当今电力系统的用户对系统动态电压稳定性有较高要求,无功补偿技术对改善电能质量具有重要意义。磁控电抗器作为一种无功补偿装置,可以通过改变控制电流大小连续平滑调节电感值。本文研究了一种新结构正交磁控电抗器,在材料磁化理论基础上,对电抗器的工作原理进行了详细说明,进行电抗器的结构设计并采用有限元分析软件仿真了不同工作状态下电抗器运行参数,并制作了实物通过实验进行验证。本文首先在国内外对电抗器研究文献的基础上,通过对比现有不同类型的可控电抗器,得出了磁控电抗器的优点及适用范围;然后对磁场及磁化曲线的基本概念进行了简单介绍,对本文的新结构正交磁控电抗器基本结构以及工作原理进行了详细分析,使用等效磁路法对所设计电抗器的运行特性进行了详细的推导。参考了已有对变压器及磁控电抗器的结构设计资料,对本文电抗器的结构进行了设计,并使用Ansoft有限元分析软件搭建电抗器模型,通过仿真对所设计电抗器的内部磁场分布、功率绕组电感值变换及电流谐波成分进行了详细求解,并通过仿真对电抗器设计进行了验证。制作了一台电抗器样机,设计了实验以进行各项工作参数测量,实验结果与仿真取得的数据接近,表明该电抗器的设计具有合理性。经实验分析表明,本文所设计的正交磁控电抗器有着功率回路电感值连续平滑可调的特点,功率回路与控制回路无磁耦合关系,且功率回路电流的谐波含量低。