【电抗器常识】脉冲电抗器的发展趋势

      电抗器按用途不同可分为：阻尼电抗器(即串联电抗器)和并联电抗器两大类，阻尼电抗器(即串联电抗器)是在电容器回路接入时起到抑制涌流冲击的作用，同时它还与电容器一起组成谐波回路，对各次谐波起滤波作用；并联电抗器用来提供感抗值以消耗系统过剩的电容性无功功率。
 
      电抗器按应用环境不同可分为：干式空芯电抗器、干式铁芯电抗器和油侵式电抗器；按结构来分，电抗器可分为对接式、蚊香片式和螺旋线圈式ll”。作为脉冲功率源装置的一个重要组成部分，脉冲电抗器在系统中主要起限流、调节脉宽和储能的作用。由于脉冲电抗器运行在高电压、大电流和强磁场的环境下，为避免磁饱和，脉冲电抗器一般没有铁芯，同时为满足脉冲功率源小型化、模块化的要求，电抗器选择体积较小的干式空心结构。
 
      由于制造工艺的限制，早期的脉冲电抗器体积大、功率低、机动性差，无法满足实际应用的要求，这一点可以从图1．2中看出，图中环形片状结构就是当时脉冲功率源装置中的脉冲电抗器。随着电磁发射技术的发展，电源向小型化、模块化方向发展。在这一要求下使得电源设备内各元件之间的相对空间减小。
 
      由于脉冲电抗器高能量密度和低内阻的要求以及磁饱和与涡流问题，使脉冲电抗器处于外无屏蔽，内无铁芯的环境下，各元器件都暴露在强磁场中，产生很大的电磁力，稍有不慎就会损坏元器件乃至系统。因此，在脉冲电抗器的设计中，对各元器件的相对位置，绝缘材料以及结构有很高的要求。因此，研究开发适合小型化电源的电抗器是现在电抗器发展的一个重要方向。

      近几年，世界各国都在研究开发适合小型化电源的脉冲电抗器，并取得一定的进展。图1．4所示为日本核反应研究实验室用于高压脉冲功率源装置中的脉冲电抗器。该脉冲电抗器采用环形螺旋绕制法，理论仿真及实验证明，电抗器各绕线的电动力保持对称和平衡，使脉冲电抗器的机械强度和抗电动力能力大大增强。图1．5为国内较为先进的脉冲电抗器，该电抗器体积为160X 120(nan)，重约7kg，可调整电流波形，采用同轴绕制，体积较小，电抗器线圈外部填充环氧化树脂以提高绝缘性，两端用环氧板固定可增加电抗器抗电动力的破坏能力。