Средночестотни и високочестотни инверторни трансформатори: основни разлики и сценарии за приложение

Трансформаторът е устройство, което използва принципа на електромагнитната индукция за промяна на променливотоковото напрежение. Основните му компоненти са първичната намотка, вторичната намотка и желязното ядро ​​(магнитно ядро). Основните функции са: преобразуване на напрежение, преобразуване на ток, преобразуване на импеданс, изолация, стабилизиране на напрежението (трансформатор за магнитно насищане) и др. Трансформаторите могат да бъдат разделени на: разпределителни трансформатори, силови трансформатори, напълно запечатани трансформатори, комбинирани трансформатори, сухи трансформатори, маслени трансформатори, еднофазни трансформатори, трансформатори за електрическа пещ, токоизправителни трансформатори, реактори, трансформатори против смущения, трансформатори за мълниезащита, тестови трансформатори от тип кутия, ъглови трансформатори, силнотокови трансформатори, възбуждащи трансформатори и др.

Ще се спрем на два вида трансформатори, средночестотни инверторни трансформатори и високочестотни инверторни трансформатори.

1. Високочестотен инверторен трансформатор

Сценарии за приложение

Поле за чиста енергия: използва се за генериране на слънчева фотоволтаична енергия и системи за генериране на вятърна енергия за преобразуване на постоянен ток в променлив ток и свързване към мрежата.

Индустриална автоматизация: задвижващи двигатели, компресори и други товари за постигане на прецизен контрол.

Област на транспорта: системи за електрозахранване на електрически превозни средства, високоскоростни железопътни линии, кораби и други транспортни средства.

Комуникации и центрове за данни: обработка на сигнали, захранване на оборудване и гаранция за резервно захранване.

Аерокосмическа: система за захранване на самолети, за да отговори на нуждите от високо прецизно електрическо оборудване.

Предимства

Малък размер и леко тегло: високочестотните материали на сърцевината значително намаляват размера, което прави средночестотния инверторен заваръчен трансформатор лесен за носене и инсталиране.

Висока ефективност: пикова ефективност на преобразуване над 90%, ниска загуба на празен ход.

Регулируемост на напрежението: прецизен контрол на изходното напрежение се постига чрез високочестотна технология.

Широк диапазон на приложение: поддържа широк обхват на входното напрежение и се адаптира към различни входове за постоянен ток.

Недостатъци

Големи електромагнитни смущения (): високочестотното превключване генерира смущения и е необходимо да се проектират допълнителни вериги за електромагнитна съвместимост.

Слаба способност за претоварване: индуктивните товари (като двигатели) не могат да се задвижват при пълно натоварване и лесно се повреждат от удар.

Сложна схема: Разчитайки на технология за прецизен контрол, производствените разходи и трудността при поддръжката са високи.

Високи изисквания за стабилност: Строги изисквания за разсейване на топлината и производителност на устройството, необходима е верига за високочестотно филтриране за оптимизиране на формата на вълната.

2. Средночестотен постояннотоков инверторен трансформатор

Сценарии за приложение

Индустриално отоплително оборудване: като индукционна нагревателна пещ, честотен диапазон 1kHz-10kHz, подходящо за топене на метал.

Медицинско оборудване: медицински системи за захранване, които изискват специфични честоти, като средночестотни електротерапевтични устройства.

Тестване на силова електроника: Средночестотните инвертори се използват в лаборатории за симулиране на условия на мрежата или тестове за стареене на оборудването.

Специални захранвания: като авиационни захранвания (400Hz) и средночестотни захранващи системи за военно оборудване.

Предимства

Балансирана производителност: по-малка от индустриалната честота, по-силна способност против смущения от високата честота.

Умерена ефективност: ефективността на преобразуване обикновено е 85%-90%, подходяща за сценарии със средно потребление на мощност.

Силна способност за задвижване: може частично да поддържа индуктивни товари, като малки двигатели или трансформатори.

Недостатъци

Ограничен обхват на приложение: основно концентриран в специфични индустриални сценарии и по-малко гъвкав от високочестотните инвертори.

Висока цена: Необходим е персонализиран дизайн и цената за избор на устройство (като средночестотен трансформатор) е висока.

Лоша честотна съвместимост: Необходима е подходяща филтърна верига, за да се адаптира към нуждите на различно оборудване.

3. Предложения за сравнение и избор