探究自饱和电抗器的工作原理

由式（8.34）和式（8.35）可知，在忽略换相压降时，自饱和电抗器整流输出电压Ud计算公式为

显见Ud只与饱和角α有关，α是由Ik决定的，与工作绕组电流Ig无关，和负载电流Id也无关。因此在给定Ik（即给定α）情况下，理想自饱和电抗器的外特性即伏安特性Ud＝f（Id），几乎是一条水平线，如图8.30 所示，也即Ud＝f（Id）是恒压特性。

三相自饱和电抗器输出电压平均值与上式相似，但具体系数不同。

图8.30　自饱和电抗器外特性（改变α）

图8.31　自饱和电抗器外特性（改变Ik）

当Id从零略有增大时，在工作绕组上产生压降，因此Ud下降，这种情况一直维持到Id足够大能使铁心饱和为止。因此在小电流范围内，外特性Ud＝f（Id）几乎是垂直下降的，如图8.32所示。

在接近空载时，自饱和电抗器不能实现电压调节，如果要求在轻载下也能调节电压（即使电压保持恒定），则可以在负载两端并联一个阻抗使之取一部分电流，从而使工作点移到外特性的水平段上。这个负载阻抗称为予负荷或假负荷。

自饱和电抗器有内阻压降，如变压器、电抗器工作绕组的电阻压降、连接导线及接触压降、整流管正向压降等。在考虑这些压降时，外特性稍有倾斜，则

式中：Rin为自饱和电抗器整流输出电路等效内阻。

如果再考虑换相压降ΔU，则Ud还要小，因此额定输出电压Udn为

式中：ΔU 为换相压降。

对大功率自饱和电抗器说，计算时可取下列数据

式（8.42）表示考虑内阻压降、换相压降及轻载下电抗压降等所引起的输出电压损失。如图8.33所示考虑上述因素后自饱和电抗器的实际外特性。

图8.32　小电流范围（Id很小）的外特性(www.xing528.com)

图8.33　自饱和电抗器的实际外特性