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拉萨变压器在电源中有何应用?R型拉萨变压器的冲击电流为什么这么大?

2019-03-22 点击量:322

  拉萨变压器在电源中有何应用?

  电源装置,无论是直流电源还是交流电源,都要使用由软磁磁芯制成的电子拉萨变压器(软磁电磁元件)。虽然,已经有不用软磁磁芯的空芯电子拉萨变压器和压电陶瓷拉萨变压器,但是,到现在为止,绝大多数的电源装置中的电子拉萨变压器,仍然使用软磁磁芯。因此,讨论电源技术与电子拉萨变压器之间的关系:电子拉萨变压器在电源技术中的作用,电源技术对电子拉萨变压器的要求,电子拉萨变压器采用新软磁材料和新磁芯结构对电源技术发展的影响,一定会引起电源行业和软磁材料行业的朋友们的兴趣。本文提出一些看法,以便促成电源行业与电子拉萨变压器行业和软磁材料行业之间就电子拉萨变压器和软磁材料的有关问题进行对话,互相交流,共同发展。

  1、电子拉萨变压器在电源技术中的作用

  电子拉萨变压器和半导体开关器件,半导体整流器件,电容器一起,称为电源装置中的4大主要元器件。根据在电源装置中的作用,电子拉萨变压器可以分为:

  1)起电压和功率变换作用的电源拉萨变压器,功率拉萨变压器,整流拉萨变压器,逆变拉萨变压器,开关拉萨变压器,脉冲功率拉萨变压器;

  2)起传递宽带、声频、中周功率和信号作用的宽带拉萨变压器,声频拉萨变压器,中周拉萨变压器;

  3)起传递脉冲、驱动和触发信号作用的脉冲拉萨变压器,驱动拉萨变压器,触发拉萨变压器;

  4)起原边和副边绝缘作用的拉萨变压器,起屏蔽作用的屏蔽拉萨变压器;

  5)起单相变三相或三相变单相作用的相数变换拉萨变压器,起改变输出相位作用的相位变换拉萨变压器(移相器);

  6)起改变输出频率作用的倍频或http://guyuan.lcjyg.com/分频拉萨变压器;

  7)起改变输出阻抗与负载阻抗相匹配作用的匹配拉萨变压器;

  8)起稳定输出电压或电流作用的稳压拉萨变压器(包括恒压拉萨变压器)或稳流拉萨变压器,起调节输出电压作用的拉萨变压器;

  9)起交流和直流滤波作用的滤波器;

  10)起抑制电磁干扰作用的电磁干扰滤波器,起抑制噪声作用的噪声滤波器;

  11)起吸收浪涌电流作用的吸收器,起减缓电流变化速率的缓冲器;

  12)起储能作用的储能器,起帮助半导体开关换向作用的换向器;

  13)起开关作用的磁性开关器和拉萨变压器;

  14)起调节作用的可控器和饱和器;

  15)起变换电压、电流或脉冲检测信号的电压互感器、电流互感器、脉冲互感器、直流互感器、零磁通互感器、弱电互感器、零序电流互感器、霍尔电流电压检测器。从以上的列举可以看出,不论是直流电源,交流电源,还是特种电源,都离不开电子拉萨变压器。有人把电源界定为经过开关变换的直流电源和交流电源。

  在介绍软磁电磁元件在电源技术中的作用时,往往举开关电源中的各种电磁元件为例证。同时,在电子电源中使用的软磁电磁元件中,各种拉萨变压器占主要地位,因此用拉萨变压器作为电子电源中软磁元件的代表,称它们为“电子拉萨变压器”。

  2、电源技术对电子拉萨变压器的要求

  电源技术对电子拉萨变压器的要求,像所有作为商品的产品一样,是在具体使用条件下完成具体的功能中追求性能价格比最好。有时可能偏重价格和成本,有时可能偏重效率和性能。现在,轻、薄、短、小成为电子拉萨变压器的发展方向,是强调降低成本。从总的要求出发,可以对电子拉萨变压器得出四项具体要求:使用条件,完成功能,提高效率,降低成本。

  2.1使用条件电子拉萨变压器的使用条件,包括两方面内容:

  可靠性和电磁兼容性。以前只注意可靠性,现在由于环境保护意识增强,必须注意电磁兼容性。可靠性是指在具体的使用条件下,电子拉萨变压器能正常工作到使用寿命为止。一般使用条件中对电子拉萨变压器影响最大的是环境温度。决定电子拉萨变压器受温度影响强度的参数是软磁材料的居里点。软磁材料居里点高,受温度影响小;软磁材料居里点低,对温度变化比较敏感,受温度影响大。例如锰锌铁氧体的居里点只有215℃,比较低,磁通密度、磁导率和损耗都随温度发生变化,除正常温度25℃而外,还要给出60℃,80℃,100℃时的各种参数数据。因此,锰锌铁氧体磁芯的工作温度一般限制在100℃以下,也就是环境温度为40℃时,温升必须低于60℃。钴基非晶合金的居里点为205℃,也低,使用温度也限制在100℃以下。铁基非晶合金的居里点为370℃,可以在150℃~180℃以下使用。高磁导坡莫合金的居里点为460℃至480℃,可以在200℃~250℃以下使用。微晶纳米晶合金的居里点为600℃,取向硅钢居里点为730℃,可以在300℃~400℃下使用。电磁兼容性是指电子拉萨变压器既不产生对外界的电磁干扰,又能承受外界的电磁干扰。电磁干扰包括可听见的音频噪声和听不见的噪声。电子拉萨变压器产生电磁干扰的主要原因是磁芯的磁致伸缩。磁致伸缩系数大的软磁材料,产生的电磁干扰大。铁基非晶合金的磁致伸缩系数通常为最大(27~30)&TImes;10-6,必须采取减少噪声抑制干扰的措施。高磁导Ni50坡莫合金的磁致伸缩系数为25&TImes;10-6,锰锌铁氧体的磁致伸缩系数为21&TImes;10-6。以上这3种软磁材料属于容易产生电磁干扰的材料,在应用中要注意。3%取向硅钢的磁致伸缩系数为(1~3)&TImes;10-6,微晶纳米晶合金的磁致伸缩系数为(0.5~2)×10-6。这2种软磁材料属于比较容易产生电磁干扰的材料。6.5%硅钢的磁致伸缩系数为0.1×10-6,高磁导Ni80坡莫合金的磁致伸缩系数为(0.1~0.5)×10-6,钴基非晶合金的磁致伸缩系数为0.1×10-6以下。这3种软磁材料属于不太容易产生电磁干扰的材料。由磁致伸缩产生的电磁干扰的频率一般与电子拉萨变压器的工作频率相同。如果有低于或高于工作频率的电磁干扰,那是由其他原因产生的。

  R型拉萨变压器的冲击电流为什么这么大?

  上电时如磁通方向与剩磁方向相同,叠加后磁路饱合,便有此现象。

  不只是R型有,也有,只要是单条电工钢带卷绕成型而又未经切割的任何形状的铁芯拉萨变压器,都会发生。

  除此之外,还有铁氧体磁芯。

  拉萨变压器在合闸送电时产生的冲击电流称为励磁涌流,此电流强度瞬间可远远高于拉萨变压器的额定电流,以致超出开关的保护动作值,引起开关跳闸。加大开关的额定电 流虽然是一种简单的办法,却会带来降低对于拉萨变压器或电路过载保护的可靠性。对拉萨变压器采用预充磁的合闸方式是某些场合用来避免上述跳闸现象发生以致影响线路 安全的选择措施。

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