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智能伺服变压器:环形电源变压器三种常见负载类型简析

2018-04-21 09:13:14 德州信平电子有限公司 阅读

环形电源变压器的交流电路运行过程中,比较常见的负载类型主要有阻性负载、容性负载和感性负载三类。由于这三种电源变压器的负载类型非常相像,因此对于新人工程师来说,在计算过程中也是非常容易造成混淆的。本文将会就三种负载的性质和区别展开简析。

阻性负载

阻性负载是环形电源变压器的常见负载类型之一,这一概念指的是线路、线圈等的电阻性消耗,以及电能转化为机械能用于拖动负载的部分能量,这些都属于纯电阻负载。阻性负载的最大特点是电流方向和电压方向保持同相位,用于这部分的功率称为有功功率,一般会使用字母P表示。一般情况下,在接阻性负载时,环形电源变压器次级的电流与电压相位角相同。电流与电压的乘积就是有功功率。除发热损失,没有其它浪费。因此这时环形变压器的效率是很高的。

感性负载

感性负载也同样是环形电源变压器的常用负载参数之一,这一概念一般指的是负载带电感参数的负载,即符合电流超前电压特性的负载。感性负载是由于电源变压器的电感特性而产生的,比如电动机、变压器的励磁电流,就是绕组线圈的电感特性形成的电流,其特点是电流方向滞后于电压方向90°。电感电流并不消耗功率,而是“占用”功率,因此称为无功功率,一般用字母QL表示,是由电感线圈感抗的大小决定的。

在接感性负载时,此时环形电源变压器内部的电流与电压的相位角相差90°。虽然电流、电压都有一定值。但它们的乘积要乘COSφ,也就是相位角的差。由于φ=90,所以COSφ=0。因此,接感性负载时没有有功功率。但此时还有发热损失。效率很低。

容性负载

最后要为大家介绍的是环形电源变压器的容性负载,这一概念一般指的是负载带电容特性参数的负载,即符合电压超前电流特性的负载。容性负载和感性负载性质相似,不同之处是电流方向超前电压方向90°。因此,一般在电感性负载较大的场所,为了提高功率因数并减少损耗、提高设备带负载能力,并联适当的电容器以用来抵消电感对无功功率占用的影响,所以出现了容性负载,其作用主要是用来补偿电路的功率因数的。容性负载一般用Qc表示,是由补偿电容器容抗的大小决定的。

在环形电源变压器的日常应用过程中,单纯的感性负载与容性负载都能使变压器的无功功率增加、功率因数降低,从而使之负载能力下降,并进一步导致电源利用效率降低。但由于感性负载与容性负载电流与电压的相位关系正好相反,可以互相补偿,所以在感性负载较多的情况下可以用电容器来进行功率因数的补偿。


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