磁芯电感器的谐波失真分析 摘 要:简述了改进铁氧体软磁材料比损耗系数和磁滞常数ηB,从而降低总谐波失真THD的历史过程,分析了诸多因数对谐波测量的影响,提出了磁心性能的调控方向。 关键词:比损耗系数, 磁滞常数ηB ,直流偏置特性DC-Bias,总谐波失真THD Analysis on THD of the fer rite co res u se d i n i nductancShi Yan Nanjing Finemag Technology Co. Ltd., Nanjing 210033 Abstract: Histrory of decreasing THD by improving the ratio loss coefficient and hysteresis constant of soft magnetic ferrite is briefly narrated. The effect of many factors which affect the harmonic wave testing is analysed. The way of improving the performance of ferrite cores is put forward. Key words: ratio loss coefficient,hysteresis constant,DC-Bias,THD 近年来,变压器生产厂家和软磁铁氧体生产厂家,在电感器和变压器产品的总谐波失真指标控制上,进行了深入的探讨和广泛的合作,逐步弄清了一些似是而非的问题。从工艺技术上采取了不少有效措施,促进了质量问题的迅速解决。本文将就此热门话题作一些粗浅探讨。 一、 历史回顾 总谐波失真(Total harmonic distortion) ,简称THD,并不是什么新的概念,早在几十年前的载波通信技术中就已有严格要求<1>。1978年邮电部公布的标准YD/Z17-78“载波用铁氧体罐形磁心”中,规定了高μQ材料制作的无中心柱配对罐形磁心详细的测试电路和方法。如图一电路所示,利用LC组成的150KHz低通滤波器在高电平输入的情况下测量磁心产生的非线性失真。这种相对比较的实用方法,专用于无中心柱配对罐形磁心的谐波衰耗测试。 这种磁心主要用于载波电报、电话设备的遥测振荡器和线路放大器系统,其非线性失真有很严格的要求。 图中 ZD —— QF867 型阻容式载频振荡器,输出阻抗 150Ω, Ld47 —— 47KHz 低通滤波器,阻抗 150Ω,阻带衰耗大于61dB, Lg88 ——并联高低通滤波器,阻抗 150Ω,三次谐波衰耗大于61dB Ld88 ——并联高低通滤波器,阻抗 150Ω,三次谐波衰耗大于61dB FD —— 30~50KHz 放大器, 阻抗 150Ω, 增益不小于 43 dB,三次谐波衰耗b3(0)≥91 dB, DP —— Qp373 选频电平表,输入高阻抗, L ——被测无心罐形磁心及线圈, C ——聚苯乙烯薄膜电容器CMO-100V-707APF±0.5%,二只。 测量时,所配用线圈应用丝包铜电磁线SQJ9×0.12(JB661-75)在直径为16.1mm的线架上绕制 120 匝, (线架为一格) , 其空心电感值为 318μH(误差1%) 被测磁心配对安装好后,先调节振荡器频率为 36.6~40KHz, 使输出电平值为+17.4 dB, 即选频表在 22′端子测得的主波电平 (P2)为+17.4 dB,然后在33′端子处测得输出的三次谐波电平(P3), 则三次谐波衰耗值为:b3(+2)= P2+S+ P3 式中:S 为放大器增益dB 从以往的资料引证, 就可以发现谐波失真的测量是一项很精细的工作,其中测量系统的高、低通滤波器,信号源和放大器本身的三次谐波衰耗控制很严,阻抗必须匹配,薄膜电容器的非线性也有相应要求。滤波器的电感全由不带任何磁介质的大空心线圈绕成,以保证本身的“洁净” ,不至于造成对磁心分选的误判。 为了满足多路通信整机的小型化和稳定性要求, 必须生产低损耗高稳定磁心。上世纪 70 年代初,1409 所和四机部、邮电部各厂,从工艺上改变了推板空气窑烧结,出窑后经真空罐冷却的落后方式,改用真空炉,并控制烧结、冷却气氛。技术上采用共沉淀法攻关试制出了μQ乘积 60 万和 100 万的低损耗高稳定材料,在此基础上,还实现了高μ7000~10000材料的突破,从而大大缩短了与国外企业的技术差异。当时正处于通信技术由FDM(频率划分调制)向PCM(脉冲编码调制) 转换时期, 日本人明石雅夫发表了μQ乘积125 万为 0.8×10 ,100KHz)的超优铁氧体材料<3>,其磁滞系数降为优铁
上传时间: 2014-12-24
