可控饱和电抗器原理。设计与应用

前言

1可控饱和电抗器基本原理

1.1概述

1.2饱和电抗器

1.3单相饱和电抗器控制绕组中的偶次谐波

1.4单相饱和电抗器工作绕组中的谐波电势

2铁心材料及其磁化过程

2.1概述

2.2铁心材料及其磁特性参数

2.3冷轧硅钢片

2.4铁心在交变磁场作用下的磁特性

2.5直流与交流磁场作用下的铁心磁特性

2.6铁心磁特性参数测定

2.7伏秒积分

3单相饱和电抗器的工作原理

3.1概述

3.2单相饱和电抗器的原理分析

3.3安匝平衡定律

3.4几种特殊的饱和电抗器

3.5饱和电抗器特性的位移

3.6图解分析法计算饱和电抗器的静特性

3.7单相饱和电抗器的动态分析

4饱和电抗器的输出反馈

4.1概述

4.2外反馈饱和电抗器的参数

4.3外反馈饱和电抗器的静特性

4.4影响外反馈饱和电抗器特性的主要因素

5自饱和电抗器

5.1概述

5.2自饱和电抗器的工作原理

5.3去磁曲线及其测试

5.4自饱和电抗器的特性与参数

5.5自饱和电抗器静特性分析

5.6自饱和电抗器动态分析

5.7自饱和式直流互感器

6饱和电抗器的结构

6.1铁心材料的选择

6.2铁心结构与尺寸的选择

6.3单相饱和电抗器的结构

6.4三相饱和电抗器的结构

7单相饱和电抗器的计算

7.1线性化计算方法

7.2计算举例

7.3用磁化曲线和典型特性计算饱和电抗器

7.4用相似法计算饱和电抗器

8三相可控饱和电抗器

8.1概述

8.2三相扼流饱和电抗器及其稳态分析

8.3三相扼流饱和电抗器动态分析

8.4三相扼流饱和电抗器的电磁计算

8.5三相自饱和电抗器及其稳态分析

8.6自饱和电抗器的电磁计算

9可控饱和电抗器在自动调节装置中的应用

9.1自动稳压装置

9.2无功功率自动调节装置

9.3自动稳流装置

10饱和电抗器的优化设计

10.1概述

10.2优化设计的数学模型

10.3多目标优化问题

10.4优化设计数学模型举例

10.5工程优化设计的算法

10.6炉温控制系统饱和电抗器的优化设计

11饱和电抗器在交流电动机软起动装置中的应用

11.1概述

11.2磁控软起动装置工作原理

11.3软起动用饱和电抗器结构及特点

11.4饱和电抗器双铁心(Ng串联)交流磁特性模型

11.5饱和电抗器的准饱和

11.6饱和电抗器电流波形和软起动过程仿真

11.7磁控软起动装置的电流谐波

11.8磁控软起动饱和电抗器的惯性

11.9磁控软起动用三相饱和电抗器设计

11.10交流绕组电流对于直流绕组的反作用

12饱和电抗器在电力系统超导故障限流器中的应用

12.1概述

12.2超导故障限流器SFCL

12.3SFCL的主要技术指标

12.4SRSFCL的工作原理

12.5SRSFCL饱和电抗器的结构

12.6SRSFCL饱和电抗器的正常通流态

12.7SRSFCL饱和电抗器的故障限流态

12.8SRSFCL饱和电抗器交流铁心柱的截面积

12.9SRSFCL饱和电抗器直流回路的相关问题

12.10SRSFCL饱和电抗器的设计

13高频脉冲小功率饱和电抗器的应用

13.1概述

13.2几个基本概念

13.3高频饱和电抗器的磁性材料

13.4高频SR型电压调节器的工作原理

附录理想磁放大器理论

1理想磁放大器概述

2Rk为任意值时理想磁放大器稳态分析

3自然磁化与强制磁化状态的理想磁放大器

4理想磁放大器动态分析

5工作绕组并联时的理想磁放大器

6电阻电感负载时理想磁放大器动态分析

参考文献

本书论述了可控饱和电抗器的基本原理和理论分析方法。内容包括：铁心的磁化过程理论及磁特性、带铁心的非线性电路理论分析、单相和三相可控饱和电抗器的线路、结构、稳态和瞬态分析、工程优化设计等；可控饱和电抗器的工程应用实例，如自动稳压、稳流、交流电动机软起动、电力系统短路故障限流、高频脉冲自动电压调节等。附录介绍了理想磁放大器的理论。

本书可作为高等工科院校教师、高年级学生、研究生的教学参考用书，也可供工厂、研究所科技人员参考。

可控硅有多种分类方法。

（一）按关断、导通及控制方式分类：可控硅按其关断、导通及控制方式可分为普通可控硅、双向可控硅、逆导可控硅、门极关断可控硅（GTO）、BTG可控硅、温控可控硅和光控可控硅等多种。

（二）按引脚和极性分类：可控硅按其引脚和极性可分为二极可控硅、三极可控硅和四极可控硅。

（三）按封装形式分类：可控硅按其封装形式可分为金属封装可控硅、塑封可控硅和陶瓷封装可控硅三种类型。其中，金属封装可控硅又分为螺栓形、平板形、圆壳形等多种；塑封可控硅又分为带散热片型和不带散热片型两种。

（四）按电流容量分类：可控硅按电流容量可分为大功率可控硅、中功率可控硅和小功率可控硅三种。通常，大功率可控硅多采用金属壳封装，而中、小功率可控硅则多采用塑封或陶瓷封装。

（五）按关断速度分类：可控硅按其关断速度可分为普通可控硅和高频（快速）可控硅。

（六）过零触发-一般是调功，即当正弦交流电交流电电压相位过零点触发，必须是过零点才触发，导通可控硅。

（七）非过零触发-无论交流电电压在什么相位的时候都可触发导通可控硅，常见的是移相触发，即通过改变正弦交流电的导通角（角相位），来改变输出百分比。