直流電抗器又稱直流平波電抗器，用于變流器的直流側(cè)，電抗器中流過的是具有交流分量的直流電流。它的作用是將魯加在直流電流上的交流分量限定在某一規(guī)定值。還用于并聯(lián)變流器的直流側(cè)對耦，降低斷續(xù)極限，限制環(huán)流線路中的環(huán)流，以為應用直流快速開關(guān)切斷故障電流時限制電流上升率還被用在電流，電壓型變頻器中間回路的直流平波，這可用于整流電源平波，以消除紋波。
結(jié)構(gòu)設(shè)計
直流平波電抗器用于整流電路輸出側(cè)的濾波電路，因為通有直流電流成分，鐵芯磁通量工作在第一象限而出現(xiàn)偏磁。為了增大電感量，防止磁通飽和，直流平波電抗器都采用切開鐵芯，并加有空氣隙，使其磁滯回線橫向加長，這在道理上有點像單端反激變壓器的情況。這樣在通有同樣大小的電流時，B小，不易飽和。
切開鐵芯電抗器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，要考慮四個方面的因素：
1）流過電抗器的電流的直流成分I，也就是電感電流i的平均值，它決定了繞組導線的截面積，也決定了繞組的發(fā)熱。
2）交流電流成分的峰一峰值，用△I表示，或簡寫成△I，它是由電感電流的連續(xù)性要求決定的。一般地，在不影響輸出電壓紋波的情況下，整流濾波電路輸出的最小負載電流I的兩倍，就是所要求的濾波電感電流變化的峰一峰值。因而有：△I= 2I
3）濾波電路所需要的電感量L，是由交流電流成分的頻率和峰一峰值△I決定的，它是在電抗器結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的一個中間計算值，而不是需要預先考慮的首要因素。
4）功率損耗和溫升是在電抗器結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中需要預先考慮的因素。
設(shè)計直流平波電抗器的方法不只一種，這些方法是互相統(tǒng)一的。這里介紹一種簡單、明了而又實用的工程設(shè)計方法，其步驟如下：
（1）計算貯能量
我們知道，如果電抗器的電感量為L，電流為I，則其貯存的能量為
W=1/2LI
因為決定最高磁通密度B的是電抗器中的最大電流，所以公式中的I應按最大電流來算。若直流電流為I，交流電流峰-峰值為△I。
（2）選擇鐵芯的材料
根據(jù)交流成分△I占I的比例、交流成分的頻率、逆變器對其輸出雜音的指標要求，就可以選擇電抗器鐵芯的材料。材料選定后，就可以確定最大磁通密度B和鐵芯截面有效系數(shù)K。注意，選擇B時，一般要求留有較大的余量，這是因為保證在輸出短路半個逆變周期（即一個正常整流周期）后電抗器不飽和，以使保護電路動作，從而提高逆變電路的工作可靠性。
（3）選擇鐵芯的形狀，確定窗口利用系數(shù)K
根據(jù)所選定的鐵芯的材料、繞制工藝和安裝結(jié)構(gòu)，選擇鐵芯的形狀，進而再根據(jù)電流等級選擇導體的類型，確定窗口利用系數(shù)K。
（4）選擇導體電流密度系數(shù)K和電流密度j
根據(jù)散熱條件、要求的銅耗、鐵芯的形狀和線包允許的溫升等，選擇合適的電流密度系數(shù)K（參考表4．2）和導體的電流密度j。
（5）計算導線的截面積，選擇導線
導線的截面積由下式計算：S=I/j；然后選擇導線的形狀和規(guī)格。
（6）計算繞線匝數(shù)
計算電抗器繞組的匝數(shù)，要考慮充分利用鐵芯的窗口面積，這樣可以盡量提高匝數(shù)，使B留有一定的余量。 N=安德烈·基里連科/S。
作用
直流電抗器主要用于直流電路中對電流進行限制的作用。它還常用于開關(guān)電源、變流器、電焊機等電路中，可以有效地保護這些應用設(shè)備。直流電抗器串聯(lián)在換流站每一極上。電感大約0.4～1.0H。它的主要作用如下：
（1）防止逆變器換流失敗。
（2）降低直流線路里的電壓和電流諧波。
（3）降低紋波系數(shù)。
（4）限制線路短路時整流器中的電流。
但要注意：電感的取值必須保證工頻時直流電路不發(fā)生諧振。
直流電抗器可將功率因數(shù)提高到0.9以上。由于其體積較小，因此許多變頻器已將直流電抗器直接安裝在變頻器內(nèi)。直流電抗器除了提高功率因數(shù)外，還可削弱電源剛接通瞬間的沖擊。如果同時配有交流電抗器和直流電抗器，則可將變頻調(diào)速系統(tǒng)的功率因數(shù)提高到0.95以上。
工作原理
直流電抗器的工作原理與電感器類似，即通過磁場產(chǎn)生電勢，使得電子在電路中流動，從而達到限制電流的作用。當直流電流通過直流電抗器時，由于其本身沒有電阻，因此不能起到電源或負載的限流作用。然而，當電路中發(fā)生短路等故障情況時，直流電抗器能起到保護電路的作用，防止電路中出現(xiàn)大電流并引發(fā)火災或其他危險。
性能特點
1.該直流電抗器為單相鐵芯干式結(jié)構(gòu)；
2.鐵芯采用優(yōu)質(zhì)低損耗冷軋硅鋼片，芯柱由多個氣隙分成均勻小段，氣隙采用環(huán)氧層壓玻璃布板作間隔，并涂以專用粘接劑，以保證電抗氣隙在運行過程中不發(fā)生變化且無噪音；
3.線圈采用F級或H級漆包銅扁線繞制，排列緊密且均勻，外表不包絕緣層，小容量線圈采用層式結(jié)構(gòu)，大容量線圈采用餅式結(jié)構(gòu)，具有較好的通風散熱效果；
4.直流電抗器的線圈和鐵芯組裝成一體后經(jīng)過預烘——真空浸漆——熱烘固化這一工藝流程，采用H級浸漬漆，使Satons電抗器的線圈和鐵芯牢固地結(jié)合在一起，不但大大減小了運行時的噪音，而且具有極高的耐熱等級，可確保電抗器在高溫下亦能無噪音地安全運行；
5.直流電抗器芯柱部分緊固件采用無磁性材料，確保電抗器具有較低的溫升；
6.外露部分均采取了防腐蝕處理，引出端子采用鍍錫銅管端子或銅排。
參考資料 >
直流電抗器和交流電抗器的區(qū)別.電子發(fā)燒友.2024-08-17
直流電抗器的作用.電子發(fā)燒友網(wǎng).2024-08-17
直流電抗器.與非網(wǎng).2024-08-17
PKG系列平波電抗器.上海華邦工業(yè)商務(wù)網(wǎng).2024-08-17