电抗器技术问题

1、电抗器的技术问题商讨磁导率和频率的关系电抗器温升的分析和解决电抗器噪声的分析和抑制APFAPF电抗器的分类电抗器的分类APF电抗器主要分为2种： APF空心电抗器：线性度好，无磁饱和 无振动源 几乎没有噪音 温升比较低，一般在60K左右； 唯一缺点：体积要比铁芯的大。APFAPF电抗器的分类电抗器的分类 APF铁芯电抗器 ：某段的线性度比铁氧体更好 由于铁芯的磁滞现象比铁氧体的大，故噪音要大些，温升一般在65K左右。磁导率和频率的关系 就现有的资料，磁导率和频率没有严格的关系，只能从某些厂家提供的硅钢片的磁化曲线中得出磁导率相对频率的趋势。下面我就以有取向硅钢片30Q130和无取向硅钢片50T

2、W350作为特殊案例来讲。 下面是厂家提供的30Q130的特性曲线。磁导率和频率的关系 从右图可见有四条曲线 ， 从 左 到 右 分 别 是50HZ,100HZ,200HZ,400HZ的关系曲线，横坐标为电场强度H，纵坐标为磁密B，根据磁导率的公式 , 可 知50HZ400HZ之间大致趋势是：磁导率随着频率的增大而减小。HB磁导率和频率的关系 如右图为50TW350的磁化曲线，从图中可知，硅钢片的磁导率在50HZ100HZ之间变化很小，但总的趋势还是磁导率随着频率的增大而减小。 另一方面，电感L和电源频率是无关的。电抗器温升的分析和解决 就目前电抗器发热情况来看，除了有涡流损耗外，估计由磁滞即

3、磁饱和引起的铁损比较严重。这两种损耗为铁芯损耗，若铁芯材料确定了，称为不变损耗。 铁心磁密和铁心温升有着直接的关系。当铁心磁密较大时，单位重量铁的损耗增大，这样铁心的温升就会上升，这是对铁芯中的绝缘材料和气隙材料老化的考验。如右图是30Q130的损耗曲线，上面为50HZ，下面是60HZ的曲线。横坐标为铁损，纵坐标为磁密，可见增大磁密会增大铁芯损耗。而且随着频率的增大，铁损也在上升。铁损的变化也可从下面公式得出: 磁滞损耗 涡流损耗铁损=磁滞损耗+涡流损耗可见磁密和频率都会影响铁损，从而影响温升 VBfKPmee22VBfKPmhh6 . 1电抗器温升的分析和解决现在要计算一下磁饱和情况，按下面

4、方法计算磁感应强度的最大值。需要已知参数：1.电抗器的电感量L；2.铁芯截面积S；3.线圈匝数N；4.电抗器电流最大值(用示波器测)。 按以下方法计算： 磁链 磁通 磁感应强度maxmaxL ImaxmaxNmaxmaxBS若 超过1.5特斯拉，说明铁芯饱和程度严重，发热严重。解决的办法：铁芯采用矫顽力、剩磁小的软磁材料，目前用的硅钢片就是软磁材料，可查手册，用导磁率再高一些的材料；另一种办法是采用空心电感，但是会增大体积。 为了解决这个硅钢片取材问题，设计高频率的电抗器应采用高磁感冷轧单取向钢带。其应用场合有两个主要特点，一是小电流即弱磁场条件下，要求材料在弱磁场范围内具有高的磁性能，即高的

5、0 值和高的B值；第二个特点是使用频率高，通常都在400Hz以上。为减小涡流损耗和交变磁场下的有效磁导率，一般使用0.05-0.20mm的薄带。 我认为DQ122G-30（日本的是Z8H）晶粒取向硅钢片的应该适合，厚度至少控制在0.2mm以内。 电抗器温升的分析和解决m axB电抗器温升的分析和解决 针对铜损带来的温升，可以适当增加导线截面积以降低铜损（势必带来成本增加），增加线圈尺寸来增加散热面积（体积会增大），也可以加装散热器等。电抗器噪声的分析和抑制BnLKAlog20log20 电抗器的噪声是由自身噪声和冷却器噪声组成的一种连续噪声。产品设计选择的磁通密度越高, 噪声必然也就越大, 高

6、次谐波分量也就越多。 计算噪声值A的表达式为 从上式不难看出噪声是与铁心的几何尺寸、磁通密度的高低成正比例影响本体噪声的主要因素 （1）硅钢片的磁致伸缩引起的铁芯振动 （2）电抗器的漏磁通较大，其引起的油箱壁和油箱壁上的磁屏蔽或电屏蔽振动 （3）绕组的导线在漏磁通场中产生电磁力引起的振动 （4）铁芯中的铁芯饼在交流磁场中相互吸引引起的振动 （5）电抗器产品外部组件的噪声降低电抗器噪声的措施综合考虑产品的经济技术指标，设计时采用优质的硅钢片降低电抗器铁芯设计的工作磁通密度改善铁芯的加工工艺水平，在产品组装时铁芯柱要加压拉紧，轭片要采用穿心杆压紧。轭片间采用减震板，在叠板过程中每间隔一定厚度加叠与轭片相同几何尺寸的减震板。在设计电抗器时