整流变压器的参数计算
zs整流脉冲变压器参数
zs整流脉冲变压器参数整流脉冲变压器是一种常见的电力设备，广泛应用于工业生产和电力系统中。
它可以将交流电转换为直流电，并通过高频脉冲技术实现电能的传输和变换。
在实际应用中，zs整流脉冲变压器的参数对于设备的性能和工作效果起着重要的影响。
本文将介绍几个关键的参数，包括额定输入电压、输出电压、额定容量、效率和频率响应。
额定输入电压是zs整流脉冲变压器的一个重要参数。
它表示设备正常工作时所需的输入电压范围。
在设计和选择变压器时，需要根据实际需求确定合适的额定输入电压。
过高或过低的输入电压都会影响设备的性能和稳定性。
输出电压也是zs整流脉冲变压器的关键参数之一。
它表示变压器输出的直流电压大小。
根据不同的应用需求，可以调整输出电压的大小。
输出电压的稳定性对于设备的工作效果至关重要，因此在设计和制造过程中需要严格控制输出电压的波动范围。
额定容量是指zs整流脉冲变压器能够承受的最大负荷功率。
在选择变压器时，需要根据实际负荷需求确定合适的额定容量。
过小的额定容量可能导致设备过载，而过大的额定容量则会浪费资源。
因此，在设计和选购过程中需要合理确定额定容量，以确保设备的正常运行。
效率是衡量zs整流脉冲变压器能量转换效率的重要参数之一。
它表示设备输入和输出之间能量转换的效率。
效率越高，表示设备能够更有效地将输入电能转换为输出电能，减少能量的损耗。
在实际应用中，需要根据效率要求选择合适的变压器，以提高能源利用率和降低能源消耗。
频率响应是衡量zs整流脉冲变压器对输入信号频率变化响应能力的参数之一。
它表示设备能够传输和变换的频率范围。
在实际应用中，频率响应需要根据不同的工作环境和信号要求进行调整。
过宽或过窄的频率响应范围都会影响设备的工作效果和稳定性。
zs整流脉冲变压器的参数对于设备的性能和工作效果起着重要的影响。
在选择和应用过程中，我们需要根据实际需求合理确定额定输入电压、输出电压、额定容量、效率和频率响应等参数，以确保设备的正常运行和高效工作。
轴向双分裂式12脉波牵引整流变压器均衡电流的分析计算_下_
3- 1 3
1 3
1 3
3- 1 3
2- 3 3
-
23
3
-
3- 1 3
-
1 3
-
1 3
Bφ
-
2
3
3
-
3- 1 3
-
1 3
-
1 3
-
3- 1 3
-
23
3
2- 3 3
3- 1 3
1 3
1
3- 1 2- 3
3
3
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Cφ
1 3
1 3
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2- 3 3
-
23
3
-
3- 1 3
-
1 3
-
1 3
-
3- 1 3
-
1 4 变压器 第 37 卷
(2) 一次绕组线电流中均衡电流的等效有效值
I16 =
2 π
×π 6
(2 - 3) 2 + ( 3 - 1) 2 + ( 1 ) 2
3
3
3
I2j6
=
4- 2 3
3 Ij6
=
3- 1 Ij6
a1 b1
a1c1
c2 b2 a1
a2 b2
a1 ①
a1 ②
a2c2
a1 ③
b1
b1c1
b1a1
b2c2
b1 ①
b1 ②
b2 a2
b1 ③
c1
c1a1
c1 b1
c2a2
c1 ①
c1 ②
c2 b2 c1 ③
-1
1
-1
1
0
0
1
-1
变压器计算
前言变压器是根据电磁感应定律，将交流电变换为同频率、不同电压交流电的非旋转式电机。
变压器是随着电磁感应现象的发现而诞生，经过许多科学家不断完善、改进而形成的。
同时变压器也是工厂供电系统中最重要的元件，在现实的运用中显示越来越重要的作用。