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对电力系统这个环境来说,无谐波是绿色环境的主要标志之一。LC 滤波器是传统的无源谐波抑制装
上传时间: 2013-11-16
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普通的PWM变换器具有结构简洁、控制简单、频率恒定、输出特性好等优点,故广泛应用于社会生活的各个领域中。本文以boost基本电路为基础,采用简单的无源谐振网络,设计实现了开关管的软开关。这种新型的无源软开关解决了输出二极管反向恢复问题,具有结构简单、高频率、高效率、易于控制等优点。该设计可用于以IGBT为开关器件的高压场合。分析了该变换器的工作原理、实现条件、设计谐振网络的参数、并进行了仿真。
上传时间: 2014-12-24
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分析了高频整流电路输入电流的谐波特性,并在高频整流电路的基础上进行了改进,分别加入了并联谐振电路和低通滤波器。利用Multisim构建了仿真模型,给出了仿真模型中电路的参数,得到了仿真结果。仿真结果表明,高频整流电路的改进设计方法可有效地抑制电源模块输入电流的谐波
上传时间: 2013-11-09
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本文主要研究了一种比较简单的正弦输出的逆变器的设计。本设计采用全桥逆变电路和用推挽升压的方式获得逆变器的直流输入电压的设计方法来获得较大的输出功率和较高的功率因数.在直流升压过程中用PWM集成控制器输出相位相反具有一定占空比的两高频脉冲电压来控制开关管的导通与关断,进而控制推挽升压变压器的输出直流电压,再利用SPWM调制信号控制逆变器开关管的导通与关断,再用LC滤波滤掉逆变器输出高频部分,得到正弦波形,最后利用保护控制电路使逆变输出一个稳定的满足要求的交流波形。
上传时间: 2013-10-20
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AL-XHBZ系列智能型消弧接地补偿装置 保定市奥兰电气设备有限公司针对电力系统中性点经消弧线圈接地方式,开发出AL- XHBZ智能型消弧限压接地补偿装置,主要用于6kV、10kV、35kV电网中,中性点经消弧线圈接地方式;自动跟踪补偿电网电容电流,使之保持于设定参数范围内,消除电网系统内部过电压及谐振过电压,电网发生接地故障时自动报警,具有远动输出口,以便与上位机通讯。本装置的特点是响应速度快、精度高、解决死机等优点,是广大中压配电网络优选的接地电器设备。 三、装置特点 1、多路径实时采样输入信号 2、实时测量的高度准确性 3、实时跟踪的高可靠性。 4、实时补偿的宽范围、高精度。 5、实时跟踪的高速度 6、抗干扰能力强 7、装置功能齐全,运行方式灵活。 8、阻尼电阻。 9、装置实验检测手段完备。 10、整套装置中使用的主要设备均为本公司生产。 11、微机控制器的特点
上传时间: 2013-11-05
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AL-BNR系列变压器中性点接地电阻柜 中性点经电阻接地可有效限制间歇弧光接地过电压、降低系统操作过电压、消除系统谐振过电压、方便配置单相接地故障保护、可在短时间内有效切除故障线路。从而降低系统设备的绝缘水平,延迟系统设备的使用寿命,提高系统运行的安全可靠性。 保定市奥兰电气设备有限公司拥有一流的研发队伍和精良的专用设备,专注于配电系统中性点接地保护系列产品、继电保护装置、过电压保护装置的研发、生产、销售。公司所开发的系列AL-BNR变压器中性点接地电阻柜是6-35KV配电网中变压器中性点接地保护专用成套设备,目前已广泛应用于以电缆线路为主的城市配电网、大型工业企业、工厂、机场、港口、地铁等重要电力用户配电网以及发电厂厂用电系统。 产品采用优质进口不锈钢或国产不锈钢电热金属材料,具有电导率高、温度系数高、耐腐蚀、耐高温、抗氧化能力强、抗拉强度高及阻值稳定等优良特点,产品运行安全可靠。 中压配电系统中,如果变压器为三角形接法,则需加装Z型接地变压器,以便为系统人为引出中性点,以加装中性点接地电阻。 1、针对性强,保护到位 AL-BNR变压器中性点接地电阻柜适用于系统中性点采用小电阻或中电阻接地的场合。此时,电网出现单相接地故障时需立即跳闸切除故障线路。当电网出现单相接地时,接地电阻向接地点提供附加阻性电流,使接地电流呈阻容性质,从而保证产生的过电压不超过2.6倍的相电压。 