47.无气隙直流电抗器的设计

在大功率整流电路中，为了使整流电流连续并减小电流的脉动，往往在负载回路中串入电抗器。直流电抗器也称滤波电抗器。

【实例】　试设计一台用于直流电动机调速系统的无气隙直流电抗器。已知额定直流电流Ie为160A，额定电感量L为3mH。

解　①电抗器容量为

②铁芯截面及铁芯尺寸的选择。铁芯尺寸示意图如图3-26所示。采用D310冷轧硅钢片。

铁芯截面积可按下式计算：

式中　K1——系数，可取9～12。

取K1=9，则铁芯截面积为

铁芯尺寸如下：

大柱宽，取9cm

中柱宽a/2=4.5（cm）

小柱宽a/4=2.25（cm）

铁芯净厚b=a=9（cm）

窗口高度h=a=9（cm）

窗口宽度c=ka=1.5a=13.5（cm）

硅钢片质量

③绕组匝数的计算。绕组匝数按下式计算：

式中　 K2——系数，与电抗器容量有关，一般取60～80。容量小的取大值，容量大的取小值；

　　L——电感量，mH；

　　a——大柱宽，cm。

将已知参数代入上式，得

W=60×=34.6（匝）（取35匝）　　

④导线截面积选择。取电流密度j=2.5A/mm2，则导线截面积为

q=Ie/j=160/2.5=64（mm2）　　

⑤校核铁芯窗口面积为

Qc=hc=90×135=12150（mm2）　　

取绕组填充系数KT=0.4（一般可取0.4～0.5），则

，符合要求。