随着信息技术、材料技术、新能源技术等新技术与制造技术的相互交叉渗透,融合,使传统意义上的制造技术在原有基础上得到了质的飞跃,形成了当代的先进制造技术,与传统制造技术相比,它既有继承性,又有质的区别;它既有特定的含义,又是动态发展的,想对而言的.如今,先进制造技术已成为各国经济发展和满足人民日益增长的主要技术支撑,成为加速高新技术发展和和实现国防现代化的主要技术支撑,成为企业有激烈的市场竞争中能立于不败之地并求得迅速发展的关键因素。
继电保护装置是电力系统密不可分的一部分，是保障电力设备安全和防止、限制电力系统大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。
国内外实践证明，继电保护一旦发生不正确动作，往往会扩大事故，造成严重后果，而继电保护装置既各种不同类型的继电器，以一定的方式连接与组合，在系统发生故障时，继电保护装置动作，作用与断路器脱扣线圈或给出报警信号。
以达到对系统进行保护的目的。
三相油浸式变压器机构设计及电磁计算总体设计思路图概述变压器作为一种能量转换器，广泛地应用于国民经济各部门，各领域。
由于使用了变压器，使得发电机、传输电力的电网以及应用电力的用电设备，都有可能选择最合适的工作电压，安全而经济的运行。
变压器类产品包括变压器、互感器、调压器、电抗器等，品种规格繁多，但基本原理和结构是相似的。
变压器设计包括电磁计算与结构设计。
电磁计算的任务在于确定变压器的电磁负荷和主要尺寸，计算性能数据以及重量、外形尺寸等。
计算的结果必须满足有关技术标准的规定和使用部门的要求。
结构设计的任务是选定各种结构件的型式，核算各部分的强度。
特别重要的是保证绕组的绝缘强度和动、热稳定性，以及铁心和油箱的机械强度。
变压器参数计算公式
高频变压jlm器参数计算1．电磁学计算公式推导：1．磁通量与磁通密度相关公式：Ф = B * S (A) ⑴Ф ----- 磁通(韦伯)B ----- 磁通密度(韦伯每平方米或高斯) 1韦伯每平方米=104高斯S ----- 磁路的截面积(平方米)B = H * μ ⑵μ ----- 磁导率(无单位也叫无量纲)H ----- 磁场强度(伏特每米)H = I*N / l ⑶I ----- 电流强度(安培)N ----- 线圈匝数(圈T)l ----- 磁路长路(米)2．电感中反感应电动势与电流以及磁通之间相关关系式：E L =⊿Ф / ⊿t * N ⑷E L = ⊿i / ⊿t * L ⑸⊿Ф ----- 磁通变化量(韦伯)⊿i ----- 电流变化量(安培)⊿t ----- 时间变化量(秒)N ----- 线圈匝数(圈T)L ------- 电感的电感量(亨)由上面两个公式可以推出下面的公式：⊿Ф / ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 变形可得：N = ⊿i * L/⊿Ф再由Ф = B * S 可得下式:N = ⊿i * L / ( B * S ) ⑹且由⑸式直接变形可得：⊿i = E L * ⊿t / L ⑺联合⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式:L =(μ* S )/ l * N2 ⑻ 这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的因素)3．电感中能量与电流的关系：Q L = 1/2 * I2 * L ⑼Q L -------- 电感中储存的能量(焦耳)I -------- 电感中的电流(安培)L ------- 电感的电感量(亨)4．根据能量守恒定律及影响电感量的因素和联合⑺⑻⑼式可以得出初次级匝数比与占空比的关系式：N1/N2 = (E1*D)/(E2*(1-D)) ⑽N1-------- 初级线圈的匝数(圈) E1-------- 初级输入电压(伏特)N2-------- 次级电感的匝数(圈) E2-------- 次级输出电压(伏特) 2．根据上面公式计算变压器参数：1．高频变压器输入输出要求：输入直流电压： 200--- 340 V输出直流电压： 23.5V输出电流： 2.5A * 2输出总功率： 117.5W2．