1引言

　　近年，随着负载的多样化和引入太阳光发电、风力分散发电等电源，电力系统，特别是配电系统，用传统的电压控制方法已越来越难以应付。

　　电力系统的电压控制，以前是通过抽头转换变压器的阶跃式，调压器等机械式接点进行的。但是，由于抽头转换需要时间，电压控制只限于阶跃式变压，最近，引入了快速并能连续控制电压的晶闸管调压器(TVR)、静态无功功率补偿器(SVC)，静态无功功率发生器(SVG)等移相设备。

　　本文介绍开发的磁通控制型(MFC)变压器，采用新的磁通控制技术，除了有以前的变压器功能外，还有可快速和连续控制输出电压和滞后无功功率的功能。而且，主电路中同用半导体元件，只用铜铁材料，因此结构简单，非常坚实，可靠性高。

　　本文简要介结磁通控制型(MFC)变压器的工作原理和基本特性，论证三相原理的原型和试制的单相和三相样品的控制特性。

　　2磁通控制型变压器的结构

　　图1表示开发的磁通控制型变压器的基本结构：和通常变压器一样的初级线圈N1和次级线圈N2构成的磁路中，将磁路一部分分成两个分路，每个分路上分别绕上串联的控制圈Nc1和Nc2，与控制电路相连。控制线圈串联，使由主磁通产生的感应电压互相抵消，不进行控制时，控制电路中不感生电压。

　　如果控制线圈中通以直流控制电流，就可使控制磁通在分成两个分路的磁路中形成环流。由于交流主磁通和控制磁通共用分支磁路，主线圈的磁阻因控制磁通环流而产生变化。即交流主磁通受直流控制电流的控制，主线圈电感产生变化，因此，除通常的变压器功能外，还可以高速而且连续的控制输出电压和滞后的无功功率。

　　图2表示磁通控制型变压器的等效电路。不控制时的磁通控制型变压器的等效电路与通常变压器相同。在通直流控制电流时，励磁电抗和漏电抗受控制电流的控制，随着励磁电流的增大，输出电压受漏电抗的影响而产生变化。

　　为了论证三相原理和检验基本特性，制作了三相磁通控制型变压器原型，并进行特性评估。

　　图3表示论证三相原理的磁通控制型变压器的线圈结构。额定容量为2kVA，额定输入、输出电压各为200V。由于初级线圈、次级线圈的控制线圈的位置不同，控制时的磁阻变化而产生的漏磁通，对次级线圈的影响也有所不同。电压控制和无功功率控制特性也会发生变化。因此，按下面设定初次级线圈的配置，以便进行线圈配置的影响评估：

　　B型线圈配置：初次级线圈的磁耦合强。

　　图4表示图3所示的线圈配置的空载电压控制特性，可确认电压控制特性因线圈配置而有差别。

　　A型线圈配置，初级线圈和次级线圈的位置偏移，漏磁通对次级线圈的影响大，电压变化大。

　　B型线圈配置，初级线圈和次级线圈重叠绕制，漏磁通对次级线圈的影响小，电压几乎不变。

　　也就是电压控制幅度大的线圈配置方式，是初次级线圈移位等磁耦合弱的配置方式。但是，磁耦合弱的线圈配置，在不控制时的漏电抗大，阻抗的百分比(一般以额定阻抗为百分之百)也大，因此，在研制原型时，对线圈配置决定的电压控制幅度和阻抗的百分比的设定是很重要的。

　　4单相试制样品的结构和控制特性

　　根据论证三相原理磁通控制型变压器原型的基本特性检测结果，试制了单相30kVA磁通控制型变压器，以便对它做详细验证。