2、结构紧凑,便于安装 AL-BNR变压器中性点接地电阻柜将零散的Z型接地变压器(如系统无中性点引出则需加装)、电阻器、电流互感器、测量仪表、接地保护输出端子等电器设备整体组合在一个封闭金属柜内,而且可以选配隔离开关、避雷器,成套供货,安全可靠性高,布置清晰整齐,便于安装调试及操作维护。 3、选材考究,充分保证产品质量 AL-BNR变压器中性点接地电阻柜内的接地变压器为优质干式变压器,其一次绕组为“Z”形接线;电阻器采用不锈钢镍铬合金(Cr20Ni80)材料制成,导电率高、通流能力强、耐高温、最高使用温度可达1600℃;温度系数≤ -0.045% /℃、阻值稳定、耐腐蚀、防燃防爆、可靠性高。用合金材料组成的电阻全部采用电阻单元,以 多个单元采用亚弧焊接而成框架式结构,电阻单元采用耐高温绝缘子(高分子)支撑连接。根据不同的客户要求我公司可提供进口电阻器。 4、监测功能齐全,并提供模拟量输出 AL-BNR变压器中性点接地电阻柜可加装智能监控装置,可监测电阻柜正常运行状态下中性点不平衡电流、电阻片、电阻柜内的温度,也可以监测发生单相接地故障瞬间的电流以及记录接地动作次数,并预留通讯接口,可将检测、记录的信息传递至主控室,使运行人员在第一时间内得到信息。 5、技术力量雄厚,服务周到 我公司为专业生产厂家,技术力量雄厚,售前的技术交流咨询可随时到位。售后的安装技术指导可按用户要求及时进行
上传时间: 2014-12-24
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AL-XHZ系列消弧消谐及过电压保护装置 我公司研制出了XHZ消弧线圈及过电压保护装置,能将中性点非有效接地系统的相间、相地过电压限制在电网安全范围内,彻底解决了各种过电压对电网的威胁,提高了电网安全供电的可靠性。 1、装置动作速度快,能快速消除间歇性弧光及稳定性弧光接地故障,抑制孤光接地过电压,防止事故进一步扩大,降低线路的事故跳闸率。 2、能将系统的大气过电压和操作过电压限制到较低的电压水平,保证了电网及设备的绝缘安全。 3、能够快速、有效地消除系统的谐振过电压,防止长时间谐振过电压对系统绝缘破坏,防止谐振过电压对电网中装设的避雷器及小感性负载的损伤。 4、装置动作后,允许200A的电容电流连续通过至少2小时以上,用户可以完成转移负荷的倒闸操作之后再处理故障线路。 5、能够准确查找单相接地故障线路,对防止事故的进一步扩大,减轻运行和维护人员的工作量有重要的意义。 6、由于其限制过电压的机理与电网电流的大小无关,因而其保护性能不受电网运行方式的改变和电网扩大的影响。 7、本装置中的电压互感器可以向计量仪表和继电保护装置提供系统的电压信号,能够替代常规的PT柜。 8、能够测量系统的单相接地电容电流。 9、结构简单,体积小,安装、调试方便,适用范围广。 10、性价比,相对于消弧线圈系统而言,性价比较高。 11、选线功能,无论系统发生的是何种类型的接地故障,均能够对接地线路进行准确地选择。
上传时间: 2013-11-22
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为了提高稀土超磁致伸缩换能器驱动电源的效率以及实用性,采用DSP器件TMS320F2812作为主控芯片,结合混合脉宽调制方法实现SPWM波形。采用半桥型逆变电路实现SPWM的功率放大,并对隔离驱动电路、反馈电路和滤波匹配电路进行合理而有效的设计,保证了换能器的输出效能。同时使用电流控制频率的方法实现谐振频率的自动跟踪。实验证明,该驱动电路输出频率稳定,波形失真度低,且能量转换效率较高。
上传时间: 2013-10-30
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随着功率开关器件的发展,电力电子装置日益小型化和高频化,电气性能大幅提高,但是随之产生的高次谐波却对电网造成严重污染。在电力电子设备中,整流器(AC/DC变流器)占有较大的比例,是主要的污染源。由于固态感应加热电源对于电网呈现非线性特性,从电网中输出的电流就不是标准的正弦曲线。高频谐波电流对电力设施产生过热或其他危害。 Boost电路应用到功率因数校正方面已经较为成熟,对于几百瓦小功率的功率因数校正,常规的电路是可以实现的。但是对于大功率诸如感应加热电源,还存在很多的实际问题。为了解决开关器件由于二极管反向恢复时产生的冲击电流而易损坏的情况,减少开关器件在高频下的开关损耗,本文采用一种无源无损缓冲电路取代传统的LC滤波电路。在分析了软开关电路的工作原理以及逆变模块的分时-移相功率控制策略后,应用Matlab软件进行了仿真,并通过实验结果验证了理论分析的正确性。
上传时间: 2014-12-24
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