确定初次级匝数比：次级整流管选用V RRM =100V正向电流(10A)的肖特基二极管两个，若初次级匝数比大则功率所承受的反压高匝数比小则功率管反低,这样就有下式：N1/N2 = V IN(max) / (V RRM * k / 2) ⑾N1 ----- 初级匝数 V IN(max) ------ 最大输入电压 k ----- 安全系数N2 ----- 次级匝数 Vrrm ------ 整流管最大反向耐压这里安全系数取0.9由此可得匝数比N1/N2 = 340/(100*0.9/2) ≌ 7.6 3． 计算功率场效应管的最高反峰电压:Vmax = V in(max) + (Vo+Vd)/ N2/ N1 ⑿V in(max) ----- 输入电压最大值 Vo ----- 输出电压 Vd ----- 整流管正向电压Vmax = 340+(23.5+0.89)/(1/7.6)由此可计算功率管承受的最大电压: Vmax ≌525.36(V)4．计算PWM占空比：由⑽式变形可得：D = (N1/N2)*E2/(E1+(N1 /N2*E2)D=(N1/N2)*(Vo+Vd)/V in(min)+N1/N2*(Vo+Vd) ⒀D=7.6*(23.5+0.89)/200+7.6*(23.5+0.89)由些可计算得到占空比 D≌ 0.4815．算变压器初级电感量：为计算方便假定变压器初级电流为锯齿波，也就是电流变化量等于电流的峰值,也就是理想的认为输出管在导通期间储存的能量在截止期间全部消耗完。
桥式整流电路参数计算
桥式整流电路参数计算桥式整流电路是一种常用的电路配置，用于将交流电转变为直流电。
在这篇文章中，我们将讨论桥式整流电路的参数计算方法。
我们需要了解桥式整流电路的基本结构。
桥式整流电路由四个二极管组成，形成一个桥形结构。
交流电信号通过变压器的副边输入到桥式整流电路中，从而实现电流的单向导通。
在计算桥式整流电路的参数之前，我们需要明确一些基本概念。
首先是电流和电压的平均值和有效值。
电流和电压的平均值是一段时间内的平均值，而有效值是电流和电压的平方平均值开根号。
在桥式整流电路中，我们通常关注的是电流和电压的有效值。
接下来，我们将介绍桥式整流电路的参数计算方法。
1. 电流的有效值计算：桥式整流电路中，电流的有效值可以通过电流的平均值和形状因子进行计算。
形状因子是电流波形的峰值与有效值之比。
对于桥式整流电路，形状因子约为1.11。
因此，电流的有效值可以通过电流的平均值乘以1.11来计算。
2. 电压的有效值计算：桥式整流电路中，电压的有效值可以通过电压的平均值和形状因子进行计算。
形状因子同样约为1.11。
因此，电压的有效值可以通过电压的平均值乘以1.11来计算。
3. 输出电流和电压的平均值计算：桥式整流电路中，输出电流和电压的平均值可以通过输入电流和电压的平均值以及二极管的导通时间来计算。
在桥式整流电路中，每个二极管的导通时间约为半个周期。
因此，输出电流和电压的平均值可以通过输入电流和电压的平均值乘以2来计算。
4. 输出电流和电压的峰值计算：桥式整流电路中，输出电流和电压的峰值可以通过输入电流和电压的峰值减去二极管的压降来计算。
二极管的压降约为0.7V。
因此，输出电流和电压的峰值可以通过输入电流和电压的峰值减去0.7V来计算。
桥式整流电路的参数计算可以通过以上方法完成。
通过计算桥式整流电路的参数，我们可以得到电流和电压的有效值、平均值和峰值，从而更好地理解和分析电路的性能。
需要注意的是，桥式整流电路的参数计算方法仅适用于理想情况下，即假设二极管完全导通和不考虑电路的损耗。
整流变压器常用移相方式与结构特点的分析及讨论
整流变压器常用移相方式与结构特点的分析及讨论作者：赵丽来源：《科技与创新》2016年第08期摘要：整流变压器是专用于整流系统的变压器，能供给整流系统适当的电压，并能减少整流系统引起的波形畸变对电网的影响。
在应用整流变压器时，移相方式的选择非常重要，不同的移相方式有不同的结构特点。
因此，就整流变压器常用的移相方式及其结构特点展开了探讨。
