变压器漏感会导致Ud平均值怎样变化

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2.3 变压器漏感对整流电路的影响

考虑包括变压器漏感在内的交流侧电感的影响,该漏感可用一个集中的电感L B 表示。现以三相半波为例,然后将其结论推广。

图2-25 考虑变压器漏感时的三相半波可控整流电路及波形

VT1换相至VT2的过程:

因a 、b 两相均有漏感,故i a 、i b 均不能突变。于是VT1和VT2同时导通,相当于将a 、b 两相短路,在两相组成的回路中产生环流i k 。i k=i b 是逐渐增大的,而i a=I d-i k 是逐渐减小的。当i k 增大到等于I d 时,i a=0,VT1关断,换流过程结束。

换相重叠角——换相过程持续的时间,用电角度g 表示。

换相过程中,整流电压u d 为同时导通的两个晶闸管所对应的两个相电压的平均值。

换相压降——与不考虑变压器漏感时相比,u d 平均值降低的多少。

换相重叠角γ的计算

由上述推导过程,可求得:

γ 随其它参数变化的规律:

(1) I d 越大则γ 越大; (2) X B 越大γ 越大;

(3) 当a ≤90°时,α 越小γ 越大

变压器漏抗对各种整流电路的影响如下:

表2-2 各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算

注:①单相全控桥电路中,环流i k 是从-I d 变为I d 。本表所列通用公式不适用; ②三相桥等效为相电压等于

23U 的6脉波整流电路,故其m =6,相电压按

23U 代入。

变压器漏感对整流电路影响的一些结论:

1) 出现换相重叠角g ,整流输出电压平均值U d 降低。 2) 整流电路的工作状态增多。

3) 晶闸管的d i/d t 减小,有利于晶闸管的安全开通。有时人为串入进线电抗器以抑制晶

闸管的d i/d t 。

4) 换相时晶闸管电压出现缺口,产生正的d u/d t ,可能使晶闸管误导通,为此必须加吸收

电路。换相使电网电压出现缺口,成为干扰源。

2.5 整流电路的谐波和功率因数

随着电力电子技术的发展,其应用日益广泛,由此带来的谐波(harmonics)和无功(reactive power)问题日益严重,引起了关注。无功的危害无功的危害::

导致设备容量增加。

使设备和线路的损耗增加。

线路压降增大,冲击性负载使电压剧烈波动。谐波的危害谐波的危害::

降低设备的效率。

变压器的漏感正确的测试方法：

把开关电源变压器的次级绕组短路，然后测试它的初级绕组的电感量，就是漏感。

电感值测量方法：串接一个电阻，通上交流电，测量电感上的电压和通过的电流，由欧姆定理计算电感的感抗，然后按下式推出电感值。

XL=ωL=2πfL，XL就是感抗，单位为欧姆，ω是交流发电机运转的角速度，单位为弧度/秒，f是频率，单位为赫兹，L是线圈电感，单位为亨利。

一、变压器的漏感

任何变压器都存在漏感，但开关变压器的漏感对开关电源性能指标的影响特别重要。由于开关变压器漏感的存在，当控制开关断开的瞬间会产生反电动势，容易把开关器件过压击穿；漏感还可以与电路中的分布电容以及变压器线圈的分布电容组成振荡回路，使电路产生振荡并向外辐射电磁能量，造成电磁干扰。因此，分析漏感产生的原理和减少漏感的产生也是开关变压器设计的重要内容之一。

开关变压器线圈之间存在漏感，是因为线圈之间存在漏磁通而产生的；因此，计算出线圈之间的漏磁通量就可以计算出漏感的数值。要计算变压器线圈之间存在的漏磁通，首先是要知道两个线圈之间的磁场分布。我们知道螺旋线圈中的磁场分布与两块极板中的电场分布有些相似之处，就是螺旋线圈中磁场强度分布是基本均匀的，并且磁场能量基本集中在螺旋线圈之中。另外，在计算螺旋线圈之内或之外的磁场强度分布时，比较复杂的情况可用麦克斯韦定理或毕-沙定理，而比较简单的情况可用安培环路定律或磁路的克希霍夫定律。

二、电感Q值：也叫电感的品质因素，是衡量电感器件的主要参数。是指电感器在某一频率的交流电压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。电感器的Q值越高，其损耗越小，效率越高。

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