三相伺服電子變壓器原理

來源：上海諾穩(wěn)電器設(shè)備制造有限公司瀏覽量：載入中...發(fā)布時(shí)間：2019.05.28

一、電子變壓器簡介
　　電子變壓器（PowerElectronicTransformer，PET）又稱電子電力變壓器（ElectronicPowerTransformer，EPT），固態(tài)變壓器（SolidStateTransformer，SST）和柔性變壓器（FlexibleTransformer，F(xiàn)T），是一種通過電力電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)能量傳遞和電力變換的新型變壓器。對現(xiàn)有的電力電子變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和總結(jié)，可以對電力電子變壓器作出如下定義：所謂電力電子變壓器，是一種將電力電子變換技術(shù)與基于電磁感應(yīng)原理的高頻電能變換技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)將一種電力特征的電能變換為另一種電力特征的電能的靜止電力設(shè)備。這里所說的電能的電力特征主要是指電壓（或電流）的幅值、頻率、相位、相數(shù)、相序和波形等方面。
二、電子變壓器分類
　　A按工作頻率分類：
　　工頻變壓器：工作頻率為50Hz或60Hz
　　中頻變壓器：工作頻率為400Hz或1KHz
　　音頻變壓器：工作頻率為20Hz或20KHz
　　超音頻變壓器：20KHz以上，不超過100KHz
　　高頻變壓器：工作頻率通常為上KHz至上百KHz以上。
　　B按用途分類：
　　電源變壓器：用于提供電子設(shè)備所需電源的變壓器
　　音頻變壓器：用于音頻放大電路和音響設(shè)備的變壓器
　　脈沖變壓器：工作在脈沖電路中的的變壓呂，其波形一般為單極性矩形脈沖波
　　特種變壓器：具有一種特殊功能的變壓器，如參量變壓器，穩(wěn)壓變壓器，超隔離變壓器，傳輸線變壓器，漏磁變壓器
　　開關(guān)電源變壓器：用于開關(guān)電源電路中的變壓器
　　通訊變壓器：用于通訊網(wǎng)絡(luò)中起隔直、濾波的變壓器
三、電子變壓器特點(diǎn)
　　①體積小，重量輕；
　?、谟每諝饪衫鋮s，不需絕緣油進(jìn)行隔離，減少污染，且維護(hù)方便，安全性好；
　?、勰軌蚴棺儔浩鞯母狈捷敵龊愣ǚ档碾妷?；
　?、苣軌蚋纳齐娔苜|(zhì)量，可以得到正弦波形的輸入電流、輸出電壓且能夠?qū)崿F(xiàn)單位功率因數(shù)，且變壓器兩側(cè)的電壓、電流均可控，因而能任意調(diào)節(jié)功率因數(shù)；
　　⑤具有斷路器的功能，大功率電力電子器件可瞬時(shí)（在微妙級時(shí)間內(nèi)）關(guān)斷故障大電流，省去了繼電保護(hù)裝置。
四、電子變壓器原理
　　電力電子變壓器是一種將電力電子變換器（整流器、逆變器）和高頻變壓器相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)電力變壓器電氣量變換、能量傳遞以及系統(tǒng)隔離等基本功能的輸配電裝置。由于目前應(yīng)用于電力系統(tǒng)的功率器件，無論在容量還是耐壓等級方面，都較輸電系統(tǒng)低，所以預(yù)計(jì)電力電子變壓器未來在電力系統(tǒng)應(yīng)用應(yīng)首先在配電領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)。
　　電力電子變壓器的電力電子變換器（整流、逆變器）應(yīng)包括主電路和控制電路兩部分組成。對于配電系統(tǒng)的變壓器，為了與常規(guī)電力變壓器一致，所以將與電源側(cè)相連的電力電子變換器及與其對應(yīng)的高頻變壓器的相應(yīng)繞組定義為一次側(cè)；將與負(fù)荷側(cè)相連的電力電子變換器及與其對應(yīng)的高頻變壓器的相應(yīng)繞組定義為二次側(cè)。二者之間通過高頻變壓器相連。
　　工作原理為：在一次側(cè)，工頻母線高壓通過電力電子變換器的作用變成高頻交流方波，即一次側(cè)將電壓的頻率提高，實(shí)現(xiàn)升頻的作用。由于變壓器的體積與鐵芯材料飽和磁通密度和繞組最大容許溫升有關(guān)，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(cè)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(jié)省變壓器所占空間。這也是電力電子變壓器相比于傳統(tǒng)電力變壓器的一大優(yōu)點(diǎn)。
五、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(chǔ)能、濾波等作用。
　　六、12v電子變壓器電路圖
　　該電子變壓器工作原理與開關(guān)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，然后用鐵氧體變壓器對高頻、高壓脈沖降壓（如圖所示）。圖中R2、C1、VD5為啟動(dòng)觸發(fā)電路。C2、C3、L1、L2、L3、VT1、VT2構(gòu)成高頻振蕩部分。
VD1～VD4為1N4007型整流二極管，VD5為32V的觸發(fā)二極管。L1、L2、L3分別繞在H7×4×2立方米的磁環(huán)上，相位如圖中所示。L4、L5繞在H31×18×7立方米的磁環(huán)上，VT1、VT2選用耐壓BVceo≥350V的大功率硅管。其它元件無特殊要求。
　　該電子變壓器正常工作時(shí)，A點(diǎn)工作電壓約215V，B點(diǎn)約108V，C點(diǎn)約10V，D點(diǎn)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(shù)即可改變輸出高頻電壓。
　　元件序號參數(shù)：R1/1Ω/1WR2/200K、C1=0.01/100V、C2C3/0.47/250V、C4C5/1000P/1KV。VT1VT2/C3039L1L2/6T、L3/1T

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