电抗器是电路中的无源元件之一，其主要作用是控制电流和抑制谐波。在需要稳定电流供应的场合，例如电源系统和逆变电路，它们尤其不可或缺。本文详细介绍了电抗器的基本概念、电抗器的类型和特点、电抗器在电力系统中的重要性以及实际应用。
电抗器的基本概念和机理
电抗器在电路中具有电感（自感）特性，起到缓和电流波动的作用。这是因为电抗器能够抵抗电流的突然变化。利用这一特性可以平滑电流、抑制谐波，对提高供电质量有很大贡献。近年来，随着电子设备变得越来越复杂，稳定的电源供应和噪声抑制变得更加重要，电抗器的作用也变得越来越重要。
工作原理：电抗器的运行基于法拉第电磁感应定律。当电流流过线圈导体时，其周围会形成磁场，该磁场的变化会产生反电动势。这缓解了突然的电流波动并实现稳定的电流供应。
电感特性和电流控制：由于电感的特性，电抗器在承载大电流的电路和执行高速开关操作的设备中发挥着重要作用。在此类设备中，电流经常快速变化，并且使用电抗器来抑制这些波动。
电抗器的类型及特点
电抗器有多种类型，每种都有不同的用途。
直流电抗器：用于平滑直流电力系统中的电流的电感元件，安装在逆变器和转换器的直流侧，以抑制电流波动，有助于设备的稳定运行和改善电能质量。它还可以防止过大的电流流向直流母线电容器，从而有助于延长电容器的使用寿命。
交流电抗器：在交流电力系统中起到保护浪涌电流、抑制高频、提高功率因数、吸收电压波动、调整电流与电压相位差等作用的电感元件。用于平滑逆变器的输出波形，稳定电机和其他负载设备的运行，对提高系统可靠性和效率发挥重要作用。
高频电抗器：用于高频电路和电力电子，用作噪声滤波、功率变换、谐振电路等功率因数校正电路的线圈（电抗器）。磁芯和绕组设计针对高频进行了优化，有助于设备稳定运行、降低噪声并提高功率转换效率。
串联电抗器：在电力系统中，这是一种串联在载流电路中的电感元件，起到限制电流、抑制谐波、抑制浪涌电流的作用。主要用于保护变压器和电容器组，抑制电压突变，提高电力系统的稳定性。它还有助于通过减少谐波来提高电能质量。
电抗器在电源系统中的重要性
电抗器在电源系统中起着以下作用，对于提高整个系统的稳定性和可靠性至关重要。
电流平滑和稳定：电抗器抑制电流脉动并实现稳定的电流供应。这可以防止设备故障、改善电能质量并提高整体系统可靠性。
抑制浪涌电流：大型电气设备启动时产生的浪涌电流会给系统带来很大的负载，并对其他设备产生负面影响。电抗器可以有效抑制这种浪涌电流，有助于保护设备并提高整个系统的稳定性。
改善电能质量：电抗器通过缓解电流波动、抑制谐波、稳定电压波动等机制改善电能质量。这提高了系统可靠性并提高了电源效率。
谐波对策及电抗器的使用
电源系统中的谐波会导致各种问题，包括设备故障和故障、功率损耗增加以及对通信设备的干扰。电抗器对谐波表现出高阻抗，可以有效抑制谐波电流。
使用电抗器可以提高整个电源系统的电能质量，延长设备的使用寿命。此外，抑制谐波的影响还可以提高系统的能源效率，从而带来经济效益。
电抗器在逆变电路中的应用
电抗器在逆变电路中发挥着重要作用。通过在逆变器系统的输入侧安装电抗器，可以抑制谐波并减少浪涌电流。此外，在输出侧放置电抗器可以平滑电流并降低噪声，从而提高整个系统的效率。
高效运行需要优化电抗器容量设计和安装位置、确保与外围设备的兼容性以及定期维护。
了解变压器和电抗器的区别
虽然电抗器和变压器乍一看结构相似，但它们的功能和作用却有明显的区别。变压器是主要用于电压转换的元件，由初级绕组和次级绕组组成。另一方面，电抗器由单个绕组组成，专门用于控制电流和抑制谐波。
具体区别在于变压器进行电压转换和绝缘，而电抗器则控制电流和抑制谐波。另外，变压器主要有铁芯结构，而电抗器则有空芯结构和铁芯结构，根据用途来选择。
电抗器选型要点及使用实例
选择电抗器时，应考虑以下几点。
所需电感值：选择适合电流平滑和谐波抑制的电感值。
额定电流：选择与您所使用的系统电流相匹配的额定电流将延长设备的使用寿命。
环境温度条件：根据安装地点的环境选择耐热性和散热性高的产品很重要。
安装空间：选择时应考虑反应釜的尺寸，选择适合有限空间的形状。
性价比：需要考虑整个系统的性价比，从长远角度进行选择。
三新电气专注于功率因数校正电路，提供“两相交错式PFC转换器（高频）电抗器”。通过将两个或多个电抗器集成到一个磁芯中，磁通量在磁芯内相互抵消，从而实现低噪音。另外，可以减小输出平滑电容器的容量。这通过降低核心成本来降低成本，并显着减小总核心尺寸。
使用两相链路变压器的一个示例是两相交错式 PFC 电路。特点如下。
・效率高，适合大功率电源
・低峰值电流和纹波电流
・（平滑）电容器的容量可以保持较小
对于液晶电视等要求薄型化和高功率的电源非常有效。
总结
电抗器是现代电源系统的重要组成部分，通过控制电流和抑制谐波，对改善电能质量和保护设备做出了巨大贡献。适当的选择和运行可以提高系统的可靠性并降低成本。
随着电子设备变得越来越复杂，电抗器预计将变得更加重要。从基本原理到实际应用，拥有正确的知识并加以应用将有助于构建更好的电源系统。