高(gāo)頻直流電(diàn)源與可(kě)控矽整流器(qì)相對,誰更節能?

2021-01-22

  随着高(gāo)頻直流電(diàn)源技(jì)術(shù)的不斷完善和(hé)日趨成熟,其在鐵(tiě)路信号供電(diàn)系統中的應用也在迅速增加。與此同時(shí),高(gāo)頻直流電(diàn)源自身存在的電(diàn)磁騷擾(EMI)問題如果處理(lǐ)不好,不僅容易對電(diàn)網造成污染,直接影(yǐng)響其他用電(diàn)設備的正常工作(zuò),而且傳入空(kōng)間(jiān)也易形成電(diàn)磁污染,由此産生(shēng)了高(gāo)頻直流電(diàn)源的電(diàn)磁兼容(EMC)問題。

  要想知道(dào)究竟哪個(gè)更節能,主要要從兩者的能耗和(hé)損耗倆個(gè)方面進行(xíng)比較。

  衆所周知,若可(kě)控矽整流器(qì)與高(gāo)頻直流電(diàn)源在相同的輸入條件下,兩電(diàn)源的輸出功率與兩電(diàn)源的功率因數(shù)與效率有(yǒu)關。可(kě)控矽整流器(qì)的功率因數(shù)cosф1與可(kě)控矽的開(kāi)放角有(yǒu)關,一般情況下,cosф1為(wèi)0.70~0.80之間(jiān),由于可(kě)控矽整流器(qì)對電(diàn)網來(lái)講屬于感性負載,因此cosф1值為(wèi)負。

  高(gāo)頻直流電(diàn)源

  而高(gāo)頻直流電(diàn)源的功率因數(shù)cosф2一般在0.90~0.95之間(jiān)。由于高(gāo)頻電(diàn)源對電(diàn)網來(lái)講是容性負載,因此cosф2為(wèi)正,對電(diàn)網有(yǒu)很(hěn)好的補償作(zuò)用,能有(yǒu)效地減少(shǎo)電(diàn)網的無功損耗。另外,電(diàn)鍍電(diàn)源在整流過程中的損耗主要包含以下三個(gè)方面:1.由交流電(diàn)轉換成直流電(diàn)過程中的損耗;2.銅損;3.鐵(tiě)損。

  在整流過程中由交流電(diàn)轉變成直流電(diàn)有(yǒu)一定的能耗,此能耗與整流方式有(yǒu)關。我們可(kě)以看出,三相橋式整流、轉換損耗較小(xiǎo),而可(kě)控矽電(diàn)鍍整流器(qì)往往是以六相雙反星形整流為(wèi)主要手段,而高(gāo)頻直流電(diàn)源是以三相橋式整流為(wèi)主要手段,因此高(gāo)頻直流電(diàn)源從整流開(kāi)式上(shàng)就比可(kě)控矽整流器(qì)節能。所謂銅損即是電(diàn)流流經變壓器(qì)線包的損耗。所謂鐵(tiě)損即是渦流在變壓器(qì)鐵(tiě)芯中的損耗。

  可(kě)控矽整流器(qì)是以龐大(dà)、笨重的工頻變壓器(qì)為(wèi)基礎,因此銅損、鐵(tiě)損都很(hěn)大(dà),而高(gāo)頻直流電(diàn)源中的高(gāo)頻變壓器(qì)的用銅量隻是同規格可(kě)控矽整流變壓器(qì)的30%,因此銅損很(hěn)少(shǎo),又因高(gāo)頻變壓器(qì)在高(gāo)達10KHz~50KHz的高(gāo)頻下工作(zuò),因此,不采用矽鋼片而是采用軟鐵(tiě)體(tǐ)磁芯,在磁芯中幾乎沒有(yǒu)渦流損耗。從上(shàng)述分析我們可(kě)以清晰地看到在節能方面高(gāo)頻直流電(diàn)源明(míng)顯優于可(kě)控矽整流器(qì),一般節能20%~30%。