路电流的数值。
②并联电抗器。
一般接在超高压输电线的末端和地之间，起无功补偿作用。
③通信电抗器。
又称阻波器。
串联在兼作通信线路用的输电线路中，用以阻挡载波信号，使之进入接收设备。
④消弧电抗器。
又称消弧线圈。
接于三相变压器的中性点与地之间，用以在三相电网的一相接地时供给电感性电流，以补偿流过接地点的电容性电流，使电弧不易起燃，从而消除由于电弧多次重燃引起的过电压。
⑤滤波电抗器。
用于整流电路中减少直流电流上纹波的幅值；也可与电容器构成对某种频率能发生共振的电路，以消除电力电路某次谐波的电压或电流。
⑥电炉电抗器。
与电炉变压器串联，限制其短路电流。
⑦起动电抗器。
与电动机串联，限制其起动电流。
电抗器概念电抗器也叫电感器，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。
然而通电长直导体的电感较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式，称空心电抗器；有时为了让这只螺线管具有更大的电感，便在螺线管中插入铁心，称铁心电抗器。
电抗器的功能轻空载或轻负荷线路上的电容效应，以降低电压。
+改善长输电线线路上的电压分布。
+使轻负载时线路中的无功功率尽可能平衡。
电抗器的分类
电抗器的分类电抗器是电气元件中的一种，主要用于电力传输过程中的稳定性和控制。
电抗器的分类是根据其结构、用途和性能分为不同的种类。
本文将主要介绍电抗器的分类。
结构分类1.符合电抗器：符合电抗器是由线圈组成的两端装有导体的装置。
符合电抗器的部件包括线圈、铁心、骨架和电容器等。
2.非符合电抗器：非符合电抗器是由管道和导体等部件组成的非线圈元件。
此类电抗器的结构特点是拥有较小的电感焦耳损耗。
按用途分类依据电抗器的使用目的，电抗器可分为以下两类：1.滤波电抗器：滤波电抗器可以降低电力传输过程中的电压和电流。
滤波器被广泛应用在电能质量管理中，例如电子设备、机床、电气设备等，以提高传输信号和晶体管之间的互动性。
2.谐振电抗器：谐振电抗器主要功能是为了稳定电力传输过程，通过整流器阻抗调整和电容器组建而实现。
谐振电抗器拥有较大的谐振度，因此在电力传输的过程中能够有效地控制损耗。
性能分类电抗器的性能是指电抗器在特定工作环境下满足的性能特点。
1.额定电压：此类电抗器可以在特定的电压条件下安全无故障地工作。
2.额定电流：此类电抗器可以在D短期电流波动下安全无故障地工作。
3.额定频率：此类电抗器可以在特定的频率条件下安全无故障地工作。
其他分类1.空心电抗器：在电力传输的过程中，使用空心电抗器可以实现无线电信号的传输。
2.实心电抗器：实心电抗器采用电流和电压相同的原理，它在电力传输过程中能有效地控制损耗，并使电能互相转换。
综上所述，电抗器的分类主要区分为结构、用途和性能三种分类方式。
在实际应用中，根据不同的使用目的和要求选择正确的电抗器是十分重要的。
输入电抗器,输出电抗器,直流电抗器
输出电抗器的作用：输出电抗器主要作用是补偿长线分布电容的影响，并能抑制输出谐波电流，提高输出高频阻抗,有效抑制dv/dt.减低高频漏电流,起到保护变频器,减小设备噪声的作用。
电容器在补偿功率的时候，往往会受到谐波电压和谐波电流的冲击，造成电容器损坏和功率因数降低，为此，需要在补偿的时候进行谐波治理。
输入电抗器的作用；用来限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，平滑电源电压中包含的尖峰脉冲，或平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷, 有效地保护变频器和改善功率因数，它既能阻止来自电网的干扰，又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。
