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铁心电抗器作为电网、机械、化工、电力传输等场所的重要组成部分,起到滤波和无功补偿作用,但其在工作时会产生温升、噪音、漏磁等问题,严重影响其正常工作,因而研究电抗器磁芯具有重要意义。本文针对大功率电抗器磁芯存在的主要问题,首先优化了铁基非晶纳米晶磁芯封装胶的配比,其次较系统地研究了影响磁芯电感特性和损耗特性的主要因素,最后根据研究结果成功设计制备了电抗器磁芯。研究结果表明,与硅橡胶、聚氨酯树脂相比,环氧树脂更适于作为电抗器磁芯的固化绝缘材料,环氧树脂/酮为1/50时,磁芯的固化绝缘效果最好。气隙是影响磁芯在大磁场条件下等效磁导率和Hj值的关键因素。当气隙比小于3%时,FeSiB磁芯和FeCuNbSiB磁芯的等效磁导率随着气隙比的增加显著下降,但其Hj值随着气隙比的增大而增大；当气隙比大于3%时,随着气隙比的增大,磁芯的等效磁导率和Hj值的变化幅度减小；当气隙比为1%、3%、5%,磁芯尺寸为φ30×φ20.5×15mm时,FeSiB磁芯的等效磁导率和Hj值分别为155和6500A/m、87和8500A/m、65和10500A/m,FeCuNbSiB磁芯的等效磁导率和Hj值分别为182和4000A/m、100和6400A/m、80和8100A/m。另外,在相同气隙比情况下,热处理工艺和磁芯结构对磁芯在大磁场条件下的等效磁导率和Hj值也有一定的影响。根据热处理工艺对磁芯损耗研究结果,热处理工艺对铁基非晶纳米晶磁芯的损耗有很大的影响。未切气隙时,随着热处理温度的升高,FeCuNbSiB磁芯的损耗降低；当频率为20kHz,B值为0.2T时,淬火态磁芯、400℃热处理后磁芯及550℃热处理后磁芯的损耗分别为130W/kg、14.33W/kg、3.53W/kg;当气隙比为5%时,随着热处理温度的升高,FeCuNbSiB磁芯的损耗增大,当频率为20kHz,B值为0.1T时,淬火态磁芯、350℃热处理后磁芯、450℃热处理后磁芯及550℃热处理后磁芯的损耗分别为8.059W/kg、20.41W/kg、42.71W/kg、56.04W/kg。根据研究结果设计和制备了尺寸为(?)160×(?)90×90mm电抗器磁芯,磁芯气隙宽度为20mm,电感系数为0.36μH左右。磁芯经绕线封装成为电抗器,电抗器在1.35倍额定测试电流时,最大温升值为42℃,符合电抗器温升要求。