王纯一，张 剀，徐 旸

（清华大学工程物理系，北京 100084）

磁轴承是一种依托电磁力使转子稳定悬浮从而消除摩擦力的新型轴承，具有无磨损、无需润滑、免维护等特点，在飞轮储能领域有着广阔的应用前景[1-4]。电感传感器是目前磁轴承常用的位移传感器之一，具有结构简单、制作成本较低、线性度好、灵敏度高、不易受外界低频噪声干扰等优点[5-9]。

电感传感器在铁芯上缠绕激励线圈，通以交变电流产生磁场，通过测量激励线圈电感或感应线圈感生电动势随转子位移的变化，获得转子位置信息。当激励线圈消耗的功率越高时，磁场饱和前，产生的磁场越强，电感变化率和感生电动势变化率越高，因此通常电感传感器的灵敏度与功率呈正相关。

为获得更高的灵敏度需要提升传感器的功率，更高的功率意味着对功放有着更高的要求，尤其对于恒磁通轴向电感位移传感器。而传感器作为磁轴承中的检测部件，消耗的功率不应过高，因此需要探寻降低电路总功率而不降低灵敏度(即不改变激励线圈功率)的方法。

无功补偿技术被广泛应用于电力系统和电机等领域[10-12]。由于电路中存在电容或电感，导致电路中无功功率较大，无功补偿技术通过在电路中加入电感或电容达到降低无功功率、保护电路的作用[13-15]。

无功补偿分为串联补偿和并联补偿。串联补偿用于补偿无功电压，在电感后串联电容，以减小电感和电容总电压降。串联补偿虽然可以使电感上的电压高于电源电压，提升激励线圈的视在功率，但由于电感传感器电路中总电阻过低，串联补偿会导致干路电流过大。……