可变电抗器的阻抗变换机理研究

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电抗器的工作原理

电抗器的工作原理

电抗器的工作原理电抗器是一种电气元件,它主要用于调节电流和电压的波形,以及改变电路中的功率因数。

本文将详细介绍电抗器的工作原理,包括其基本原理、构造和应用。

一、基本原理电抗器是由线圈和铁芯组成的,其工作原理基于电磁感应。

当电流通过线圈时,线圈中的磁场会与铁芯相互作用,产生感应电动势。

这个感应电动势与电流的变化率成正比,即感应电动势等于电流的变化率乘以一个比例常数。

根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的方向与电流的变化率的方向相反。

因此,当电流在电抗器中变化时,感应电动势会产生一个反向的电压,从而抵消电流的变化。

这种反向的电压称为感应电压。

二、构造电抗器的主要构造包括线圈和铁芯。

线圈通常由导电材料制成,如铜线或者铝线。

线圈的匝数和截面积决定了电抗器的电感值。

铁芯通常由磁性材料制成,如铁或者钢。

铁芯的形状和材料也会影响电抗器的工作特性。

电抗器还可以根据具体的应用需求进行设计和创造。

例如,高频电抗器通常采用空心线圈和铁氧体芯,以减小电感值和损耗。

而低频电抗器则通常采用实心线圈和铁芯,以增加电感值和稳定性。

三、应用电抗器在电力系统中有广泛的应用。

以下是几个常见的应用场景:1. 电力因数校正:电抗器可以用来改变电路中的功率因数。

当电路的功率因数低于1时,可以通过串联电抗器来增加电路的感性负载,从而提高功率因数。

相反,当电路的功率因数高于1时,可以通过并联电抗器来增加电路的容性负载,从而降低功率因数。

2. 电力传输:在长距离的电力传输中,电抗器可以用来稳定电流和电压的波形。

通过调节电抗器的电感值和电阻值,可以有效地控制电流和电压的幅值和相位。

3. 滤波器:电抗器可以用来滤除电路中的高频噪声和谐波。

通过选择合适的电感值和频率响应,可以将不需要的频率成份滤除,从而提高电路的性能和稳定性。

4. 电动机起动:在电动机起动过程中,电抗器可以用来限制起动电流的峰值。

通过串联电抗器,可以减小电动机的起动电流,从而保护电动机和电力系统的稳定性。

叙述变压器变换阻抗的原理及作用

叙述变压器变换阻抗的原理及作用

叙述变压器变换阻抗的原理及作用下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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可调电抗器原理

