铁芯式电抗器电磁场仿真与结构参数影响分析

范 晓然, 张 凌宇, 侯 喆, 丁 贤虎, 龚 卫红
中国船舶集团公司第七〇三研究所无锡分部

摘要


为探究铁芯式电抗器的电磁特性及结构参数对其性能的影响，本文建立了单柱式铁芯电抗器三维仿真模型，基于麦克斯韦方程开展瞬态电磁场仿真，分析了线圈电流密度分布、铁芯磁通密度分布规律，并研究了气隙长度与绕组匝数对铁芯损耗的影响机制。结果表明：线圈电流密度呈现周向环绕分布，趋肤效应显著且轴向分布均匀；铁芯磁通沿轭部和柱部形成闭合路径，气隙处存在磁通扩散与边缘集中现象；铁损随气隙长度增大呈非线性下降并趋于平缓，且匝数增加会显著提高铁损。该研究为电抗器的结构优化、损耗控制及工程设计提供了理论依据与数据支撑。

关键词


铁芯式电抗器；电磁场仿真；铁损；结构参数

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