山東電子變壓器:電子式智能伺服變壓器原理及作用

2020-12-25 自動化新聞網

電子變壓器特點

①體積小,重量輕;

②用空氣可冷卻,不需絕緣油進行隔離,減少汙染,且維護方便,安全性好;

③能夠使變壓器的副方輸出恆定幅值的電壓;

④能夠改善電能質量,可以得到正弦波形的輸入電流、輸出電壓且能夠實現單位功率因數,且變壓器兩側的電壓、電流均可控,因而能任意調節功率因數;

⑤具有斷路器的功能,大功率電力電子器件可瞬時(在微妙級時間內)關斷故障大電流,省去了繼電保護裝置。

電子變壓器原理

電子變壓器是一種將電子變換器(整流器、逆變器)和高頻變壓器相結合,實現傳統電力變壓器電氣量變換、能量傳遞以及系統隔離等基本功能的輸配電裝置。由於目前應用於電力系統的功率器件,無論在容量還是耐壓等級方面,都較輸電系統低,所以預計電子變壓器未來在電力系統應用應首先在配電領域實現。

電子變壓器的電力電子變換器(整流、逆變器)應包括主電路和控制電路兩部分組成。對於配電系統的變壓器,為了與常規變壓器一致,所以將與電源側相連的電子變換器及與其對應的高頻變壓器的相應繞組定義為一次側;將與負荷側相連的電子變換器及與其對應的高頻變壓器的相應繞組定義為二次側。二者之間通過高頻變壓器相連。

工作原理為:在一次側,工頻母線高壓通過電子變換器的作用變成高頻交流方波,即一次側將電壓的頻率提高,實現升頻的作用。由於變壓器的體積與鐵芯材料飽和磁通密度和繞組**容許溫升有關,飽和磁通密度大的變壓器的體積也大。而鐵芯材料的飽和磁通密度又和變壓器的工作頻率成反比,所以一次側電力電子變換器的升頻作用,可以提升鐵芯材料的利用率,以減小變壓器的體積,節省變壓器所佔空間。這也是電子變壓器相比於傳統電力變壓器的一大優點。

電子變壓器作用

在電子線路中起著升壓、降壓、隔離、整流、變頻、倒相、阻抗匹配、逆變、儲能、濾波等作用。

12v電子變壓器電路圖

該電子變壓器工作原理與開關電源相似,由VD1~VD4把市電整成直流,再把直流整成幾十千赫茲的高頻電流,然後用鐵氧體變壓器對高頻、高壓脈衝降壓(如圖所示)。圖中R2、C1、VD5為啟動觸發電路。C2、C3、L1、L2、L3、VT1、VT2構成高頻振蕩部分。

VD1~VD4為1N4007型整流二極體,VD5為32V的觸發二極體。L1、L2、L3分別繞在H7&TImes;4&TImes;2立方米的磁環上,相位如圖中所示。L4、L5繞在H31&TImes;18&TImes;7立方米的磁環上,VT1、VT2選用耐壓BVceo≥350V的大功率矽管。其它元件無特殊要求。

該電子變壓器正常工作時,A點工作電壓約215V,B點約108V,C點約10V,D點越25V。如果不振蕩,檢查VT1、VT2及L1、L2、L3的相位是否正常。改變L5的匝數即可改變輸出高頻電壓。


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