可调电抗器原理

可调电抗器原理可调电抗器是一种电子元件,它的主要作用是调节电路中的电感或电容,以达到调整电路阻抗的目的。

可调电抗器通常由一个可变电容和一个可变电感组成,通过改变它们的值来改变电路中的阻抗。

可调电抗器的原理可以从以下几个方面来解释:1. 电感原理在交流电路中,当通过一个线圈时,会在线圈内产生磁场。

这个磁场会随着交流信号的变化而发生变化,进而产生一定大小和方向的交流电动势。

这个交流电动势就称为感应电动势。

根据法拉第定律,感应电动势与线圈中通过的交流信号频率成正比。

因此,当我们改变线圈中的感应值时(即改变线圈自身参数或与其他元件之间的耦合关系),就可以改变其对于不同频率信号的阻抗值。

2. 电容原理在交流电路中,当通过一个带有两个导体板(分别称为极板)之间有绝缘介质(如空气、塑料等)组成的装置时,会在两极板之间形成一定大小和方向的静电场。

这个静电场会随着交流信号的变化而发生变化,进而产生一定大小和方向的交流电荷。

这个交流电荷就称为感应电荷。

根据库仑定律,感应电荷与极板之间的距离成反比,与介质介电常数成正比。

因此,当我们改变两极板之间的距离或介质介电常数时(即改变两极板之间的容量值),就可以改变其对于不同频率信号的阻抗值。

3. 可调电抗器原理可调电抗器通常由一个可变电容和一个可变电感组成。

当我们通过旋转或移动可变电容或可变电感来改变它们的值时,就可以相应地改变其对于不同频率信号的阻抗值。

具体来说:- 当我们通过旋转可变电容来改变其值时,就相当于改变了两极板之间的距离或介质介电常数,从而影响了其对于不同频率信号的阻抗值。

- 当我们通过移动可变电感来改变其值时,就相当于改变了线圈中的感应值,从而影响了其对于不同频率信号的阻抗值。

总之,在实际应用中,可调电抗器可以用来调节电路中的阻抗,从而实现多种不同的功能,如衰减、增益、滤波等。

同时,由于可调电抗器本身具有较高的精度和稳定性,因此在电子工程领域得到了广泛应用。

阻抗变换原理

阻抗变换原理

B

⑵ 安装磁屏蔽罩
磁屏蔽原理
中周的屏蔽罩
3.变压器 变压器是利用互感原理制成的一种静止电
器。它可以根据需要把一定数值的交流电压变 换成另一种数值的交流电压,而它们的频率保 持不变。
变压器的作用:变电压、变电流、变阻 抗、变相位。
(1)变压器的基本结构 由闭合的软磁铁心和绕在铁心上的线圈组成,
一次绕组:接交流电源。 二次绕组:接负载。
变压器的铁心因绕组放置的位置不同,可分 成心式和壳式两种形式。
心式
壳式
变压器的结构形式
(2)变压原理
变压器一次、二次绕组的电压比等于它们 的匝数比,即:
U1 N1 n U2 N2
比值n称为变压比或匝数比,简称变比。可 见,对升压变压器n<l;对降压变压器n>1。
常见的变压器
常见的电源变压器
行输出变压器
(3)变流原理 当变压器只有一个二次绕组时,应满足:
U1I1= U2I2 U1 N1 I2 =n U2 N2 I1 上式表明,变压器有载时,一次、二次绕组 中的电流与一次、二次绕组的电压(或匝数)成 反比。
[例5-2]
一台单相变压器的一次电压U1=3kV,变比 n=15,求二次电压U2为多大?当二次电流 I2=60A时,一次电流为多大?
自感一样,也是H。
二、互感线圈的同名端
由于线圈绕向一致而产生感应电动势的极性始 终保持一致的接线端称为线圈的同名端,用“·” 或“﹡”表示。
三、互感应用举例
1.涡流
涡流
电磁炉的工作原理
减小涡流的措施:
天线磁棒的磁芯
电源变压器的铁心
2.磁场的屏蔽 ⑴ 将两个线圈垂直放置
线圈A产生的磁通不能进入线圈 线圈B产生的磁通在线圈A中相互抵

