Jiles-Atherton逆模型下磁阀可控电抗器特性精确计算与应用

磁阀式可控电抗器（MCR）是一种关键的电力系统元件，在电力自动化设备中广泛应用。本文主要关注于基于Jiles-Atherton逆模型的MCR特性计算，这是一种精确模拟磁路行为的方法，特别是在考虑磁滞、直流偏磁以及小截面磁阀等实际因素时。Jiles-Atherton逆模型是一个复杂的磁化模型，它能够准确反映铁芯在交、直流共同激励下不同磁化状态下的行为，这对于理解和预测MCR的性能至关重要。 在计算MCR特性时，作者首先提出了一种等效磁化特性模型，这个模型将复杂的磁化过程简化，使得工程师能够在各种结构参数下有效地进行设计。等效磁化特性模型考虑了磁滞现象，即材料在磁场作用下磁化和去磁过程中存在滞后的特性，这直接影响到MCR的动态响应。直流偏磁是指直流磁场对磁路的影响，它可能导致磁通密度的非线性变化，从而影响MCR的稳定性和效率。小截面磁阀则涉及到磁路中局部区域的磁导率变化，这在设计中需要精细处理以防止磁饱和和过热问题。 基于这个等效磁化模型，文章进一步推导出了MCR的电流特性、控制特性和损耗特性的计算公式和方法。电流特性反映了MCR对输入电流的响应，包括其电压降和磁通变化；控制特性则涉及MCR如何根据控制信号调整其阻抗；而损耗特性则衡量了MCR在运行过程中的能量损失，主要包括铜损和铁损。 通过针对一个实际的MCR样机进行理论计算和实验测量，研究者验证了提出的模型和计算方法的有效性。与基于理想小斜率模型的结果进行了对比，结果显示，新模型在预测MCR性能方面更为准确，对于工程设计具有实际的指导意义。 总结来说，这篇论文提供了一个实用的工具，帮助电力系统工程师更好地理解和设计磁阀式可控电抗器，尤其是在考虑到所有实际磁化效应的情况下。这对于优化电力系统稳定性和效率，以及降低损耗具有重要的价值。因此，对于那些从事电力系统设计或研究的人士，理解和应用这种方法是提升工作效率和保证设备性能的关键。