48.有气隙直流电抗器的设计

额定直流电流≤1000A的直流电抗器，常采用带气隙铁芯电抗器。空气隙能减少铁芯的饱和，减少电抗器的总电感，使其电感值在不同的磁化电流时变化很小。

【实例】　试设计一台用于直流电动机调速系统的有气隙直流电抗器。已知额定直流电流Ie为100A，额定电感量L为4mH。

解　①铁芯截面积及铁芯尺寸的选择。采用冷轧硅钢片，铁芯净截面积为

选择D=10cm（S=66.88cm2，5级叠积圆），窗高h=21cm，窗宽c=6.5cm，轭宽E=8cm的铁芯。

多级叠积圆截面的铁芯尺寸如图3-27所示（二级）。

铁芯中心距：M0=D+c=10+6.5=16.5（cm）

铁芯平均磁路长度：l=2（M0+E+h）=2×（16.5+8+21）=91（cm）

②绕组匝数计算。电抗器绕组匝数可按下式计算：

式中　Bdc——直流磁通密度（T），对于冷轧硅钢片，如DQ151-0.35，可取1.1～1.25T。

取Bdc=1.13T，则绕组匝数为

这时

③气隙长度计算。根据Bdc=1.1T，由图3-28查得相对磁导率μr=450，则气隙长度为

④绕组导线截面积选择。取电流密度j=2.5A/mm2，则绕组导线截面积为

q=Ie/j=100/2.5=40（mm2） 　　

采用双玻璃丝包铜线SBECB3.75×5.6，2根并绕，q=2×20.14=40.28（mm2）。两绕组串联，每个绕组为54/2=27（匝），绕两层。

⑤校核电抗器电感量为

与要求值L=4mH相一致，符合要求。