电力电子电抗器拓扑结构与阻抗变换分析

电力电子电抗器拓扑结构与阻抗变换分析

电力电子电抗器拓扑结构与阻抗变换分析摘要:可变电抗器是电力系统中调压调功控制、谐波治理和无功补偿的关键设备。

电力电子电抗器是一种新型的可变电抗器,它采用电磁技术、电力电子技术、控制技术、计算机技术等实现阻抗值的连续可调。

这里介绍了电力电子电抗器的拓扑结构,分析了其阻抗变换原理,对其阻抗变换进行了仿真,并将其应用在电机软起动中,给出了实验结果。

仿真及实验结果表明,基于电力电子电抗器阻抗可连续变化的特性,可将其应用在电机软起动、无功补偿、谐波抑制等方面,具有良好的应用前景。

关键词:电抗器;阻抗变换;软起动1 引言电抗器按其特性可分为固定电抗器和可变电抗器。

随着电力系统的发展,在很多场合都希望电抗器的电抗值能够实时调节。

可变电抗器经历了从机械式到电磁式,再到电力电子式的发展过程。

机械式可调电抗器结构简单,线性度好,但不能实现电感的平滑调节,目前应用较少。

电磁式可变电抗器通过改变铁心的磁阻来改变电感。

磁阻大,则电感小;反之,磁阻小,则电感大。

电磁式可变电抗器制造工艺简单,成本较低,在限制过电压、补偿无功功率等方面应用潜力大。

其主要缺点是响应时间长,振动和噪声较大。

电力电子电抗器是近年来研究和开发出来的一种新型可变电抗器,它采用电磁技术、电力电子技术、控制技术、计算机技术等,可实现阻抗值的连续无级可调。

典型代表有晶闸管式电抗器、IGBT式电抗器。

这里主要研究晶闸管式电力电子电抗器,它结合了传统机械式电抗器和电磁式电抗器的优点,对传统电抗器进行改进,可实现电抗值的连续无级可调,且高次谐波较小。

2 电力电子电抗器结构传统的机械式电抗器结构如图1所示。

采用调节分接头式的方式来改变电抗器的电感,仅能实现阻抗的有级变换。

这里所述的电力电子电抗器将传统电抗器与电力电子技术相结合,其结构如图2所示。

对比图1,2知,电力电子电抗器将传统电抗器的单边绕组结构设计成双边绕组结构,其初级绕组与负载、电网串接、次级绕组与电力电子阻抗变换器相接,通过阻抗变换控制器控制电力电子阻抗变换器的工作状态,调节电抗变换器次级绕组的电流与阻抗,改变电抗变换器初级绕组的电流和阻抗,实现电抗器的阻抗变换。

变压器阻抗变换原理

变压器阻抗变换原理

变压器阻抗变换原理说起变压器阻抗变换原理,我有一些心得想分享。

大家都知道,咱们家里电器插在插座上才能使用,不同的电器要求的电压和电流是不一样的。

这就像不同的小动物吃东西,有的吃得多,有的吃得少,所以需要不同的供应量。

变压器就能在满足不同电器需求方面起到非常重要的作用呢。

我最开始看到变压器,就特别好奇它是怎么能够把电压升高或者降低,还和阻抗变换有关系。

咱们先来说说什么是阻抗吧。

其实可以简单理解为对电流的一种阻碍作用,就像是水流在水管里流动,水管如果很细或者里面有东西挡着,水就流得不顺畅,电流也是一样的道理。

变压器呢,就像是一个很聪明的能量转换站。

它主要由初级线圈和次级线圈组成。

比如说,咱们常见的那种小的电源变压器,把220V的电压转变为成其他低电压来给手机充电之类的。

那变压器的阻抗变换又是怎么一回事呢?打个比方吧,这就好像是一场接力赛跑,初级线圈接到电源,就像是第一个运动员拿着接力棒出发。

初级线圈和次级线圈之间靠电磁感应来传递能量,就像运动员把接力棒交接给下一个运动员。

在这个过程中,根据变压器的匝数比(也就是初级线圈匝数和次级线圈匝数之间的比例关系,这也是个很重要的专业术语),电压、电流都会按照一定的规律变化,而阻抗也会跟着这个比例发生变化。

比如说,如果次级线圈匝数比初级线圈匝数少,就相当于小号的运动员跑下一步,步子变小了能量传递时电流会增大,电压降低,从阻抗的角度来看呢,就相当于整体的阻碍变低了,因为输入阻抗和输出阻抗与匝数比之间有特定的计算公式,具体来说就是输入阻抗和匝数比的平方成正比关系。

这样也就实现了阻抗的变换。

实际应用案例可太多啦。

在音频放大器电路里,为了让扬声器(就是咱们平常听声音传出来的那个东西)和放大器之间能够更好地匹配,就会利用变压器的这种阻抗变换功能。

因为放大器输出的阻抗和扬声器的阻抗可能不一样,就像两个不同孔型的插头和插座,直接连在一起不匹配,但是通过变压器这个“转换头”,就能让它们匹配得很好,使声音能够不失真地播放出来。