直流电抗器的作用：直流电抗器接在变频系统的直流整流环节与逆变环节之间，主要用途是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值,保持整流电流连续，减小电流脉冲值,使逆变环节运行更稳定及改善变频器的功率因数。
1、输入电抗器作用：用于变频器和电网间，主要作用滤波，防止谐波进入电网连接方式：串联2、直流电抗器作用：用于变频器直流侧，直流是带纹波的，因整流方式的不同，纹波的幅值和频率也不同，主要作用是平波，提高功率因数连接方式：串联3、输出电抗器：用于变频器和负载之间，因变频器输出多为PWM波形，不能直接用于负载，需要加电抗器进行滤波，目前多采用电感+电容的LC滤波方式连接方式：串联用户对变频器使用电抗器应如何选择？下面从额定交流电流的选择、电压降、电感量的选择、对应额定电流的电感量与电缆长度等方面进行分析。
额定交流电流的选择额定交流电流是从发热方面设计电抗器的长期工作电流，同时应该考虑足够的高次谐波分量。
即输出电抗器实际流过的电流是变频器电机负载的输出电流。
电压降电压降是指50HZ时，对应实际额定电流时电抗器线圈两端的实际电压降。
通常选择电压降在4V~8V左右。
电感量的选择电抗器的额定电感量也是一个重要的参数！若电感量选择不合适，会直接影响额定电流下的电压降的变化，从而引起故障。
电抗器的基本结构
电抗器的基本结构一、铁心式电抗器的结构铁心式电抗器的结构与变压器的结构相似，但只有一个线圈——激磁线圈；其铁心由若干个铁心饼叠置而成，铁心饼之间用绝缘板（或纸板、酚醛纸板、环氧玻璃布板）隔开，形成间隙；其铁轭结构与变压器相同，铁心饼与铁轭由压缩装置通过螺杆拉紧，形成一个整体，铁轭和所有的铁心饼均应接地。
铁心结构，铁心饼由硅钢片叠成，叠片方式有以下几种：（a）单相电抗器铁心；（b）三相电抗器铁心（1）平行叠片其叠片方式，与一般变压器相同，每片中间冲孔，用螺杆、压板夹紧成整体，适用于较小容量的电抗器。
（2）渐开线状叠片其叠片方式，与渐开线变压器的叠片方式相同，中间形成一个内孔，外圆与内孔直径之比约为4:1至5:1，适用于中等容量的电抗器。
（3）辐射状叠片其叠片方式，硅钢片由中心孔向外辐射排列，适用于大容量电抗器。
（a）平行叠片；（b）渐开线状叠片；（c）辐射状叠片在平行叠片铁心中，由于气隙附近的边缘效应，使铁心中向外扩散的磁通的一部分在进入相邻的铁心饼叠片时，与硅钢片平面垂直，这样会引起很大的涡流损耗，可能形成严重的局部过热，故只有小容量电抗器才采用这种叠片方式。
在辐射形铁心中，其向外扩散的磁通在进入相邻的铁心饼叠片时，与硅钢片平面平行，因而涡流损耗减少，故大容量电抗器采用这种叠片方式。
铁心式电抗器的铁轭结构与变压器相似，一般都是平行叠片，中小型电抗器经常将两端的铁心柱与铁轭叠片交错地叠在一起，为压紧方便，铁轭截面总是做成矩形或丁形。
二、空心式电抗嚣的结构空心式电抗器就是一个电感线圈，其结构与变压器线圈相同。
空心电抗器的特点是直径大、高度低，而且由于没有铁心柱，对地电容小，线圈内串联电容较大，因此冲击电压的初始电位分布良好，即使采用连续式线圈也是十分安全的。
空心式电抗器的紧固方式一般有两种：一是采用水泥浇铸，故又称为水泥电抗器；另一种是采用环氧树脂板夹固或采用环氧树脂浇铸。
空心电抗器都做成单相。
组成三相电抗器组时，有三种排列方式。
输出,输入电抗器