关键词：整流变压器；移相方式；电源变压器；功率中图分类号：TM422 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2016.08.1111 整流变压器的工作原理整流变压器是整流设备的电源变压器，最突出的特点为原边输入交流、副边通过整流元件后输出直流。
目前，用于工业领域的整流直流电源基本是由交流电网通过整流变压器和整流设备得到的。
对于大功率的整流装置而言，其电流相对较大，但二次电压较低，整流变压器的二次电流不是正弦交流。
由于后续整流元件具有单向导通特征，所以，各相线之间不再同时流有负载电流。
对于软流导电而言，单方向的脉动电流经过滤波装置后会转换为直流电，整流变压器的二次电压电流与容量连接组相关，比如三相桥式整流线路等。
整流变压器的参数计算一般是以整流线路为前提的，并从二次侧向一次侧推算。
整流变压器的绕组电流为非正弦，且含有大量的高次谐波。
在应用整流变压器的过程中，为了有效减少其对电网的影响，并进一步增大功率因数，就必须通过移相的方法增大整流变压器的脉冲数。
对整流变压器进行移相最主要的目的是使其二次绕组的同名端线电压之间有一个相位。
2 整流变压器移相方式的结构特点整流变压器较为常用的移相方式有星角绕组移相、移相绕组移相和移相自耦变压器移相等。
下面对这3种常用的移相方式的结构特点进行分析。
2.1 星角绕组移相的结构特点该移相方式可细分为二次侧移相和一次侧移相。
2.1.1 二次侧移相这种移相方式较为简单，只需要配置1台整流变压器，并在一次侧设置1个联结成Y或D 的三相绕组，二次侧设置2个分别联结成Y和D的二次绕组（同名端线电压之间的相位移为30°）。
整流变压器的参数计算
整流变压器的参数计算晶闸管变流设备一般都是通过变压器与电网连接的,因此其工作频率为工频初级电压即为交流电网电压.经过变压器的耦合,晶闸管主电路可以得到一个合适的输入电压,是晶闸管在较大的功率因数下运行.变流主电路和电网之间用变压器隔离,还可以抑制由变流器进入电网的谐波成分,减小电网污染.在变流电路所需的电压与电网电压相差不多时,有时会采用自耦变压器;当变流电路所需的电压与电网电压一致时,也可以不经变压器而直接与电网连接,不过要在输入端串联"进线电抗器"以减少对电网的污染.变压器的参数计算之前,应该确定负载要求的直流电压和电流,确定变流设备的主电路接线形式和电网电压.先选择其次级电压有效值U2,U2数值的选择不可过高和过低,如果U2过高会使得设备运行中为保证输出直流电压符合要求而导致控制角过大,使功率因数变小;如果U2过低又会在运行中出现当α=αmin时仍然得不到负载要求的直流电压的现象.通常次级电压,初级和次级电流根据设备的容量,主接线结构和工作方式来定.由于有些主接线形式次级电流中含有直流成分,有的又不存在,所以变压器容量(视在功率)的计算要根据具体情况来定.5.5.1 变压器次级相电压U2的计算整流器主电路有多种接线形式,在理想情况下,输出直流电压Ud与变压器次级相电压U2有以下关系BUVdKUKU2= (5.39)其中KUV为与主电路接线形式有关的常数;KB为以控制角为变量的函数,设整流器在控制角α=0和控制角不为0时的输出电压平均值分别为Ud0和Udα,则KUV= Ud0/ U2,KB=Udα/Ud0.在实际运行中,整流器输出的平均电压还受其它因素的影响,主要为:(1)电网电压的波动.一般的电力系统,电网电压的波动允许范围在+5%~-10%,令ε为电压波动系数,则ε在0.9~1.05之间变化,这是选择U2的依据之一.考虑电网电压最低的情况,设计中通常取ε=0.9~0.95.(2)整流元件(晶闸管)的正向压降.在前面对整流电路的分析中,没有考虑整流元件的正向压降对输出电压的影响,实际上整流元件要降掉一部分输出电压,设其为UT.由于整流元件与负载是串联的,所以导通回路中串联元件越多,降掉的电压也就越多.令PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 试用版本创建回路元件串联个数为nS,如半波电路nS=1;桥式电路nS=2.