电力拖动与控制-3（脉冲变压器）.pptVIP

六、整流变压器的功率因数 　　因为普通电力变压器的一次侧电路和二次侧电路都是正弦电路，所以它的功率因数用cosφ1表示 φ1一次侧电压u1与一次侧电流i1之间的相位差 整流变压器:一次侧和二次侧都是非正弦电路 功率因数为一次侧的视在功率S1和有功功率P1之比来确定， 整流变压器一次侧和二次侧的功率因数分别为 式中，P1 和P2 分别为变压器一次侧和二次侧的有功功率。 只有同频率的电压和电流能够产生有功功率 而整流变压器的一次侧电压u1和二次侧电压u2都是正弦量， 基波电流和电势产生有功功率。 整流变压器有功功率的计算式为 I1和I2分别为一次侧和二次侧基波电流的有效值。 分别为电压与基波电流之间的相位差。 整流变压器功率因数的表达式为 I11/I1与I21/I2分别为一次侧与二次侧基波电流有效值与总电流的有效值之比。 反映了直流分量和高次谐波的存在所引起的电流波形畸变的程度，称为畸变因数。 cosφ11和cscφ21，称为相移因数。 整流变压器的功率因数由一次侧和二次侧的畸变因数与相移因数两者的乘积来确定 普通变压器的畸变因数等于1， 其功率因数即可用相移因数cosφl来表示。 整流变压器畸变因数与整流电路的结构形式有关。 cosφl与 铁磁饱和状态时：感应尖波电动势 脉冲变压器：就是利用变压器这种特点工作的（又称为尖峰波变压器） 脉冲变压器有两种类型： 1.一种是一次绕组加正弦电压，二次绕组输出脉冲电动势， 2.另一种是一次绕组加直流方波电压，二次绕组输出脉冲电动势。 一次绕组加正弦交流 电压的脉冲变压器 图示为脉冲变压器的结构原理图和波形图。 根据电磁感应定律; 二次绕组的感应电动势 只有在Φ2过零的很短时间内 （磁通对时间产生变化量时） 二次绕组才产生感应电动势 故e2的波形为图8b所示的尖顶波 安装磁分路：防止一次电流过大 磁分路的气隙使得分路中磁通为线性 一次绕组加直流方波的脉冲变压器 脉冲变压器的结构与普通单相变压器相似，图10a（两边铁心截面积相等） 其中图10b为铁心的磁滞回线。 当变压器的一次绕组接上直流方波电压时 则有 在矩形脉冲电压作用的时间：τ内 u1=常数，因而dΦ／dt也是一个常数 即：磁通Φ在时间τ内是直线上升的 上升的速度保持不变， 其大小与脉冲电压u1成正比 而与一次绕组的匝数成反比 励磁电流增加时：首次H从零增长到Hm 则磁感应强度B从零沿ab线上升到b点 励磁电流下降时：H由Hm回到零 但由于铁磁材料的磁滞作用 磁感应强度B并不是从Bm回到零，而是从Bm下降到Bsc处 (其中Bsc称为剩余磁感应强度)。 当励磁电流再次上升和下降时 磁感应强度B将沿cb线上升或下降如图10b所示 此时可认为cb线近似为直线。 如果周期性地接通和关断开关S时： 给变压器的一次绕组输入一个如图10c所示的方波脉冲电压 二次绕组将输出一个脉冲宽度也是τ的脉冲电压，图10f所示， 当t=tl时，一次侧输入的脉冲电压消失，铁心中的磁通将从Φm下降为Φsc 这时：二次绕组中将感应产生一个尖波电动势，图10f中的虚线所示。 这一反向脉冲电压不能要，利用二极管将其削掉 参数对输出脉冲波形的影响 输出脉冲的宽度为 是根据方程 对脉冲的持续时间积分得到的 （考虑稳态磁密Bm和起始磁密Bsc） 采用饱和磁感应强度Bm大 剩余磁感应强度BSC小的铁磁材料做铁心 -----则脉冲将越宽 其中Bsc对变压器不利，为了减小Bsc 在铁心上绕偏移线圈N3，建立 可将起始的Bsc压低，甚至降低到—B0处，得到所需要的脉冲宽度。 对于铁心有(考虑到脉冲变压器的铁损很小) 很小， 又远大于 得到等效电路，见图11a。忽略中间芯柱 得到简化等效电路，见图11b。 因此在脉冲前沿这一段非常短的时间内 励磁电感中的能量来不及发生明显的变化 （方波电压的上部，为直流，U1=常数 ） 则 =常数， 说明： 当加方波电压U1时， U1的顶部是直流量 这时I1从零增大，磁通 Φ 线性增加。 因为 很大，当 输入的方波频率很高时， 输入量将不影响副边，变压器副边相当于开路。(个量见下图） 简化电路电压方程 电流方程 负载电阻上的电压 要求尽可能的小 负载是一定的　　--不变 即 增大Ｒ不利，会使输出脉冲幅度降低 办法就是减小Ｌσ， 在设计变压器时 在某些要求较高的自动控制系统中，有时单靠合理选择匝数，还不能满足脉冲前沿陡度的要求， 可采用一次、二次绕组并绕的方法 或者将一次绕组分成两个线圈 将二次绕组安置在它的中间 各种措施都可在一定程度上提高输出脉冲前沿陡度 分析输出脉冲波的平顶部