阻抗变换器的原理

阻抗变换器的原理
阻抗变换器是一种电路或设备,用于将电路的输入阻抗转换为具有不同值的输出阻抗。

它常用于匹配不同电路或设备之间的阻抗,以实现最大功率传输或信号匹配。

阻抗变换器的原理基于电路中的电压分压和电流分流。

它通常由包含电阻、电容和电感元件的组合构成。

在阻抗变换器中,输入阻抗由源电阻Rg和源电感Lg组成。

输出阻抗由负载电阻Rl和负载电感Ll组成。

为了实现阻抗的
变换,必须选择合适的阻抗变换元件,如变压器、电容器或电感器。

变压器是一种常用的阻抗变换器元件。

它通过互感作用实现阻抗匹配。

变压器的输入端和输出端分别与输入阻抗和输出阻抗相连。

当输入端施加电压时,通过变压器的互感作用,输出端会产生一个匹配输入阻抗的电压信号。

电容和电感是另外两种常用的阻抗变换器元件。

它们通过频率依赖性实现阻抗变换。

当输入电路的频率发生变化时,电容和电感的阻抗值也会相应变化。

通过选择合适的电容和电感元件,可以使输出电路的阻抗与输入电路的阻抗匹配。

阻抗变换器的设计需要考虑许多因素,如输入和输出电路的工作频率范围、最大功率传输要求和信号的失真情况。

正确选择和配置阻抗变换器元件可以确保电路中的能量传输最大化,并实现信号的最佳匹配。

变压器的阻抗变换原理

变压器的阻抗变换原理嘿,朋友们!今天咱来聊聊变压器的阻抗变换原理,这可真是个神奇又有趣的玩意儿啊!你看啊,变压器就像是一个魔法盒子,能把电的世界变得奇妙无比。

咱先来说说什么是阻抗。

阻抗呢,就好比是电路中的一个小脾气,它会影响电流的流动。

有时候它会很顽固,让电流走得不太顺畅;有时候又会很温顺,让电流轻松通过。

那变压器怎么就和这阻抗较上劲了呢?嘿嘿,这就是它的厉害之处啦!变压器能通过巧妙的绕组设计,来改变阻抗的大小。

就好像是一个聪明的指挥家,能让电路中的各个部分和谐共处。

咱可以打个比方呀,这变压器就像是一个能调节水流大小的水龙头。

当你想让水流大一点,就把水龙头拧开一些;当你想让水流小一点,就把它拧得紧一些。

变压器对阻抗的变换也是这样,它能根据需要把阻抗变大或变小。

你想想看,如果没有变压器的阻抗变换,那电路会变成啥样?电流可能会像没头苍蝇一样乱撞,电器设备也可能会因为阻抗不合适而工作不正常。

但有了变压器,一切都变得井井有条啦!比如说,在一些大的电力系统中,变压器就像一个默默奉献的老黄牛,勤勤恳恳地工作着,把阻抗调整到最合适的状态,让电能够顺畅地输送到各个地方。