如果桥臂上有元件串联,nS 也做相应的变动.这样由于整流元件降掉的电压为nSUT.(3)直流回路的杂散电阻.滞留回路中,接线端子,引线,熔断器,电抗器等都具有电阻,统称杂散电阻.设备工作时会产生附加电压降,记为∑U,在额定工作条件下,一般∑U占额定电压的0.2%~0.25%.(4)换相重叠角引起的电压损失.由前面对整流电路的分析可知,换相重叠角引起的电压降ΔUd由交流回路的电抗引起,可由整流变压器漏抗XS表示.由前面的分析可知,变压器漏抗主要与变压器的短路电压百分比uk%,有关.不同容量的变压器其短路电压百分比也不一样,通常为:容量小于100KV A的变压器uk%取5;容量在100~1000KV A范围时,uk%在5~7之间选取;容量大于1000KV A,uk%的取值范围为7~10.ΔUd可由以下公式计算,对于n相半波电路,nUunKUkgd2100%2π= (5.40)对n相桥式电路2100%2nUunKUkgdπ= (5.41)单相桥式整流与单相双半波整流电路相同,取n=2.(5)整流变压器电阻的影响.交流电压损失受负载系数的影响,假定功率因数为1,则交流电压的损失(可认为由变压器引起的交流电压降)ΔUa为22USpKUcu由其引起的整流输出电压的压降为BcugUVadKUSpKKU22= (5.42)考虑上述所有因素,整流电路的直流输出电压应为addTSBUVdUUUUnKUKU -∑- --=2minε (5.43)将有关各量代入并整理后可得次级相电压有效值的计算公式为2min2100%SpKKKuKKKKUUnUUcuBgUVkXgBUVTSd-∑++=ε(5.44)PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 试用版本创建 表5-2 整流变压器计算系数电路形式KX KUV Kfb KI2 KI1 KTL KB单相双半波0.450 0.9 0.45 0.707 1 1 cosα单相半控桥0.637 0.9 0.45 1 1 1 0.5(1+ cosα)单相全控桥0.637 0.9 0.45 1 1 1 cosα三相半波0.827 1.17 0.386 0.577 0.471 1.732 cosα三相半控桥1.170 2.34 0.386 0.816 0.816 1.22 0.5(1+cosα)三相全控桥1.170 2.34 0.386 0.816 0.816 1.22 cosα式(5.44)中的KX叫做换相电压降系数,对换相压降有影响,它与电路的接线形式有关, 当电路为n相半波整流时nnKXπ2=当为n相桥式整流时,2nnKXπ=2. 变压器次级相电流有效值I2的计算一般的工业生产用晶闸管设备的负载都为电感性的,负载电流基本上是直流,因而晶闸管电流为方波.变压器的各相绕组与一个(半波)或两个(桥式)晶闸管连接,所以变压器次级电流也为方波,其有效值I2与负载电流Id成正比关系,比例系数决定于电路的接线形式,所以dIIKI22= (5.45)如果负载为电阻性,则负载电流,晶闸管电流和变压器次级电流都不是方波,不能采用上式计算,要通过电路分析求取电流的方均根值.如果是电动机负载,式(5.45)中的Id 应取电动机的额定电流而不是堵转电流,因为堵转电流仅出现在启动后的很短的一段时间,这段时间变压器过载运行是允许的.3. 变压器次级相电流有效值I1的计算整流变压器的初,次级电流都是非正弦波,对于不同的主电路接线形式两者的关系是不一样的.主电路为桥式接线时变压器次级绕组电流中没有直流分量,初,次级电流的波形相同,PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 试用版本创建其有效值之比就是变压器的变比Kn.在半波电路中,变压器的次级电流是单方向的,包含着直流分量Id2和交流分量Ia2,i2= id2+ ia2,而直流成分是不能影响初级电流i1的.i1仅与ia2有关,i1= ia2/Kn.