输出、输入电抗器2010-01-09 11:56:26| 分类：默认分类| 标签：|字号大中小订阅一.输出电抗器的作用：输出电抗器主要作用是补偿长线分布电容的影响，并能抑制输出谐波电流，提高输出高频阻抗,有效抑制dv/dt.减低高频漏电流,起到保护变频器,减小设备噪声的作用。
电容器在补偿功率的时候，往往会受到谐波电压和谐波电流的冲击，造成电容器损坏和功率因数降低，为此，需要在补偿的时候进行谐波治理。
二.输入电抗器的作用；用来限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，平滑电源电压中包含的尖峰脉冲，或平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷, 有效地保护变频器和改善功率因数，它既能阻止来自电网的干扰，又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。
三.直流电抗器的作用：直流电抗器接在变频系统的直流整流环节与逆变环节之间，主要用途是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值,保持整流电流连续，减小电流脉冲值,使逆变环节运行更稳定及改善变频器的功率因数。
电抗器产品执行检验标准：IEC289：1987 电抗器GB10229-88 电抗器JB9644-1999 半导体电气传动用电抗器GB6450-86 本标准等效国标IEC 726(1982)《干式电力变压器》用户对变频器使用电抗器应如何选择？下面从额定交流电流的选择、电压降、电感量的选择、对应额定电流的电感量与电缆长度等方面进行分析。
1，额定交流电流的选择额定交流电流是从发热方面设计电抗器的长期工作电流，同时应该考虑足够的高次谐波分量。
即输出电抗器实际流过的电流是变频器电机负载的输出电流。
2，电压降电压降是指50HZ时，对应实际额定电流时电抗器线圈两端的实际电压降。
通常选择电压降在4V~8V左右。
3，电感量的选择电抗器的额定电感量也是一个重要的参数！若电感量选择不合适，会直接影响额定电流下的电压降的变化，从而引起故障。
而电感量的大小取决于电抗器铁芯的截面积和线圈的匝数与气隙的调整。
电抗器型号说明
电抗器型号说明电抗器是一种电子器件，也称为电阻器，它的作用是限制电流，保护和调整电路的电源和负载，以稳定电路的工作电压及阻止波形失真。
电抗器的形式各式各样，大小不同，结构复杂，根据不同需求，一般都可以选择合适的电抗器。
1、RC系列电抗器：RC电抗器由电解水胶浆，活性陶瓷芯片和陶瓷外壳三大部分组成，遇到低频高电流时可有效降低纹波，也有耐高温和超高压系列材料可供选择。
2、环形强流电抗器：环形强流电抗器由于采用芯片夹垫技术，所以在线路中容易短路，可以减少电流流量，从而控制驱动元件的电流，保护驱动元件不受损害。
3、磁性电抗器：其工作原理是通过把磁体放入电抗器内，根据磁场对电流的影响，控制电流的大小，使电路中发生的磁滞现象可以更充分地被利用，具有良好的稳定性和频率响应特性。
4、磁阻电抗器：磁阻电抗器是利用磁阻的特性来调整电流，其在控制电流中的作用是有限的，但是它可以实现比较大的电流调节，与环形强流电抗器相比，磁阻电抗器可以实现更大范围的电流控制。
5、磁补偿电抗器：磁补偿电抗器主要是利用磁铁来补偿电路中存在的纹波，并可以通过调节磁铁来减少纹波，特别是在设备需求电流过大或者电流缓慢变化时，表现效果会更佳。
6、热敏电阻：热敏电阻(PR)是一种模拟型电阻，主要由热敏结构和陶瓷外壳组成，通过改变温度来改变电阻的值，可以有效的监测系统的温度变化，以保护电子设备的安全运行。
7、热电偶式电阻：通过将一个电阻片裹在热继电器上，利用其被加热的原理不断补偿可以达到电阻调节的作用，可以用于控制系统的温度，可以保证在系统发生变温时电阻固定不变。