如果没有它,那后果可不堪设想啊!再比如说,在我们日常生活中的一些小电器里,也有变压器的身影呢。

它们虽然个头不大,但作用可不小。

它们能让小电器在合适的电压和阻抗下工作,给我们的生活带来便利。

哎呀呀,这变压器的阻抗变换原理真的是太重要啦!它就像是电世界里的一把神奇钥匙,打开了无数的可能。

所以啊,我们可得好好感谢这个神奇的发明,让我们的生活变得如此丰富多彩。

总之呢,变压器的阻抗变换原理真的是很了不起,它让电的世界更加有序、更加高效。

我们要珍惜这个伟大的发明,让它继续为我们的生活发光发热呀!原创不易,请尊重原创,谢谢!。

《基于可调阻抗的输电线路感应取能方法研究》范文

《基于可调阻抗的输电线路感应取能方法研究》篇一一、引言随着电力系统的快速发展和电网规模的日益扩大,输电线路的稳定性和能效性成为了重要的研究课题。

感应取能技术作为一种非接触式能量获取方式,在输电线路的监测、保护和自动化控制中发挥着重要作用。

然而,传统的感应取能方法往往受到线路阻抗变化的影响,导致能量获取不稳定。

因此,研究基于可调阻抗的输电线路感应取能方法,对于提高输电线路的能效性和稳定性具有重要意义。

二、可调阻抗感应取能技术概述可调阻抗感应取能技术是一种通过调整取能装置的阻抗,以适应输电线路阻抗变化,从而实现稳定能量获取的技术。

该技术主要利用电磁感应原理,通过改变取能装置的电路参数,使其与输电线路的阻抗相匹配,从而达到高效能量转换的目的。

三、可调阻抗感应取能方法研究1. 阻抗匹配原理阻抗匹配是可调阻抗感应取能技术的核心。

通过分析输电线路的阻抗特性,设计可调阻抗取能装置,使其在不同条件下都能与输电线路阻抗实现良好匹配。

匹配过程中,需考虑线路阻抗的实时变化,以及取能装置的响应速度和稳定性。

2. 取能装置设计取能装置是可调阻抗感应取能方法的关键部分。

设计时需考虑装置的可靠性、稳定性、响应速度和成本等因素。

同时,需根据输电线路的具体情况,选择合适的电路参数和材料,以实现高效能量转换。

3. 能量管理策略为保证取能装置在各种工况下都能稳定工作,需制定合理的能量管理策略。

包括对取能装置的实时监控、故障诊断、自动调整等。

此外,还需考虑如何将获取的能量有效存储和利用,以实现能量的最大化利用。

四、实验研究与结果分析为验证基于可调阻抗的输电线路感应取能方法的可行性和有效性,我们进行了大量的实验研究。

实验结果表明,该方法能够有效地适应输电线路阻抗的变化,实现稳定能量获取。

同时,与传统的感应取能方法相比,该方法具有更高的能量转换效率和更好的稳定性。

五、结论与展望基于可调阻抗的输电线路感应取能方法研究具有重要的理论和实践意义。

变压器变换阻抗原理

《电工技术》知识点:变压器变换阻抗原理变压器是一种常见的电气设备,在电力系统和电子线路中应用广泛。

变电压:电力系统变阻抗:电子线路中的阻抗匹配变电流:电流互感器变压器的主要功能有:变压器概述变压器变换阻抗原理由图(a )可知:22I U ZU KU U Z K K ZI I I K22122212如图(b )11I U Z1U 2U 1I 2IZ+–+–(a )1U 1I Z+–(b )ZKZ 2结论:变压器一次侧的等效阻抗模,为二次侧所带负载的阻抗模的K 2 倍。

1U 2U 1I2I Z+–+–1U 1I Z+–变压器变换阻抗原理电子线路中,常利用阻抗匹配实现最大输出功率。

结论:接入变压器以后,输出功率大大提高。

0LR R 原因:满足了最大功率输出的条件:变压器变换阻抗原理I E 1N 2U 2I L R 2N R 0+–+–例1:如图,交流信号源的电动势E = 120V ,内阻R 0=800 ,负载为扬声器,其等效电阻为R L =8 。

要求:(1)当R L 折算到原边的等效电阻时,求变压器的匝数比和信号源输出的功率;(2)当将负载直接与信号源联接时,信号源输出多大功率?0LR R 信号源I E R 0+–L R 变压器变换阻抗原理(1)变压器的匝数比应为:LLNR K NR12800108解:IE1N 2U 2I LR 2N R 0+–+–信号源IER 0+–LR 变压器变换阻抗原理信号源的输出功率:(2)将负载直接接到信号源上时,输出功率为:L LW E P R .R R22012080045800800L L WE P R .R R220120801768008变压器变换阻抗原理变压器变换阻抗原理。

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第30卷 第3期2008年3月武 汉 理 工 大 学 学 报JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGYVol.30 No.3 M ar.2008可变电抗器的阻抗变换机理研究袁佑新,肖义平(武汉理工大学自动化学院,武汉430070)摘 要: 介绍了可变电抗器的构建和拓扑结构,从理论上着重分析研究了采用IGBT 管的可变电抗器的阻抗变换机理,并运用M atlab/Simulink 分别从阻性负载和感性负载两方面对可变电抗器的阻抗变换进行了仿真,绘出了仿真曲线。

