磁控并联电抗器(Magnetically Controlled Shunt Reactor,MCSR)铁心同时受到交流和直流两种激励作用,而工作在多种复杂的激励条件下。尽管近年来MCSR因其在电力系统中的广泛应用而备受关注,但由于MCSR本质上的复杂性,需要采用工程仿真工具对其进行分析。ANSYS Maxwell(ANSYS)是一个工业领先的高性能仿真软件,它使用有限元分析来解决和分析许多工程问题。它可用于分析磁场、电场、结构等学科。ANSYS仿真方法不仅简单方便,而且在精度、时间和成本效率等方面具有突出的优势。本论文的主要研究内容是:对磁控并联电抗器的主铁芯结构、铁磁材料、磁化特性和运行特性进行了研究;分析了抽头比、触发角和磁饱和度对控制特性的影响;利用ANSYS建立了MCSR的三维结构模型,并计算了不同直流偏磁激励下绕组的磁场和电流波形,并与理论分析和数学推导进行了比较。算例结果表明:MCSRs在一个周期内左右磁芯柱间交替磁化和退磁,即两侧的磁阀在该周期内交替饱和和非饱和;无论磁阀的饱和程度如何,在整个可调范围内,大截面铁心都不会出现饱和现象;工作电流与触发角的关系近似为余弦曲线。注意,磁饱和特性曲线的微小差异会显着影响MCSR的性能。再次,经过精心设计的电磁阀可有助于减少谐波。此外,在设计MCSR时,在选择分接比值时,应满足磁路的有效长度,磁芯材料的磁通密度,绕组电阻,绕组匝数和额定电压,否则可能会MCSR将无法正常运行。算例结果符合理论分析,为实际工程设计提供了有力的理论依据。