Проблеми с електромагнитната съвместимост на трансформаторите и техните решения
С напредването на електрификацията и информатизацията, трансформаторите-ядрени към електроенергийните системи и електрониката, отглеждаща електромагнитната съвместимост (EMC). EMC означава, че устройството работи постоянно в разхвърляни електромагнитни среди, без да обърква други. Трансформаторите често се сблъскват с два проблема: да се прекъснат от външни сигнали или да изпращат сигнали, които нарушават другите. Измислянето на тези проблеми и поправянето им на значение-това поддържа енергийните системи стабилни и електрониката надеждна.
Ⅰ. Основни проблеми на EMC в трансформаторите
1. Проведена намеса: „Невидимият разрушител“
Проведената намеса е често срещана. Когато работи трансформатор, вътрешните електромагнитни промени правят сигнали за смущения, които преминават през проводници до друга предавка. Вземете трансформатори на режим на превключване: Транзисторите за бързо превключване създават високочестотни напрежения шипове. Те се плъзгат през малки криволичещи капацитети (няколко пикофаради) към вторичната верига, което издава шум от общ режим.
Линията на една фабрика имаше това оформление на намотка-намотка в своите трансформатори, избута 1-5MHz интерференция 12 dB над границите. PLC системата продължаваше да блести и производството на такси. Тази намеса се разпространява през електропроводи, обърквайки се с цялата система за разпределение.
2. Слътена намеса: "Електромагнитен шум"
Излъчената намеса идва от редуващите полета, които трансформаторите правят. Лошо проектираните намотки оставят магнитната енергия да изтече като вълни. Transformer на UPS Transformer на центъра за данни със слабо екраниране е имал 30-1000MHz радиация 8db спрямо стандартите на CISPR22. Наблизо безжичната екипировка изгуби сигналите изцяло.
При процъфтяване на 5G и IoT тези полета са по-обезпокоителни-те се забъркват с прецизно оборудване и комуникационни системи, които се нуждаят от чисти сигнали.
3. Хармонична намеса: Форма на вълната "Distorters"
Закачете трансформатор към нелинейни натоварвания като токоизправители или задвижвания, а текущите форми на вълната получават формата на изкривена варвалка. Трансформаторът на дъговата пещ от стоманена мелница имаше 28% общо хармонично изкривяване (THD), влачейки коефициента на захранване на мрежата до 0,72. Това струва големи сметки за ток годишно.
Harmonics също така кара трансформаторите да работят по -горещи, увеличавайки ядрото и криволичещите загуби. По -лошото е, че те могат да подмамят релейни системи в неправилно засилване, рискувайки безопасността на електроенергийната система.
Ⅱ. Поправяне на проблеми с трансформатора EMC
1. По -добър дизайн: Нарязани смущения в началото
Добрият дизайн е ключов. За намотките, „методът на сандвич“-алтернативни първични и вторични слоеве, силно ги свързва, като изтича изтичане и капацитет. Това намалява смущения. Изберете правилните завои на намотката и размера на тел.
Изберете ядра по употреба: Ферит работи за високочестотни трансформатори; Силиконова стомана за нискочестотни, високомощни. Добавете меден или алуминиев щит на фолио между намотките, заземен добре, за да блокирате смущения.
2. Филтриране: Блокирайте пътя на шума
Филтрите помагат да се спре извършваните смущения. Поставете ги на трансформаторни входове и изходи. За шум в общ режим използвайте индуктори на общ режим и y-кондензатори-индукторът го блокира, кондензаторът го притиска към земята.
За диференциален шум използвайте диференциални индуктори и X-кондензатори. Една телекомуникационна фирма използва нанокристални ядрени индуктори в трансформаторите на базовата станция три пъти по-голям от импеданса при 100kHz срещу ферит. Високочестотните смущения спаднаха, а проходите на продукта скочиха от 67% на 99%.
3. Заземяване и екраниране: съдържат шума
Доброто заземяване е критично. Ядрото и щитовете се нуждаят от солидни основания (под 4Ω), за да източат смущения. Използвайте многоточково или хибридно заземяване според нуждите.
Екраниране на съкращаване на радиация. Метални заграждения около трансформатори, заземени добре, блокират полета. На места като болници, двойното екраниране работи по-добре трансформатори от объркване с чувствителна медицинска екипировка.
4. Интелигентно оформление и окабеляване: по-малко кръстосано говорене
Поставете трансформаторите далеч от чувствителната предавка. На дъските на веригата ги дръжте отдалечени от други части; В настройките на захранването останете настрана от комуникационните линии и оборудването с ниско напрежение.
Маршрутизират проводници, за да се избегне подравняване с трансформаторни полета. Използвайте екранирани или диференциални кабели за високочестотни сигнали и ги дръжте на къси изрязани радиации и кръстосани разговори.
Ⅲ. Поправки в реалния свят
1. Фабрична линия на линията
Линията на фабриката имаше контролни проблеми от смущения в трансформатора, убиване на ефективност. Те пререждат намотките с метода на сандвича, добавиха филтри и се усилват екраниране/заземяване. Системата се стабилизира и производството отскочи назад.
2. Обосновка на базовата станция
Трансформатор в близост до клетъчна кула, объркана със сигнали, беше твърде висока. Techs добави заземени намотки, метален капак и фиксирано заземяване. Сигналите се стабилизират и обажданията останаха свързани.
Ⅳ. Увиване
Transformer EMC Empesions Touch Design, Build and Monstation. Фиксира се смесват по -добър дизайн, филтриране, екраниране и интелигентно оформление. Тези стъпки карат трансформаторите да работят надеждно, без да се забъркват с другите.
Тъй като електрониката и енергийните системи се нуждаят от по -чиста среда, EMC Tech трябва да се развива. Новите екраниращи материали и интелигентните филтри ще помогнат за постигането на напредъка в мощността и електрониката.