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直流隔断器技术原理
2017-07-21 10:53:59      点击:

直流隔断器在磁芯中产生磁通变化,使副绕组感应电压,加在负载上,从而使电功率从原边传送到副边。传送功率的大小决定于感应电压,也就是决定于单位时间内的磁通密度变量ΔB。ΔB与磁导率无关,而与饱和磁通密度Bs和剩余磁通密度Br有关。从饱和磁通密度来看,各种软磁材料的Bs从大到小的顺序为:铁钴合金为2.32.4T,硅钢为1.752.2T,铁基非晶合金为1.251.75T,铁基微晶纳米晶合金为1.11.5T,铁硅铝合金为1.01.6T,高磁导铁镍坡莫合金为0.81.6T,钴基非晶合金为0.51.4T,铁铝合金为0.71.3T,铁镍基非晶合金为0.40.7T,锰锌铁氧体为0.30.7T。作为电子变压器的磁芯用材料,硅钢和铁基非晶合金占上风,而锰锌铁氧体处于劣势。


 

  功率传送的第二种是电感器传送方式,即输进给电感器绕组的电能,使磁芯激磁,变为磁能储存起来,然后通过往磁变成电能开释给负载。传送功率的大小决定于电感器磁芯的储能,也就是决定于电感器的电感量。电感量不直接与饱和磁通密度有关,而与磁导率有关,磁导率高,电感量大,储能多,传送功率大。各种软磁材料的磁导率从大到小顺序为:Ni80坡莫合金为(1.23)×106,钴基非晶合金为(11.5)×106,铁基微晶纳米晶合金为(58)×105,铁基非晶合金为(25)×105Ni50坡莫合金为(13)×105,硅钢为(29)×104,锰锌铁氧体为(13)×104。作为电感器的磁芯用材料,Ni80坡莫合金、钴基非晶合金、铁基微晶纳米晶合金占上风,硅钢和锰锌铁氧体处于劣势。

 

  传送功率大小,还与单位时间内的传送次数有关,即与电子变压器的工作频率有关。工作频率越高,在同样尺寸的磁芯和线圈参数下,传送的功率越大。

 

  电压变换通过变压器原绕组和副绕组匝数比来完成,不管功率传送大小如何,原边和副边的电压变换比即是原绕组和副绕组匝数比。

 

  尽缘隔离通过变压器原绕组和副绕组的尽缘结构来完成。尽缘结构的复杂程度,与外加和变换的电压大小有关,电压越高,尽缘结构越复杂。

 

  纹波抑制通过直流隔断器的自感电势来实现。只要通过电感器的电流发生变化,线圈在磁芯中产生的磁通也会发生变化,使电感器的线圈两端出现自感电势,其方向与外加电压方向相反,从而阻止电流的变化。纹波的变化频率比基频高,电流纹波的电流频率比基频大,因此,更能被电感器产生的自感电势抑制。

 

  电感器对纹波抑制的能力,决定于自感电势的大小,也就是电感量大小,与磁芯的磁导率有关,Ni80坡莫合金、钴基非晶合金、铁基微晶纳米晶合金磁导率大,处于上风,硅钢和锰锌铁氧体磁导率小,处于劣势。

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