磁控电抗器的MCR原理

磁阀控制电抗器，简称KYSVC磁控电抗器(MCR)，工作原理是磁放大器。它是一种铁芯电抗器，其饱和可以通过同时磁化交流电和DC来控制。工作时能以极小的DC功率(约为电抗器额定功率的0.1% ~ 0.5%)改变控制铁芯的工作点(即铁芯的饱和度或铁芯的磁导率μ)。其突出优点是:稳定可靠、体积小、成本低、控制灵活、维护管理简单。

图2 ky SVC磁控电抗器工作原理图如上图所示。Kysvc磁控管电抗器的主堆芯分成两半(即堆芯1和堆芯2)，每半堆芯的横截面积都有一个缩小的截面。四个匝数为N/2的线圈对称地缠绕在两个半芯柱上(半芯柱上线圈的总匝数为N)。每个半芯柱的上下绕组都有一个抽头，抽头比为δ=N2/N，在它们之间连接一个晶闸管K1(K2)。不同铁芯上的上下绕组交叉连接后，并联到电网电源，续流二极管跨在交叉端子上。在整个容量调节范围内，只有小截面磁路饱和，其他截面都处于非饱和线性状态。通过改变小截面磁路的饱和度来改变电抗器的容量。MCR制造工艺简单，结构稳定，在提高电网输送能力、调节电网电压、补偿无功功率、限制过电压等方面具有巨大的应用潜力。

图3 MCR电路结构图从上图可以看出，如果K1和K2不导通，根据绕组结构的对称性，MCR相当于一台空载变压器。假设电源E处于正半周，晶闸管K1承受直流电压，K2承受反向电压。如果触发K1导通(即A、B两点等电位)，电源E由变压比为δ的线圈自耦变压，N2匝数的线圈为电路提供DC控制电压(δEm sinωt)和电流Iy′、Iy′′。如下图(a)所示，不难得到K1导通时的等效电路。同样，如果K2在电源的负半周导通(即C和D为等电位)，可以得到下图(b)所示的等效电路。

图4晶闸管导通等效电路图从图中可以看出，K2导通产生的控制电流Iy′和Iy′′′的方向与K1导通产生的方向一致，也就是说，在一个电源的工频周期内，晶闸管K1和K2的交替导通起到全波整流的作用，二极管起到续流的作用。改变K1和K2的触发角可以改变控制电流的大小，从而改变电抗器铁芯的饱和度，从而平滑连续地调节电抗器容量。