电子电力变压器4电子电力变压器的构成

一，电力电子变换器

电力电子变换器是电子电力变压器与电源或负载的接口部分，紧张实现波形掌握功能。

它常日由一个或多个变流装置连同滤波器（如有必要）及赞助设备所组成。
这里，变流装置是指由电力电子器件在电和机器上组合而成，实现基本的AC/DC、DC/DC、DC/AC或AC/AC变换的总装体。

电力电子器件是构成变换器的基本部分，它的特性直接决定了变换器的性能。
早期的电力二极管不可控，只能构成整流器。
随后涌现了SCR，属半控型器件，可以实现相控整流器和逆变器。
目前主流的是GTO、IGBT和IGCT，它们属于全控型开关器件，开关速率快，动态性能好。
利用全控型的开关器件，可以实现高性能的交、直流变换器。

滤波器常日由电感器、电容器或者两者的组合构成，其浸染是滤除不须要的谐波身分，改进电力电子变换器输入和输出波形的质量。
一样平常的，电感器串接在电路中，作为电流的低通（高阻）滤波器，而电容器并接在电路中作为电流的高通（低阻）滤波器。

赞助设备是指担保变换器正常启、停和运行的附加设备。
它一样平常包括：电力电子器件的驱动器（卖力为器件供应掌握其通、断的驱动旗子暗记）；过压、过流保护单元；测控系统（实现变换器的实时、适式掌握）；启动单元及掌握单元（保障变换器安全启动和停机）等。

在电子电力变压器中，电力电子变换器常日采取全控型的电力电子器件构成。

二，高频变压器

高频变压器利用电磁感应事理进行事情，浸染是高频连接电源侧和负载侧的电力电子变换器，既为两侧供应电气隔离，也卖力实现电压幅值变换。
与常规变压器不同，高频变压器的事情频率很高，常日为kHz级。

变压器的体积紧张由磁芯和绕组决定，一样平常而言，变压器的磁芯大小与其容量之间存在如下图所示的关系。

式中：AW为磁芯窗口面积；Ae为磁芯有效面积；S为变压器容量；Bm为最大的磁通密度；f为变压器事情频率；J为导体的电流密度。

由上式可见，在相同容量下，变压器（磁芯）大小与其事情频率成反比，频率越高，体积就越小。
因此，提高频率可以提升磁芯材料利用率并减小变压器的体积。
这便是高频变压器比工频变压器体积小的缘故原由。

三，柜体

柜体是用来封装电力电子变换器和高频变压器，为它们供应机器支撑和保护。
同时，为了将运行过程中电力电子变换器和高频变压器产生的热量带走，防止热量积累引起温度升高而导致设备故障，柜体上一样平常配备有冷却散热系统。
根据产生的热量大小，散热办法可以为自然冷却、强制风冷或者液冷冷却。

1，自然冷却

自然冷却的优点是构造大略，不要冷却风扇或水泵，噪声小，掩护方便；缺陷是冷却效果较差，单位功率的散热器体历年夜、重量轻。

2，强制风冷

强制风冷常日是采取强制空气冷却散热器，散热效果非常明显，缺陷是噪声大、构造相对繁芜，掩护量大。

3，液态冷却

液态冷却的范例例子是水冷，它具有单位功率体积小，噪声低，散热效率高档优点，但冷却系统较为繁芜，掩护量大，造价相对较昂贵。