仿真结果表明可变电抗器的阻抗变换理论是正确的。

关键词: 可变电抗器; 阻抗变换; 仿真中图分类号: T P 214文献标识码: A文章编号:1671-4431(2008)03-0133-03Research on Impedance Conversion Mechanism of Variable ReactorY UAN You -x in,XIA O Yi -p ing(School of Automation,W uhan U niversity o f T echnolog y,Wuhan 430070,China)Abstract: T his paper introduced t he constructio n and topology of the var iable r eacto r.A nd it put emphasis upon studyingimpedance conversion mechanism of var iable reactor in theory.A lso the simulation of impedance conv ersion of variable reactor was made using M atlab/Simulink and the simulation curv e was draw n.T he simulation r esults showed that the theor y of impen -dence conversion was correct.Key words: v ar iable reactor; impedance co nversion; simulatio n收稿日期:2007-11-26.基金项目:湖北省科技攻关项目(2006A A101B27).作者简介:袁佑新(1953-),男,教授.E -mail:yyx 2000@可变电抗器是电抗器的一个重要分支,可实现电路阻抗变换和功率变换。

可变电抗器可用于电机的软起动、风机和水泵的调速控制,也可用于矿热炉的节能控制,其应用前景十分广阔。

1 可变电抗器原理及拓扑结构1.1 可变电抗器的构建及原理可变电抗器由可变电抗变换器和功率变换器构成,它在传统电抗器中引入二次线圈,其二次线圈与电力电子功率变换器连接。

通过智能控制器控制电力电子功率变换器,改变可变电抗变换器二次侧的电流,从而改变可变电抗变换器的一次侧的电流,当输入电压不变时,即实现可变电抗器阻抗的改变[1]。

1.2 可变电抗器的拓扑结构可变电抗器的拓扑结构可以采用晶闸管反向并联,并与可变电抗器并接[2,3]。

其拓扑结构如图1(a)所示。

可变电抗器也可采用一对双向IGBT 管串联,并与可变电抗器并接,其拓扑结构如图1(b)所示。

2 可变电抗器的阻抗变换机理该文重点对IGBT 式可变电抗器(图1(b))的原理进行研究。

当可变电抗器的一次侧输入电压时,其二次侧的电压设为U N (其最大值为U Nm ),若IGBT 管采用PWM 控制(PWM 波均为A),则可变电抗器二次侧电压变为U 2,其波形如图2所示。

设f 为开关函数,并定义为f =1 IGBT1正向导通或IGBT2反向导通0 IGBT1正向截止或IGBT2反向截止将f 用傅立叶级数展开得 f =D +2P E ]n =1F(D ,k)n cos (n X t)(1)式中,D =S /T c ;X =2P /T ;k =T /T c 。

F (D,k)=sin (n X S )+sin [n X (T c +S )]-sin (n X T c )+sin [n X (2T c +S )]-sin (2n X T c )+,+sin [n X (k -22T c +S )]-sin (k -22n X T c )=sin 2n P k D +sin (2n P k +2n P k D )-sin 2n P k +sin (4n P k +2n P k D )-sin 4n P k+,+sin (k -22#2n P k +2n P k D)-sin (k -22#2n Pk )则二次侧电压 U 2=f U Nm sin X t(2)将式(1)代入式(2)得 U 2=U Nm sin X t D +2P E ]n=1F (D ,k)ncos (n X t)=U Nm D sin X t +U 2m P E ]n =1F(D ,k )n {sin [(n X +X )t]-sin [(n X -X )t]}(3)由式(3)可知,U 2中除包含基波U Nm sin X t 外,还包含其它谐波,由于采用IGBT 管(k 值较大),电路中产生的谐波次数较高,通过可变电抗器的二次侧电感和电容抑制谐波,高次谐波被抑制,U 2中只须考虑基波,即U 2=DU Nm sin X t则二次侧电流 i 2=D U Nm sin (X t -U 1)/Z 2式中,Z 2为二次侧基波阻抗值,U 1为基波阻抗角。