现以三相半波电路为例说明初级电流的计算方法.设负载为电感性,电感量足以消除负载电流的波动,i2的波形如图5-11所示.次级电流的有效值为3/2dII=, 次级电流中的直流成分为3/2ddII=,根据电路理论,次级电流中的交流成分有效值为ddaIIII3222222=-=初级电流与次级交流电流之间成正比关系,为dnnaIKKII32121= (5.46)当变比为1时,I1与Ia2之间的关系称为网侧电流变换系数KI1,I1可表示为dnIIKKI11= (5.47)tti1i2图5-11 三相半波电路变压器的电流3. 变压器容量的计算变压器的容量即变压器的视在功率,对于绕组电流中含有直流成分的变压器,由于初, 次级的电流有效值之比不是变压器的变比,而两侧的电压之比却为变比,所以初级和次级的容量是不同的.设变压器初级容量为S1,次级容量为S2;初级和次级的相数分别为n1和n2,初,次级容量的计算公式分别为1111IUnS= (5.48)2222IUnS= (5.49)PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 试用版本创建变压器的等效容量为初,次级容量的平均值,为221SSS+= (5.50)。
变压器保护整定计算
变压器保护整定计算变压器保护整定是确保变压器运行安全和可靠的重要措施之一。
变压器保护的整定计算包括根据变压器的特性和运行情况确定合适的保护装置参数和设置值，以及设置合理的动作时间和动作特性。
一般而言，变压器保护整定计算包括以下几个方面：1. 短路保护整定计算：短路保护主要是针对变压器的内部短路故障。
常用的短路保护装置有差动保护和整流保护。
差动保护的整定计算包括选择差动电流变比、设置过流元件动作时间、最大不平衡电流选择等。
整流保护的整定计算包括设置整流元件的动作电流和动作时间。
2. 过载保护整定计算：过载保护主要是针对长时间过载导致变压器温度升高的保护。
常用的过载保护装置有热继电器和电流限制保护。
过载保护的整定计算包括根据变压器额定容量和温度上升标准，确定过载保护动作电流和动作时间限制。
3. 低压保护整定计算：低压保护主要是针对变压器的低压侧电压异常，如低电压或缺相保护。
常用的低压保护装置有欠压保护和过电压保护。
低压保护的整定计算包括设置欠压保护的动作电压和动作时间，以及过电压保护的动作电压和动作时间。
4. 油温保护整定计算：油温保护主要是监测变压器油温，以防止过高的温度损坏变压器绝缘。
油温保护装置通常根据油温上升速度和最高允许温度来进行整定计算。
以上是一般变压器保护整定计算的主要内容，具体的计算方法和参数设置会根据变压器的类型、额定容量和运行条件等因素而有所不同。
在实际工程中，可以根据国家或地区的标准、规范和经验来进行整定计算，确保变压器保护装置的可靠性和经济性。
另外，为了确保变压器保护整定计算的准确性，通常需要进行现场测试和校核。
这些测试包括差动保护的零序电流测试、过载保护的负荷电流测试、低压保护的检查电压测试、油温保护的油温测试等。
通过测试和校核，可以验证整定计算结果的正确性，并进行必要的调整和修改。
总的来说，变压器保护整定计算是一个相对复杂和专业的工作，需要考虑多个因素和参数，并结合实际情况进行调整和优化。
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整流变压器的参数计算
晶闸管变流设备一般都是通过变压器与电网连接的,因此其工作频率为工频初级电压即
为交流电网电压.经过变压器的耦合,晶闸管主电路可以得到一个合适的输入电压,是晶闸
管在较大的功率因数下运行.变流主电路和电网之间用变压器隔离,还可以抑制由变流器进
入电网的谐波成分,减小电网污染.在变流电路所需的电压与电网电压相差不多时,有时会
采用自耦变压器;当变流电路所需的电压与电网电压一致时,也可以不经变压器而直接与电
网连接,不过要在输入端串联"进线电抗器"以减少对电网的污染.
