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行业新闻

什么是隔离变压器?介绍其工作原理和特点

2022-01-25

  隔离变压器是整流设备的电源变压器。整流设备的特点是一次侧输入电流,二次侧通过整流器后输出DC。隔离变压器与普通变压器原理相同。变压器是根据电磁感应原理制造的一种转换交流电压的设备。通常,变压器有两个独立的绕组,初级绕组和次级绕组,它们共用一个铁芯。变压器的初级绕组与交流电源相连,交流电在绕组中流动产生磁势,因此闭合铁芯中有交变磁通。当初级和次级绕组切断磁力线时,在次级中可以感应出相同频率的交流电。变压器初级和次级绕组的匝数比等于电压比。

  功能

  1.这是整流器系统的合适电压,

  2.是为了减少整流系统引起的波形失真对电网的污染。

  主要用途简介

  隔离变压器是整流设备的电源变压器。整流设备的特点是一次侧输入交流,二次侧经过整流器后输出DC。变流器是整流、逆流、变频三种工作方式的总称,其中整流是应用zui广泛的一种。用作整流器电源的变压器称为隔离变压器。大多数工业整流DC电源是通过隔离变压器和整流设备从交流电网获得的。

  电化工业

  这是隔离变压器应用zui多的行业,电解有色金属化合物生产铝、镁、铜等金属;电解盐生产氯碱;电解水产生氢气和氧气。

  牵引用DC电源

  矿井或城市电力机车直流网络。由于阀侧接架空线,短路故障多,DC负荷变化大,电力机车启动频繁,造成不同程度的短期过载。因此,这种变压器的温升个点限和电流密度都很低。阻抗比相应的电力变压器大30个点左右。

  驱动DC电源

  主要用于为DC电机的电驱动供电,如轧机的电枢和励磁。(4)DC输电隔离变压器电压一般在110千伏以上,容量上万千伏安。特别注意交流和DC对地绝缘的叠加。此外,还有用于电镀或电加工的DC电源、用于励磁的DC电源、用于充电和静电除尘的DC电源等。

  原因

  在隔离变压器应用zui广泛的化工行业,大功率整流器件也是二次电压低,电流大,所以在很多方面都和电炉变压器类似,也就是上面提到的结构特点,隔离变压器也是可用的。隔离变压器zui大的特点是二次电流不是正弦交流电。由于后续整流元件的单向导通特性,各相线不再与负载电流同时流动,而是由软电流导通。单向脉动电流由滤波装置转换成直流电。隔离变压器的二次电压和电流不仅与容量连接组有关,如常用的三相桥式整流电路、带平衡电抗器的整流电路以及相同DC输出电压和电流所需的隔离变压器的二次电压和。

  由于隔离变压器绕组电流是非正弦的,含有很多高次谐波,为了减少谐波对电网的污染,提高功率因数,需要增加整流设备的脉冲数,可以通过移相来解决。移相的目的是在同名的隔离变压器次级绕组端线电压之间进行移相。

  zui简单的相移方法

  zui简单的移相方法是在二次侧使用两个按数量和角度连接的绕组,这样可以使整流炉中的脉冲波数量翻倍。

  10kv干式隔离变压器对于大功率整流设备来说,脉冲波的数量也很大,脉冲波的数量为18、24、36等应用日益增多,因此需要在隔离变压器的一次侧设置一个移相绕组进行移相。移相绕组与主绕组的连接有三种方式,即锯齿形线、六边形和扩展三角形。

  电化学行业使用的隔离变压器调压范围比电炉变压器大得多。对于化学盐电解,隔离变压器的电压调节范围通常为56个点-105个点,对于铝电解,通常为5个点-105个点。常见的调压方式有变磁通调压、串联变压器调压和电炉变压器等自耦变压器调压。此外,由于整流元件的特性,硅整流元件的相角可以在整流炉的阀侧直接控制,整流电压的平均值可以平滑调节。这种调压方法称为相控调压。实现相控调压,一是采用晶体阀管,二是采用自饱和电抗器,基本由一个铁芯和两个绕组组成,三是工作绕组,串联在隔离变压器二次绕组和整流器之间,流经负载电流;另一个是DC控制绕组,由另一个DC电源提供DC电流。其主要原理是利用铁磁材料的非线性变化,使工作绕组的电抗值发生较大变化。通过调节DC控制电流,可以调节相位控制角α,从而调节平均整流电压。

  合适的整流电路

  常用的整流电路有单相半波、单相全波、三相半波、三相全波(Y或δ)桥、三相之字形(Zo)、六相Y形(中点连接)、六相叉形(之字形)、六相Y形并联桥(带平衡电抗器)、六相δY形串联桥、带平衡电抗器的十二相四之字形桥、六相Y形或DC电流可达25KA,DC电压范围从几十伏到几百伏阀侧常采用同相反并联方式。

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