本質(zhì)上,電抗器就是一個(gè)大的電抗線圈。根據(jù)電磁感應(yīng)的原理,電磁感應(yīng)的磁場(chǎng)總是阻礙原來(lái)磁通的變化。如果磁通減少,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原來(lái)磁場(chǎng)方向一致,如果磁通增加,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原來(lái)磁場(chǎng)方向相反。根據(jù)這個(gè)原理,如果回路突然出現(xiàn)瞬間電流增大,那么電感線圈產(chǎn)生一個(gè)阻礙磁通變化的反向電動(dòng)勢(shì),在反響電動(dòng)勢(shì)的作用下必然產(chǎn)生一個(gè)反向電流抑制電流的瞬間增大,系統(tǒng)電壓水平。多并聯(lián)支路型 CRT 中繞組 W1 為電抗器的高壓繞組,并接在高壓電網(wǎng)上;繞組 W2 為低壓控制繞組,外接 n 個(gè)通過(guò)雙向反并聯(lián)晶閘管控制的并聯(lián)電抗支路。 多并聯(lián)支路的作用是將高次諧波電流抑制到預(yù)定水平以下而無(wú)需濾波裝置。電抗器在額定負(fù)載下長(zhǎng)期正常運(yùn)行的時(shí)間,就是電抗器的使用壽命。電抗器使用壽命由制造它的材料所決定。制造電抗器的材料有金屬材料和絕緣材料兩大類。金屬材料耐高溫,而絕緣材料長(zhǎng)期在較高的溫度、電場(chǎng)和磁場(chǎng)作用下,會(huì)逐漸失去原有的力學(xué)性能和絕緣性能,例如變脆、機(jī)械強(qiáng)度減弱、穿。這個(gè)漸變的過(guò)程就是絕緣材料的老化。
CRT 作為一種重要的可控電抗器類型, 對(duì)其分類的研究尚無(wú)文獻(xiàn)報(bào)道。 近些年的研究主要集中在控制繞組的結(jié)構(gòu)形式及控制方式的方面, 筆者根據(jù)控制繞組的結(jié)構(gòu)不同將 CRT 分為單控制繞組型、多控制繞組型、多并聯(lián)支路型、控制繞組分級(jí)式。分級(jí)式 CRT 通 過(guò)抽頭 可 將CRT 電抗分成 n 份,每一等份電抗由雙向晶閘管和斷路器并聯(lián)組成的復(fù)合開關(guān)控制投入和切除,對(duì)應(yīng)控制多組輸出容量,實(shí)現(xiàn)容量調(diào)節(jié)。 高低壓繞組間短路阻抗同樣為 100%。 L1、L2、L3 為低壓側(cè)電抗,由雙向晶閘管和斷路器控制其投退, 分別控制 100%級(jí)、75%級(jí)、50%級(jí)的電抗器容量。進(jìn)線電抗器的線圈和鐵芯組裝成一體后經(jīng)過(guò)預(yù)烘→真空浸漆→熱烘固化這一工藝流程,采用H級(jí)浸漬漆,使電抗器的線圈和鐵芯牢固地結(jié)合在一起,不但大大減小了運(yùn)行時(shí)的噪音,而且具有極高的耐熱等級(jí),可確保電抗器在高溫下亦能安全地?zé)o噪音地運(yùn)行。
變頻調(diào)速用輸入輸出電抗器:變頻器和調(diào)速器在使用過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)受到來(lái)自浪涌電流和浪涌電壓的沖擊,會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞變頻器和調(diào)速器的性能和使用壽命,所以要在其前面加裝輸入電抗器,用于抑制浪涌電壓和浪涌電流,保護(hù)變頻器和調(diào)速器,延長(zhǎng)其使用壽命和防止諧波干擾,輸出電抗器亦稱馬達(dá)電抗器,它的作用是限制電機(jī)連接電纜的容性充電電流及使電機(jī)繞組上的電壓上升率限制在54OV/us以內(nèi),一般功率為4-90KW變頻器與電機(jī)間的電纜長(zhǎng)度超過(guò)50m時(shí),應(yīng)設(shè)置輸出電抗器,它還用于鈍化變頻器輸出電壓(開關(guān)的陡度),減少對(duì)逆變器中的元件(如IGBT)的擾動(dòng)和沖擊。當(dāng)電網(wǎng)短路電壓大于6%時(shí),允許輸入電抗器運(yùn)行。對(duì)于12脈動(dòng)整流單元,至少需要一相對(duì)電壓降為2%的網(wǎng)側(cè)進(jìn)線電抗器。輸入電抗器主要應(yīng)用于工業(yè)/工廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)中,安裝在變頻器、調(diào)速器與電網(wǎng)電源輸入電抗器之間,用于抑制變頻器、調(diào)速器等產(chǎn)生的浪涌電壓和電流,大限度的衰減系統(tǒng)中的高次諧波及畸變諧波。