Transformatoru un to risinājumu elektromagnētiskās saderības problēmas
Kā elektrifikācijas un informatizācijas virzība, transformatori-orgon ar enerģijas sistēmām un elektronikas sejas pieaugošo elektromagnētiskās savietojamības (EMC) bažām. EMC nozīmē, ka ierīce vienmērīgi darbojas netīrā elektromagnētiskā vidē, neizjaucot citus. Transformatori bieži saskaras ar diviem jautājumiem: tiek traucēti ārējie signāli vai izsūtīti signāli, kas izjauc citus. Šo problēmu izdomāšana un to novēršana-tā ir enerģijas sistēmas stabila un elektronika uzticama.
Ⅰ. Galvenās EMC problēmas transformatoros
1. Veiktā iejaukšanās: "neredzams traucētājs"
Veiktā iejaukšanās ir izplatīta. Kad transformators darbojas, iekšējās elektromagnētiskās izmaiņas rada traucējumu signālus, kas caur vadiem pārvietojas uz citiem pārnesumiem. Paņemiet slēdža režīma transformatorus: Ātri pārslēdzošie tranzistori rada augstas frekvences sprieguma smaili. Tie izslīd cauri sīkām tinuma kapacitātēm (dažiem pikofarādiem) uz sekundāro ķēdi, radot kopēja režīma troksni.
Vienas rūpnīcas līnijā šis izdevums bija tinuma izkārtojums transformatoros, kas pārsniedz 1-5 MHz traucējumus 12dB par ierobežojumiem. PLC sistēma turpināja glitt un ražot tvertni. Šis traucējums izplatās caur elektrības līnijām, sajaucoties ar visu izplatīšanas sistēmu.
2. izstarotie traucējumi: "elektromagnētiskais troksnis"
Izstarotie traucējumi rodas no mainīgajiem transformatoru veidotajiem laukiem. Vāji izstrādāti tinumi ļauj magnētiskajai enerģijai noplūst kā viļņus. Datu centra UPS transformatoram ar vāju ekranējumu bija 30-1000MHz 8dB starojums virs CISPR22 standartiem. Tuvumā esošie bezvadu pārnesumi pilnībā zaudēja signālus.
Ar 5G un IoT uzplaukumu šie lauki ir satraucošāki-tie ir sajaukti ar precizitātes aprīkojumu un sakaru sistēmām, kurām nepieciešami tīri signāli.
3. Harmoniskais iejaukšanās: viļņu formas "distalētāji"
Pievienojiet transformatoru nelineārām slodzēm, piemēram, taisngriežiem vai diskdziņiem, un pašreizējās viļņu formas iegūst nolaupītu-harmonikas formu. Tērauda dzirnavu loka krāsns transformatoram bija 28% kopējais harmoniskais kropļojums (THD), velkot režģa jaudas koeficientu līdz 0,72. Tas gadā maksāja lielus elektrības rēķinus.
Harmonikas arī padara transformatorus karstākus, palielinot kodolu un tinumu zaudējumus. Sliktāk, ka viņi var pievilināt releju sistēmas nepareizā apstiprināšanā, riskējot ar enerģijas sistēmas drošību.
Ⅱ. Transformatora EMC problēmu novēršana
1. Labāks dizains: samaziniet traucējumus sākumā
Labs dizains ir galvenais. Tinumiem, "sviestmaizes metodes", kas ir smieklīgi primārie un sekundārie slāņi, cieši pārī, sagriežot noplūdi un kapacitāti. Kas samazina traucējumus. Izvēlieties arī pareizos tinumu pagriezienus un stieples izmēru.
Izvēlieties serdeņus, izmantojot: Ferrite darbojas augstfrekvences transformatoros; Silīcija tērauds zemas frekvences, lielas jaudas. Lai bloķētu traucējumus, pievienojiet vara vai alumīnija folijas vairogu starp tinumiem, labi iezemēti.
2. Filtrēšana: bloķējiet trokšņa ceļu
Filtri palīdz pārtraukt veikt traucējumus. Ievietojiet tos pie transformatora ieejām un izejām. Parastā režīma troksnim izmantojiet kopēju režīmu induktorus un y-kapacatorus-induktors to bloķē, kondensators to šuntu uz zemi.
Diferenciālam troksnim izmantojiet diferenciālos induktorus un X-kapitālus. Viena telekomunikāciju firma izmantoja nanokristāliskos kodolinstrumentus bāzes stacijas transformatoros trīs reizes pretestībā 100 kHz pret ferītu. Augstas frekvences traucējumi samazinājās, un produktu caurlaide pieauga no 67% līdz 99%.
3. Zemināšana un ekranēšana: satur troksni
Labs pamats ir kritisks. Kodolam un vairogiem ir nepieciešami cieti pamati (zem 4Ω), lai novadītu traucējumus. Pēc vajadzības izmantojiet daudzpunktu vai hibrīda zemējumu.
Ekranēšanas starojums. Metāla iežogojumi ap transformatoriem, labi iezemēti, bloķē laukus. Vietās, piemēram, slimnīcās, dubultā ekranēšana darbojas labāka transformatori no izjaukšanas ar jutīgu medicīnisko aprīkojumu.
4. Viedais izkārtojums un elektroinstalācija: mazāk savstarpēja saruna
Novietojiet transformatorus prom no jutīga pārnesuma. Uz ķēdes plates turiet tās tālu no citām detaļām; Jaudas iestatījumos palieciet bez sakaru līnijām un zemsprieguma aprīkojuma.
Novirziet vadus, lai izvairītos no izlīdzināšanas ar transformatora laukiem. Augstas frekvences signāliem izmantojiet ekranētus vai diferenciālus kabeļus, un turiet tos īslaicīgu starojumu un savstarpējo sarunu.
Ⅲ. Reālās pasaules labojumi
1. Rūpnīcas līnijas labojums
Rūpnīcas līnijai bija kontroles trūkumi no transformatora traucējumiem, nogalināšanas efektivitātes. Viņi pārtrauc tinumus ar sviestmaizes metodi, pievienoja filtrus un pastiprinātu ekranēšanu/zemējumu. Sistēma stabilizējās, un ražošana atleca atpakaļ.
2. Bāzes stacijas labojums
Transformators netālu no šūnu torņa, kas sajaukts ar signāliem, bija pārāk augsts. Tehnikas pievienoja iezemētus tinumu vairogus, metāla pārsegu un fiksētu zemējumu. Signāli stabilizējās, un zvani palika savienoti.
Ⅳ. Iesaiņošana
Transformatora EMC izdod pieskāriena dizainu, būvēšanu un uzstādīšanu. Fixes Sajauciet labāku dizainu, filtrēšanu, ekranēšanu un viedo izkārtojumu. Šīs darbības liek transformatoriem darboties droši, nesajaucoties ar citiem.
Tā kā elektronikai un energosistēmām ir nepieciešama tīrāka vide, EMC Tech ir jāattīstās. Jauni ekranēšanas materiāli un viedie filtri palīdzēs virzīt progresu enerģijas un elektronikā.