中文摘要：

从B-H线的"剪切"表象入手，用实验研究和理论分析的方法研究正交磁化场与电抗器各向异性材料张量磁导率之间的关系，通过分析铁芯材料力磁耦合，以探明正交磁化场中磁畴转动与所产生应力的联系。以此为基础建立铁芯张量磁导率的"唯像"数学模型，阐明正交磁化场产生的B-H线"剪切"特性对电抗器电感的调节作用。通过试验研究不同的正交直流偏置电流与电抗器的等效电感之间的对应关系，为以牛顿-拉斐逊迭代方法建立统一的正交偏置电流-电感实验模型奠定基础。通过试验研究电抗器电感的变化范围与铁芯尺寸的关系来优化正交磁化铁芯电抗器结构，通过对比实验来证明正交磁化铁芯电抗器的在谐波特性、动态响应等方面的优越性而为其工程化设计铺平道路。最后利用有限元分析软件对正交磁化铁芯进行多个源激励的电磁场分布计算来反演电抗器电感变化与直流偏置电流之间关系，以推动计算电磁学与电力设备工程设计相结合，促各向异性材料的电磁场数值计算发展。

结论摘要：

本项目为研究正交磁化铁芯电抗器的内在机理做了大量的实验和理论研究。分别以牌号为30RGH120,30Q140,30P120,30P110的硅钢为铁芯制作了不同的正交磁化电抗器。分析了取向硅钢的力磁耦合关系，探明了正交磁化场对硅钢磁畴的转动作用可等效于对磁畴产生的沿轴向上的应力,该应力导致取向硅钢铁芯的张量磁导率的变化，从而改变电感。实验测试了施加不同的偏置电流对应的铁芯张量导磁率。揭示了正交磁化场的变化与张量磁导率变化的内在联系。通过仿真研究了正交磁化电抗器的铁芯与铁轭尺寸对电抗器电感的影响，并与实验测试进行了对比。通过对正交磁化电抗器在不同电压下的加载实验，获得了电抗器的谐波特性。通过有限元分析，建立了正交磁化电抗器的有限元模型，得到了正交磁化电抗器的磁场分布，并反演获得了正交磁化电抗器电感变化与直流偏置电流之间的关系。本项目研究获得发明专利1项（201210129529.4），发表论文6篇，其中SCIA论文1篇（INTERMAG 2014已接收），核心期刊论文3篇，会议论文3篇。本项目培养研究生5名，培养本科生8名。本项目制作正交磁化电抗器样机5台，滤波器样机2台，无功补偿样机2台。本项目创造直接经济效益30万，获得意向性投入约800万。