磁控电抗器因其容量可连续调节、制造工艺简单、成本低、可高电压应用、可靠性高等优点,近年来得到了广泛的应用。磁控电抗器作为一种典型的非线性动态设备,建立准确反映磁控电抗器动、静态特性的数学模型对提高应用场景下对象的控制性能具有重要意义。首先,论文介绍了磁控电抗器的工作原理,分析得到磁控电抗器的简化电路模型。以此简化电路为依据,在ANSYS Maxwell中建立磁控电抗器本体计算分析模型,为获得磁控电抗器的数学模型打下基础。其次,在已知磁控电抗器的结构、材料、电压等级和容量的前提下,使用ANSYS Maxwell与Simplorer软件平台,通过场路耦合等多物理域联合计算,给出了一种通用的磁控电抗器建模方法。该方法不仅能准确得到磁控电抗器的静态特性,而且能通过各工作点下的阶跃响应得到电抗器的动态特性。算例结果表明,建模过程按步骤操作,建模结果准确,模型反映磁控电抗器的真实性能。最后,应用所得磁控电抗器模型设计无功补偿控制系统,编写程序实现控制功能。算例结果表明控制效果良好,应用此电抗器模型,使用简单控制方法即可实现控制目标,对实际生产具参考意义。在此基础上设计了基于OMAP-L138和ADE7880的完整无功补偿系统,给出硬件电路设计和软件设计方法,为磁控电抗器控制器的设计提供参考。