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变频串联谐振变压器[产品打印页面]

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产品名称: 变频串联谐振变压器
产品型号: YD2000
产品展商: 其它品牌
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简单介绍
变频串联谐振变压器广泛用于电缆,电容器、发电机等具有大电容的电力设备的交流试验。原理是通过调节铁心磁路的气隙长度,得到连续变化的电感L,使其与被试品对地电容C发生谐振。本文以一台150kVA试验装置为模型,阐述高压谐振变压器的原理与有关参数的计算。为上海来扬研制开发,功能全,深受广大用户喜爱

变频串联谐振变压器

的详细介绍

变频串联谐振变压器广泛用于电缆,电容器、发电机等具有大电容的电力设备的交流试验。原理是通过调节铁心磁路的气隙长度,得到连续变化的电感L,使其与被试品对地电容C发生谐振。本文以一台150kVA试验装置为模型,阐述高压谐振变压器的原理与有关参数的计算。为上海来扬研制开发,功能全,深受广大用户喜爱
2. 谐振变压器原理

2.1 结构特征:谐振变压器的铁心可以做成两种不同的结构:壳式和心式。心式铁心变压器在一系列主要指标方面不如壳式铁心变压器,其重量和外型尺寸较大,调节气隙的传动机构比较复杂。为此,我们研制的试验装置采用壳式结构,谐振变压器绕组套装在可移动的中心柱外面。

2.2 特性曲线:,在不同气隙长度δ下,谐振变压器的伏安特性具有良好的线性关系,其电感L与变压器上的电压值无关。因而这种谐振变压器在用于交流谐振试验时,可先在低压条件下进行调谐(通过传动机构改变动铁心与下轭铁心之间的气隙长度),当调谐到谐振时,再升高试验电压,系统调谐非常方便。

2.3 回路电感L与铁心气隙长度δ的关系:气隙可调谐振变压器,无论是串联型还是并联型,都是通过调节铁心气隙长度,改变回路电感量L,使谐振变压器发生谐振。这就是对于具有一定对地电容的被试器,通过改变铁心气隙长度使谐振变压器发生谐振的机理。但是需要注意的是气隙长度不可过大,过大会使已建立的谐振条件遭到破坏。

2.4 调谐原理:

(1)串联调谐:当对谐振变压器施加US=220V,f=50Hz的工频电压后,通过手动或自动调节,使即ωL=1/ωC即XL=XC时,回路发生串联谐振,这里回路电流IS大=Us/(RL+RC)因为RC>>RL,则有Is≈US/Rc (1)被试品上的电压UC和调谐电抗器上的电压UL分别为: Uc=(1/ωc)Is=XcIs UL=ωLIs=XLIs当调谐到谐振时Uc=UL=ω0LIs=(ω0L/Rc)Us (2)式(2)中比值ω0L/Rc=(根号L/C的2次方)/Rc=Q (3)ω0为谐振角频率Q称为串联谐振回路的品质因数。因为(根号L/C的2次方)>>RC,所以Q>>1。从而得出电源容量Ps=UsIs=(Uc/Q)Is=Pc/Q (4)由式(4)可知,当谐振变压器调谐到谐振时,电源电压和容量均为被试品对应电压和容量的1/Q。所以与一般试验变压器相比,谐振变压器具有重量轻、体积小的优点。

(2)当RL≤ωL,Rc≤1/ωc时,并联谐振的谐振频率fo为:并联回路的品质因数Q为: Q=(ω0L)/(RL+Rc)=1(RL+Rc)ω0C (6)式中RL、RC——电感、电容的等效串联电阻(Ω) L——调谐电抗器电感(H) C——试品对地电容(F)当向并联谐振变压器施加50Hz交流电压时,随着电压的升高,回路中将产生强迫振荡。当回路的振荡频率等于外施电源频率时,回路的阻抗大(且呈纯电阻性),因而回路电流小,但L和C上的电流IL和IC都是回路电流I的Q倍,即IL=IC=QI。

3 谐振变压器主要参数的计算

3.1 电感L的计算:

 (1)漏感LS的计算Ls=[(4πN 2 Ss×10 -9)/Ls](H) (7)式中SS——漏磁通等值截面积(cm2) lS——漏磁通等值长度(cm)N——绕组匝数

(2)主电感LO的计算L0=[(4πN 2 Ss×10 -9)/δ](H) (8)式中δ——气隙长度(cm)Sδ——间隙磁路等值截面积(cm2)(3)总电感L的计算L=Ls+L0=[[(4πN 2 Ss×10 -9)/Ls](H) Ss×10 -9)/Ls]+[(4πN 2 Ss×10 -9)/δ] =[(4πN 2(Ss/Ls+Sδ/δ)×10 -9 (H) (9)

3.2 铁心尺寸的计算:

(1)阶梯型铁心外接园直径D=K(根号的4次方)(cm) (10)式中S——铁心单柱容量(kVA) K——比例系数,4.5~5.5(选用冷轧硅钢片时取小值)

(2)铁心有效截面积SGSG=(πD2/4)KyKd (11)式中Ky=0.9——铁心级数利用系数Kd=0.93——铁心叠片系数3.3 绕组匝数的计算(12)式中N1——一次线圈匝数U1——一次线圈电压(电源电压),可取220V或380V,f——电源频率,为50Hz B——铁心磁通密度,(1.5~1.8)×104Gs,二次线圈匝数N2的求法同上,只需将式中U1以二次线圈电压代换即可。

3.4小气隙δmin和大气隙δmax的计算:

(1)δmin的计算:式中KL——电感调节系数,6.5~7.0

(2)δmax的计算δmax≈KδKLKδmin (14)式中Kδ=2.2~2.5,谐振变压器的其它参数与普通电抗器的计算类似。

4. 150kVA谐振试验变压器的设计 


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