变压器的参数计算之前,应该确定负载要求的直流电压和电流,确定变流设备的主电路
接线形式和电网电压.先选择其次级电压有效值U2,U2数值的选择不可过高和过低,如果
U2过高会使得设备运行中为保证输出直流电压符合要求而导致控制角过大,使功率因数变
小;如果U2过低又会在运行中出现当α=αmin时仍然得不到负载要求的直流电压的现象.通
常次级电压,初级和次级电流根据设备的容量,主接线结构和工作方式来定.由于有些主接
线形式次级电流中含有直流成分,有的又不存在,所以变压器容量(视在功率)的计算要根
据具体情况来定.
5.5.1 变压器次级相电压U2的计算
整流器主电路有多种接线形式,在理想情况下,输出直流电压Ud与变压器次级相电压U2有以下关系
BUVdKUKU2= (5.39)
其中KUV为与主电路接线形式有关的常数;KB为以控制角为变量的函数,设整流器在控
制角α=0和控制角不为0时的输出电压平均值分别为Ud0和Udα,则KUV= Ud0/ U2,KB=Ud
α/Ud0.
在实际运行中,整流器输出的平均电压还受其它因素的影响,主要为:
(1)电网电压的波动.一般的电力系统,电网电压的波动允许范围在+5%~-10%,令
ε为电压波动系数,则ε在0.9~1.05之间变化,这是选择U2的依据之一.考虑电网电压最
低的情况,设计中通常取ε=0.9~0.95.
(2)整流元件(晶闸管)的正向压降.在前面对整流电路的分析中,没有考虑整流元
件的正向压降对输出电压的影响,实际上整流元件要降掉一部分输出电压,设其为UT.由
于整流元件与负载是串联的,所以导通回路中串联元件越多,降掉的电压也就越多.令
PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 试用版本创建
回路元件串联个数为nS,如半波电路nS=1;桥式电路nS=2.如果桥臂上有元件串联,nS 也
做相应的变动.这样由于整流元件降掉的电压为nSUT.
(3)直流回路的杂散电阻.滞留回路中,接线端子,引线,熔断器,电抗器等都具有
电阻,统称杂散电阻.设备工作时会产生附加电压降,记为∑U,在额定工作条件下,一般∑U占额定电压的0.2%~0.25%.
(4)换相重叠角引起的电压损失.由前面对整流电路的分析可知,换相重叠角引起的电压
降ΔUd由交流回路的电抗引起,可由整流变压器漏抗XS表示.由前面的分析可知,变压器
漏抗主要与变压器的短路电压百分比uk%,有关.不同容量的变压器其短路电压百分比也不
一样,通常为:容量小于100KV A的变压器uk%取5;容量在100~1000KV A范围时,uk%在
5~7之间选取;容量大于1000KV A,uk%的取值范围为7~10.
ΔUd可由以下公式计算,对于n相半波电路,
nU
un
KUk
gd2100
%
2π
= (5.40)
对n相桥式电路
2100
%
2
n
U
un
KUk
gdπ
= (5.41)
单相桥式整流与单相双半波整流电路相同,取n=2.
