磁饱和式可控电抗器的原理及特性分析

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1、文章编号．1003三：三二0可3控电抗器的原理及特性分析万方数据磁饱和式可控电抗君置削’示珏协¨”。万方数据·48·沈阳理工大学学报2007庄图2磁阀式口】控电抗器的电路腺理图组，每柱上绕组的下部和下绕组的上部均设有分7v接头，匝比为6=等，每柱上下两个分接头间接有』V晶闸管，且中间交叉连接点的两端之间接有一个二极管．其中的晶闸管极性相反，续流二极管及触发控制电路构成了可控电抗器的控制部分，通过控制晶闸管的导通角可以控制电抗器本身的直流磁通，从而可以控制电抗器的容量口J．磁阀式可控电抗器的磁阀段始终处于饱和，其

2、余部分不饱和，因此铁心用料增加，振动噪声较大．磁饱和式可控电抗器克服了上述缺点，整个铁心柱处于饱和状态，成本降低旧J．2工作状态及状态间的转换由于磁饱和式可控电抗器是在磁阀式可控电抗器的基础上发展起来的，改进的只是磁饱和段，即由原来的小磁阀段饱和扩展到整个铁芯柱饱和，所以对可控电抗器的数学模型没有影响．不考虑晶闸管、二极管导通和关断的过渡过程，电抗器在一个工频周期可分为五种状态，下面给出其状态方程(1)K。导通，憋，D截止d9lE。sin(tot)R(R埘l妒l一解jIf2妒2)dt一(1—6)Ⅳ2(1一鳓d妒

3、2(1—26)E。sin(ogt)dt一(1—6)+婴孝16-(1㈣R警∥(一)、7∥RMl91一艘肥妒2R肘2妒2‘一Ⅳ2(1—6)。Ⅳ2(2)K。，D导通，砭截止孥=盼in(川一下RRMI‘ot鲁吨sin(tot)一半．6E。sin(tot)R肘l妒l十RMz(p2‘一(1。鳓R。Ⅳ2(3)D导通，K。，K2截止f孥=Em晶(∽一下RRMI‘ol{警也sin(训一—RR矿MI妒21．R盯l妒1+R脾妒2【仁——丽一(4)配导通．K．，D截IE如l(1—26)E。sin(tot)dt一(1—6)+婴搿_(1删

4、RR可MI‘，01N21(一6)、’Ⅳd妒2E。sin(tot)R(R胞92—6RMl91)Idt一(1—6)N2(1—6)I．尺^f2妒2。R胞妒2—6R．1，1妒ll滓可厂+1叹r面一(5)恐和D导通，K。截止警=Emsin(∽一R丁Rmqot孥=鼯in(训一R丁Rm(p2．6E。sin(tot)R肼l妒l+R肥妒2。(1一踟R’Ⅳ2式中：RM。和尺胞为左右铁心的磁阻，Ⅳ为绕组匝数，9．和妒：为左右铁心磁通，E。sin(∞f)为电网电压，R为绕组线圈的总电阻，i为可控电抗器的输出电流．R肘1一[s(札。+缸

5、。)]D～鱼!“朋2_[．s(机：+砜)]其中：h为漏磁路长度，z为铁心有效长度，肛。为空气磁导率，．s为铁心截面积．由于磁饱和式可控电抗器的状态方程是一阶非线性微分方程组，式中R肼，、R艘的值随铁心的磁导率肛。=B，／H1,IX2=B2／H2变化而变化，H1、致为万方数据第5期马元浩等：磁饱和式可控电抗器的原理及特性分析。49·左右铁心的磁场强度，B。、B：为左右铁心的磁密，解上述方程可得一定步长时间间隔的B。、B：，由廖。、曰：的绝对值去查取相对应的日，、皿，由曰，、曰：的绝对值和日。、皿可计算出肛．啦：，

6、并由此计算出左右铁心的磁阻进行叠代计算．计算出的电流值保存作为下一点计算的常量值，计算出的磁通值作为下一点的初始值．这样反复叠代计算，就可以得出状态(1)～(5)时各时间点的电流值与磁通值．3数值计算及仿真分析右铁心磁密曲线图7，此时两晶闸管的导通角均为0。．图4总电流波形对220V、0．6kVA的磁饱和式可控电抗器进行的数值计算和模拟试验，电抗器的模拟数据如下：N=1040(匝)，R=9．75Q，E。=22042V，6=0．052．可控电抗器的磁化曲线由样条插值函数进行拟合．可控电抗器的状态方程是非线性的，所

7、以采用龙格一库塔法求解一阶常微分方程组的初值．计算流程的框图如图3所示．图5左晶闸管电流图设初始状态判断晶闸管导通情况调状态方程由磁动势计算出左右绕组电流和状态变量导数调用四阶龙格一库塔法解状态微分方程组完成计算]!输出结果否图3磁饱和式可控电抗器的计算框图应用matlab语言对其进行仿真，得到总电流波形如图4，左右晶闸管电流如图5、图6，以及左图6右晶闸管电流图7左右铁心磁密(下转第6l页)万方数据第5期汤秋艳等：一种基于肤色分割的彩色图像人脸检测方法’61·检测和特征定位具有一定准确性和鲁棒性．参考文献：[

8、1]HsuReinLien，Mohamed，JainAnilK．Facedetectionincolorimages[J]．IEEETransOilPatternAnalysisandMachineIntelli-gence，2002，24(5)：696-706．[2]粱路宏，艾海舟，徐光裙，等．人脸检测研究综述[J]．计算机学报，2002，25(5)：1一10．[3]YangMH，A