此外，还有多种其它类型的电抗器，比如结构电抗器，抗带宽电抗器，放大电抗器，低调整电抗器，调整电抗器等，所选择的型号取决于电路的需求。
电抗器的基本结构
电抗器的基本结构电抗器（Reactors）是一种用来调节电力系统中电流和电压的电气设备。
它由线圈和铁芯组成，能够调节电能的频率、电流和功率因数。
电抗器的基本结构主要包括线圈、铁芯以及外壳。
1.线圈：电抗器的线圈是由绝缘电导材料制成的，通常采用铜导线绕制。
线圈的绕组数目和排列方式决定了电抗器的容抗值，可根据需求调整。
线圈的绕制结构要求紧凑，以减小直流电阻和自感电抗的损耗。
2.铁芯：电抗器的铁芯通常由硅钢片或铁氧体制成。
铁芯的主要作用是增强电感作用，从而产生电感电抗。
通过选择合适的铁芯材料和设计合理的结构，可以降低铁芯损耗、谐波损耗和激励电流。
3.外壳：电抗器的外壳通常由金属材料制成，如钢板或铝合金。
外壳的主要作用是起到支撑和保护线圈和铁芯的作用，同时也能够防止外界杂散磁场对电抗器造成的干扰。
在实际应用中，电抗器的结构还可能包括一些辅助设备，以提高电抗器的性能和可靠性。
常见的辅助设备有：1.温度探测器：为了保护电抗器免受过热损坏，通常会在电抗器内部或外部安装温度探测器，用于监测电抗器的温度。
当温度超过设定值时，温度探测器将发出告警信号，以防止电抗器过热。
2.扇冷系统：对于功率较大的电抗器，通常需要安装扇冷系统以保持合适的工作温度。
扇冷系统能够通过强制对流来冷却电抗器，以提高散热效果。
3.避雷器：在电力系统中，由于雷电等原因，会产生过电压冲击。
为了保护电抗器免受过电压的损害，通常会在电抗器的输入、输出端安装避雷器，以抑制和分散过电压。
4.接地装置：为了提供安全的工作环境和排除故障电流，电抗器需要接地装置。
地线用于将电抗器的基准电势与地势相连，以防止由于绝缘故障或其他原因引起的电势差。
总之，电抗器的基本结构包括线圈、铁芯和外壳。
它们的设计和选择需要根据具体的电力系统要求和应用场合来确定。
通过合理的电抗器设计和加工制造技术，可以提高电抗器的效率和稳定性，从而实现对电力系统的电流和电压进行精确控制。
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电抗器的基本结构
一、铁心式电抗器的结构
铁心式电抗器的结构与变压器的结构相似，但只有一个线圈——激磁线圈；其铁心由若干个铁心饼叠置而成，铁心饼之间用绝缘板（或纸板、酚醛纸板、环氧玻璃布板）隔开，形成间隙；其铁轭结构与变压器相同，铁心饼与铁轭由压缩装置通过螺杆拉紧，形成一个整体，铁轭和所有的铁心饼均应接地。
铁心结构，铁心饼由硅钢片叠成，叠片方式有以下几种：
（a）单相电抗器铁心；（b）三相电抗器铁心
（1）平行叠片
其叠片方式，与一般变压器相同，每片中间冲孔，用螺杆、压板夹紧成整体，适用于较小容量的电抗器。
（2）渐开线状叠片
其叠片方式，与渐开线变压器的叠片方式相同，中间形成一个内孔，外圆与内孔直径之比约为4:1至5:1，适用于中等容量的电抗器。
（3）辐射状叠片
其叠片方式，硅钢片由中心孔向外辐射排列，适用于大容量电抗器。
（a）平行叠片；（b）渐开线状叠片；（c）辐射状叠片
在平行叠片铁心中，由于气隙附近的边缘效应，使铁心中向外扩散的磁通的一部分在进入相邻的铁心饼叠片时，与硅钢片平面垂直，这样会引起很大的涡流损耗，可能形成严重的局部过热，故只有小容量电抗器才采用这种叠片方式。
在辐射形铁心中，其向外扩散的磁通在进入相邻的铁心饼叠片时，与硅钢片平面平行，因而涡流损耗减少，故大容量电抗器采用这种叠片方式。