(5)整流变压器电阻的影响.交流电压损失受负载系数的影响,假定功率因数为1,则
交流电压的损失(可认为由变压器引起的交流电压降)ΔUa为
2
2
U
S
p
KUcu
由其引起的整流输出电压的压降为
B
cu
gUVadKU
S
p
KKU2
2
= (5.42)
考虑上述所有因素,整流电路的直流输出电压应为addTSBUVdUUUUnKUKU -∑- --=2minε (5.43)
将有关各量代入并整理后可得次级相电压有效值的计算公式为2
min
2
100
%
S
p
KKK
u
KKKK
UUnU
U
cu
BgUV
k
XgBUV
TSd
-
∑++
=
ε
(5.44)
PDF 文件使用"pdfFactory Pro" 试用版本创建 表5-2 整流变压器计算系数
电路形式KX KUV Kfb KI2 KI1 KTL KB
单相双半波0.450 0.9 0.45 0.707 1 1 cosα
单相半控桥0.637 0.9 0.45 1 1 1 0.5(1+ cosα)
单相全控桥0.637 0.9 0.45 1 1 1 cosα
三相半波0.827 1.17 0.386 0.577 0.471 1.732 cosα
三相半控桥1.170 2.34 0.386 0.816 0.816 1.22 0.5(1+cosα)
三相全控桥1.170 2.34 0.386 0.816 0.816 1.22 cosα
式(5.44)中的KX叫做换相电压降系数,对换相压降有影响,它与电路的接线形式有关, 当电路为n相半波整流时
n
n
KXπ2
=
当为n相桥式整流时,
2
nn
KXπ
=
2. 变压器次级相电流有效值I2的计算
一般的工业生产用晶闸管设备的负载都为电感性的,负载电流基本上是直流,因而晶闸
管电流为方波.变压器的各相绕组与一个(半波)或两个(桥式)晶闸管连接,所以变压器次级电流也为方波,其有效值I2与负载电流Id成正比关系,比例系数决定于电路的接线形
式,所以
dIIKI22= (5.45)
如果负载为电阻性,则负载电流,晶闸管电流和变压器次级电流都不是方波,不能采用上式计算,要通过电路分析求取电流的方均根值.如果是电动机负载,式(5.45)中的Id 应取电动机的额定电流而不是堵转电流,因为堵转电流仅出现在启动后的很短的一段时间,
这段时间变压器过载运行是允许的.
3. 变压器次级相电流有效值I1的计算
整流变压器的初,次级电流都是非正弦波,对于不同的主电路接线形式两者的关系是不一样
的.主电路为桥式接线时变压器次级绕组电流中没有直流分量,初,次级电流的波形相同,
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其有效值之比就是变压器的变比Kn.在半波电路中,变压器的次级电流是单方向的,包含
着直流分量Id2和交流分量Ia2,i2= id2+ ia2,而直流成分是不能影响初级电流i1的.i1仅与ia2
有关,i1= ia2/Kn.现以三相半波电路为例说明初级电流的计算方法.设负载为电感性,电感
量足以消除负载电流的波动,i2的波形如图5-11所示.次级电流的有效值为3/2dII=, 次级电流中的直流成分为3/2ddII=,根据电路理论,次级电流中的交流成分有效值为ddaIIII
3
22
2
2
22=-=
初级电流与次级交流电流之间成正比关系,为
d
nn
aI
KK
I
I
3
212
1= (5.46)
当变比为1时,I1与Ia2之间的关系称为网侧电流变换系数KI1,I1可表示为
d
n
II
K
K
I1
1= (5.47)
t
t
i1
i2
图5-11 三相半波电路变压器的电流
3. 变压器容量的计算
变压器的容量即变压器的视在功率,对于绕组电流中含有直流成分的变压器,由于初, 次级的电流有效值之比不是变压器的变比,而两侧的电压之比却为变比,所以初级和次级的
容量是不同的.设变压器初级容量为S1,次级容量为S2;初级和次级的相数分别为n1和n2,
初,次级容量的计算公式分别为
1111IUnS= (5.48)
2222IUnS= (5.49)
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变压器的等效容量为初,次级容量的平均值,为
2
21SS
S
+
= (5.50)。