三相伺服電子變壓器原理

來源：上海諾穩電器設備制造有限公司瀏覽量：載入中...發布時間：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），固態變壓器（SolidStateTransformer，SST）和柔性變壓器（FlexibleTransformer，FT），是一種通過電力電子技術實現能量傳遞和電力變換的新型變壓器。對現有的電力電子變壓器拓撲結構進行分析和總結，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與基于電磁感應原理的高頻電能變換技術進行結合，實現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、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，穩壓變壓器，超隔離變壓器，傳輸線變壓器，漏磁變壓器
　　開關電源變壓器：用于開關電源電路中的變壓器
　　通訊變壓器：用于通訊網絡中起隔直、濾波的變壓器
三、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，減少污染，且維護方便，安全性好；
　　③能夠使變壓器的副方輸出恒定幅值的電壓；
　　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。
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。由于目前應用于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，所以預計電力電子變壓器未來在電力系統應用應首先在配電領域實現。
　　電力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。對于配電系統的變壓器，為了與常規電力變壓器一致，所以將與電源側相連的電力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力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力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，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，節省變壓器所占空間。這也是電力電子變壓器相比于傳統電力變壓器的一大優點。
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型整流二極管，VD5為32V的觸發二極管。L1、L2、L3分別繞在H7×4×2立方米的磁環上，相位如圖中所示。L4、L5繞在H31×18×7立方米的磁環上，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，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。
　　元件序號參數：R1/1Ω/1WR2/200K、C1=0.01/100V、C2C3/0.47/250V、C4C5/1000P/1KV。VT1VT2/C3039L1L2/6T、L3/1T

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