铁心式电抗器的铁轭结构与变压器相似，一般都是平行叠片，中小型电抗器经常将两端的铁心柱与铁轭叠片交错地叠在一起，为压紧方便，铁轭截面总是做成矩形或丁形。
二、空心式电抗嚣的结构
空心式电抗器就是一个电感线圈，其结构与变压器线圈相同。
空心电抗器的特点是直径大、高度低，而且由于没有铁心柱，对地电容小，线圈内串联电容较大，因此冲击电压的初始电位分布良好，即使采用连续式线圈也是十分安全的。
空心式电抗器的紧固方式一般有两种：一是采用水泥浇铸，故又称为水泥电抗器；另一种是采用环氧树脂板夹固或采用环氧树脂浇铸。
空心电抗器都做成单相。
组成三相电抗器组时，有三种排列方式。
不同的排列方式，相间互感不同，因而对线圈的绕向和匝数的要求也不同。
按图1-4（a）排列的电抗器，为了减少相间支撑瓷座的拉伸力，中间一相线圈的绕向应与上下两相相反；重叠两相线圈绕向相反，另一相与上面的那一相绕向相同；按1-4（c）排列时，则三相绕向相同。
（a）垂直排列；（b）两相重叠一相并列；（c）水平排列
在空心式电抗器中，主磁通与导线交链，因此必须充分注意涡流损耗。
在电流较大的水泥电抗器中，其线圈均由两根以上的电缆并绕。
为了使各并联支路中电流分配均匀，各支路电缆要进行换位，常用的换位法；水泥电抗器一般用DKL型铝电缆绕制，电缆绝缘为0.72mm的电缆纸，外面再绕包棉纱编织带或玻璃布带作护套，在金属模具中绕制成型后，再浇水泥，待水泥硬化后，进行真空干燥处理，以除去混凝土及电缆外包绝缘中的水分，最后浸防潮绝缘漆。
（a）单根绕；（b）二根并绕；（c）三根并绕
用环氧树脂板夹固的空心式电抗器外形与水泥电抗器相似，散热性能较好，但长期使用，其夹固件会因导线的电磁振动而松脱，为了克服上述缺点，可用环氧树脂浇铸，这样抗振动的机械强度增加了，但散热能力变差。
第二节铁心式电抗器和空心式电抗器的比较
1.容量
中小型电抗器可采用铁心式结构，而大容量电抗器较多地采用空心式结构，其理由如下：
假设在电抗器线圈两端施加正弦交流电压U（有效值），电流为I，铁心不饱和，因此其磁压降可以略去，并忽略漏磁通的影响，则电抗器的容量S 可用下式计算：
S=UI
U≈E=ωW（Φm/√2）
Φm/√2=BAc
式中，EV）；———自感电势（
W———线圈匝数；
ω———电流的角频率（1/ S）；
Φm———磁通最大值（Wb）；
B———磁通密度的有效值（Wb/?）；
Ac———等效气隙导磁面积（?）。
由全电流定律知
HδΣ=WI
式中，H------磁场强度（A/m）；
δΣ———气隙总长度（m）。
即：S=ωB H（AcδΣ）
在B、H一定时，S与气隙体积AcδS增大时，心柱的横截面积Ac随着增大，气隙总长度δΣ也要增大。
当给定单个气隙长度时，气隙数就增多，从而铁心饼数增多，这将给铁心柱的固定带来很大的困难，因此在容量较大的电抗器中越来越多地采用空心式结构。
Σ成正比，即S∝AcδΣ当容量
2 电抗
铁心式电抗器的主磁路由磁导率高的铁磁材料构成，因此对于相同的线圈，铁心式电抗器的电抗值比空心式大。
当磁密较高时，铁心会饱和，而导致铁心电抗器的电抗值变小；空心式电抗器的电抗值总是保持为常数。
3 冲击电压的初始电位分布
空心式电抗器没有铁心柱，对地电容小，线圈内串联电容大，因而其冲击电压的初始电位分布良好，而铁心式电抗器由于有铁心柱，对地电容较大，其初始分布特性比空心式差。
4 损耗
在小容量时，空心式电抗器的总损耗比铁心式大；随着容量的增大，铁心式和空心式的差别减小；当容量达到一定值时，两种结构电抗器的损耗基本相同。
5 噪声和振动
在铁心式电抗器中，由于铁心饼的磁致伸缩和铁心饼间的吸引力而产生较大的振动和噪声，而空心式电抗器没有铁心饼，故振动和噪声相对较小。