设可变电抗变换器的一次侧和二次侧的匝数比为K ,则根据电磁转换原理有一次侧电流i 1=1Ki 2=D U NmK Z 2sin (X t -U 1)(4)又U Nm =1K U 1m由式(4)和式(5)可得 i 1=D U 1m sin (X t -U 1)K 2Z 2(5)则可变电抗转换器一次侧的阻抗的模(当D 不等于0时)Z =U 1m I 1m =U 1m D U 1m /(K 2Z 2)=K 2Z 2D (6)由式(6)可知,改变占空比D 即可改变可变电抗器的阻抗。

当D 增大时,可变电抗器的阻抗的模减小;当D 减小时,可变电抗器的阻抗的模增大。

由此说明可变电抗器的阻抗是无极可调的。

3 可变电抗器阻抗变换的仿真运用M atlab/Simulink 对上述可变电抗器阻抗变换进行仿真[4]。

134 武 汉 理 工 大 学 学 报 2008年3月3.1 阻性负载仿真设以上仿真模型参数为:可变电抗变换器功率P n =311W,R 1=0.6228,L 1=0.079H,R 2=0.6228,L 2=0.079H ,磁阻R m =155.5k 8,励磁电感L m =495H 。

负载R =4008。

改变PWM 发生器的参数,得到的仿真数据如表1所示。

其中U Z 为负载两端的电压,U 1和I 1分别为可变电抗变换器一次侧两端的电压和流过可变电抗变换器一次侧的电流。

根据表1可描点绘出阻性负载时PWM 波的调制比m 与可变电抗器的阻抗模值Z 的关系图如图3所示。

表1 阻性负载时的仿真数据m U Z /V U 1/V I 1/A Z /8057.12194.90.14281364.8460.1165.99188.30.1651141.2120.2166.69185.50.16671112.7770.368.43183.70.17111073.6410.471.66180.30.17911006.70.577.68176.40.1942908.34190.679.231710.1981863.20040.6979.69160.20.1992804.21690.8193.2149.50.233641.63090.93102128.10.255502.35291103.8124.40.2594479.5682表2 感性负载时的仿真数据m U Z /V U 1/V I 1/A Z /8045.532050.091052251.510.1153.2200.20.10641881.5790.256.97197.80.11391736.6110.3158.35196.90.11671687.2320.460.761950.12151604.9380.565.87190.80.13171448.7470.6486.67177.20.17331022.5040.72100.2147.90.2005737.65590.8105.5137.40.211651.18480.9112.9125.70.2259556.44091114.9113.80.2299494.99783.2 感性负载仿真若仿真模型参数改为:可变电抗转换器一次侧L 1=0.198H ,二次侧L 2=0.198H ,负载R =5008,L 1=0.0005H ,其余参数同上阻性负载。

改变PWM 发生器的参数,得到的仿真数据如表2所示。

根据表2可描点绘出感性负载时PWM 波的调制比m 与可变电抗器的阻抗模值Z 的关系图如图4所示。

由表1、表2及图3和图4可以看出,改变PWM 波的调制比m 即改变占空比就可改变可变电抗器二次侧的电流,从而改变可变电抗器一次侧的电流,当输入电压不变时,可变电抗器的阻抗随之改变。

当m 逐渐增大时,可变电抗器一次侧电流I 1逐渐增大,可变电抗器的阻抗逐渐减小;当m 逐渐减小时,可变电抗器一次侧电流I 1逐渐减小,可变电抗器的阻抗逐渐增大。

这与以上理论完全相符。

4 结 语对可变电抗器的阻抗变换机理进行了理论上的分析与研究,并对可变电抗器的阻抗变换进行了仿真,仿真结果表明:理论与仿真结果是一致的,可变电抗的阻抗变换理论是正确的。

参考文献[1] 袁佑新,赵彦威,丁 一,等.基于模糊控制的交流电机软起动器研究[J].电气传动,2006,36(5):13-15.[2] 袁佑新,刘苏敏,费 杰,等.基于模糊控制的智能路灯节电器设计[J].机床与液压,2007,35(7):22-23.[3] 朱 琪.可变电抗式智能固态软起动控制器研究[D].武汉:武汉理工大学,2007.[4] 洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的matlab 仿真[M ].北京:机械工业出版社,2006.135第30卷 第3期 袁佑新,等:可变电抗器的阻抗变换机理研究。

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