图解分析法求解饱和电抗器静态特性

用图解分析法计算饱和电抗器的静特性时，需要事先用实验方法测定铁心的交直流同时磁化曲线。假设各电磁参量均为正弦波，即把饱和电抗器非线性电路线性化，将交流回路看作是等效线性电路，因此可以用式（3.23）来表示饱和电抗器的负载特性

式中：U 为交流电源电压有效值；Ug为工作绕组承受的电压有效值。

工作绕组串联时

式中：Ug、IL、Hg为有效值；Bm为幅值。

工作绕组并联时

将式（3.23）改写为

ILmax＝U/Rg表示Ug＝0时的最大负载电流（有效值），即控制电流相当大，饱和电抗器的两铁心全部饱和，因而感抗压降Ug为0，全部电源电压U 均加在工作回路电阻Rg上，由于这时工作绕组相当于“短路”，因此ILmax相当于短路电流。

同理，当IL＝0时，Ug＝U，这时全部电源电压U 均加在工作绕组上，工作回路相当于开路。

将式（3.24）和式（3.25）代入式（3.28）可得

显然，式（3.28）表示的是一个椭圆曲线，用图解方法画在交直流同时磁化曲线上如图3.17所示。

图3.17　图解分析法计算饱和电抗器的静特性

饱和电抗器在工作时，既要满足交直流同时磁化曲线，又要满足负载特性式（3.28）或式（3.29），因此只能工作在椭圆曲线和交直流同时磁化曲线的各交点上，这些交点可以决定不同Hk（即Ik）时的Hg（即IL）值，用IL和Ik坐标表示，所得到的IL＝f（Ik）就是输出—输入特性。

这种方法是将工作绕组非线性感抗当作线性来处理，因此称为线性化方法，是一种工程近似的分析计算方法，用这种方法求解的结果与实验值相似。

计算结果的准确度主要取决于交直流同时磁化曲线族的测试，为了保证计算准确度，计算对象的铁心与测试的铁心样品在下列几方面必须相同：

（1）铁心材料和结构形式。(www.xing528.com)

（2）硅钢片厚度和电源频率。

（3）绕组布置和接线方法（包括工作绕组串联或并联）。

此外，在测量时要保证磁感应强度B 为正弦，因此应尽量使工作回路电阻最小（包括电流表内阻在内）。感应电势大小也可以直接从工作绕组两端测量，但一般最好另外加量测绕组，以免在工作绕组电阻rg很大时，电阻压降造成磁感应B 的波形为非正弦。

当使用参数发生变化时，饱和电抗器的静特性也会发生变化。已知负载特性方程为

这时，可根据交直流同时磁化曲线族与负载特性的各交点进行分析。

周围介质温度变化影响到绕组电阻值、半导体二极管的伏安特性等，因而温度对饱和电抗器的静特性影响要更复杂些。