直流變壓器
直流變壓器有兩種基本類型,即輸出穩(wěn)壓的DC-DC變換器和輸出電壓隨輸入調(diào)節(jié)的“直流變壓器”。直流變壓器和交流變壓器類似,將一種直流電壓變換成另一種或多種直流電壓;通過(guò)高頻斬波、變壓器隔離、高頻整流來(lái)實(shí)現(xiàn)一種直流電壓到與之成正比的另一種或多種直流電壓的變換,可用于功率傳輸和電壓檢測(cè)等場(chǎng)合。
與交流輸電相比,高壓直流輸電具有輸送功率容量大、損耗小、輸送距離遠(yuǎn)、穩(wěn)定性好等特點(diǎn),而有廣闊的應(yīng)用前景。目前在高壓直流輸電系統(tǒng)中整流側(cè)和逆變側(cè),仍然要工頻變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)和交流電網(wǎng)相連,體積大,質(zhì)量大。直流輸電仍然作為交流輸電一種輔助功能,沒(méi)有直接用于用電設(shè)備。為了適應(yīng)將來(lái)將高壓直流輸電直接應(yīng)用于用電設(shè)備,尤其對(duì)大規(guī)模非并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電等獨(dú)立電力系統(tǒng),原方案就顯得笨重而不經(jīng)濟(jì)。需要具有和交流隔離變壓器功能類似的直流變壓裝置,將高壓直流電轉(zhuǎn)換成隔離的滿足用電設(shè)備要求的低壓直流電。
理想直流變壓器的基本要求
?。?)實(shí)現(xiàn)輸入輸出電壓的電氣隔離和輸人輸出的比例關(guān)系,并可以實(shí)現(xiàn)多路輸出;
?。?)利用變壓器漏感進(jìn)行能量傳輸,無(wú)能耗,變換效率為1,功率密度高;
?。?)輸出不需濾波電感,可以大大減小輸出濾波器的體積和重量,動(dòng)態(tài)性能好,瞬態(tài)響應(yīng)速度快;
?。?)系統(tǒng)頻帶寬,能夠不失真地傳輸電壓;
(5)采用開環(huán)控制,控制電路簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn)軟開關(guān),可以進(jìn)一步提高開關(guān)頻率;
?。?)可靠性高,對(duì)電源和用電設(shè)備電磁干擾小。
直流變壓器的工作原理
當(dāng)原線圈中的電流在減小時(shí),電流在鐵芯上產(chǎn)生的磁場(chǎng)也減弱,這時(shí)在副線圈中就產(chǎn)生了與原線圈電流方向相同的電流,這個(gè)電流在鐵芯上產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原線圈在鐵芯中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相同。
一直如此變化下去,原電感線圈中由于電流的改變,就在副線圈中產(chǎn)生了電流。這就是變壓器的工作原理。
直流電升壓首先用電子元件變?yōu)榻涣麟?,然后通過(guò)變壓器來(lái)改變電壓的。這叫逆變。用于將直流電升壓的設(shè)備叫逆變器。
變壓器的工作原理是用電磁感應(yīng)原理工作的。變壓器有兩組線圈。初級(jí)線圈和次級(jí)線圈。次級(jí)線圈在初
級(jí)線圈外邊。當(dāng)初級(jí)線圈通上交流電時(shí),變壓器鐵芯產(chǎn)生交變磁場(chǎng),次級(jí)線圈就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。變壓器的線圈的匝數(shù)比等于電壓比。例如:初級(jí)線圈是500匝,次級(jí)線圈是250匝,初級(jí)通上220V交流電,次級(jí)電壓就是110V。變壓器能降壓也能升壓。如果初級(jí)線圈比次級(jí)線圈圈數(shù)少就是升壓變壓器,可將低電壓升為高電壓。