电抗器阻抗特性的仿真

机车电抗器是用于高铁牵引变流器前后端的重要滤波部件，其阻抗频谱特性分析是机车电抗器设计的重要指标，决定电抗器的滤波范围和牵引变流器的输出特性。针对提高机车配套设施设计制造及运行的安全性、可靠性问题，以机车电抗器为研究对象，仿真分析了电抗器的阻抗频谱特性。介绍了采用有限元软件分析计算出电抗器在高频模式下的电容、电感和电阻等电参数值的方法，然后将电参数代入建立好电抗器的电等效模型，通过仿真计算得到了阻抗频谱的特性曲线；

最后，使用扫频分析仪对电抗器进行了阻抗频谱特性测量试验，获取了其测量阻抗特性曲线，与仿真曲线比较，验证了仿真方法的正确性和结果的准确性。研究结果为机车电抗器可靠性设计及运行安全提供了重要依据。

在各种电感线圈中，存在一个共性问题一由于层间及匝间电容与电感的相互作用，电感线圈具有自激振荡的谐振频率，当外部激励接近谐振频率时，使得线圈的阻抗特性发生重大改变，导致线圈失效。电抗器是用于高铁牵引变流器前、后端的重要滤波部件。来自牵引变流器的谐波激励、电抗器产生的谐振效应，不但使电抗器丧失了滤波功能，而且改变了牵引变流器的输入、输出阻抗特性，造成整个牵引系统对变流器的不匹配，危害整个牵引系统的安全运行。

针对上述问题，本研究主要利用有限元软件提取电抗器的电参数，加入到建立好电抗器集总电路模型中，接着运用数学软件计算集总电路模型得到电抗器在使用频段的阻抗特性，通过与实际试验测量的阻抗特性进行比较，验证仿真结果较高的准确性。

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