Transformatorių ir jų sprendimų elektromagnetinio suderinamumo problemos
Kai elektrifikacija ir informatizacija padidėja, transformatoriai į energijos sistemas ir elektronikos veido augimo elektromagnetinio suderinamumo (EMC) susirūpinimas. EMC reiškia, kad įrenginys stabiliai veikia nepatogioje elektromagnetinėje aplinkoje, nesugadindamas kitų. Transformatoriai dažnai susiduria su dviem klausimais: sutrikdo išorinius signalus arba siunčiami signalai, kurie sutrikdo kitus. Išsiaiškinus šias problemas ir jas išspręsti, tai palaiko stabilias energijos sistemas ir elektroniką patikimą.
Ⅰ. Pagrindinės EMC problemos transformatoriuose
1. Atliekami trukdžiai: „Nematomas distturber“
Atliekami trukdžiai yra įprasti. Kai transformatorius veikia, vidiniai elektromagnetiniai pakeitimai daro trikdžių signalus, kurie per laidus keliauja į kitą pavarą. Paimkite jungiklio režimo transformatorius: greitai keičiantys tranzistoriai sukuria aukšto dažnio įtampos smaigalius. Tai slenka per mažą apvijos talpą (keletą „Picofarads“) į antrinę grandinę, sukeliant bendro režimo triukšmą.
Vienos gamyklos eilutėje šis „Transformeriai“ buvo apvyniotas apvijimo išdėstymas, kuris pertvarko 1-5MHz trukdžius 12dB per ribas. PLC sistema vis gliejo, o gamyba - tanku. Šis trukdys plinta per elektros linijas, sujaukdamas visą paskirstymo sistemą.
2. Spinduliuojami trukdžiai: „Elektromagnetinis triukšmas“
Spinduliuojami trukdžiai kyla iš kintamų laukų, kuriuos daro transformatoriai. Prastai suprojektuotos apvijos leidžia magnetinei energijai nutekėti kaip bangos. Duomenų centro UPS transformatorius, turintis silpną ekraną, turėjo 30–1000 MHz spinduliuotės 8DB per CISPR22 standartus. Netoliese esančios belaidės pavaros visiškai pametė signalus.
Kai klesti 5G ir IoT, šie laukai yra labiau varginantys-jie sujaukia tikslią įrangą ir ryšių sistemas, kurioms reikia švarių signalų.
3. Harmoniniai trukdžiai: bangos forma „Distorters“
Prikabinkite transformatorių prie netiesinių apkrovų, tokių kaip lygintuvai ar diskai, o dabartinės bangos formos gauna deformuotos harmonikos formą. Plieno malūno lanko krosnies transformatorius turėjo 28% viso harmoninio iškraipymo (THD), tempdamas tinklelio galios koeficientą iki 0,72. Tai kainuoja didelę sąskaitą už elektrą.
Harmonikai taip pat verčia transformatorius veikti karštesnius, didėjančius šerdies ir apvijos nuostolius. Blogiau, kad jie gali apgauti relės sistemas į klaidingą grindimą, rizikuodami energijos sistemos sauga.
Ⅱ. „Transformerio EMC“ problemų taisymas
1. Geresnis dizainas: iš pradžių supjaustykite trukdžius
Geras dizainas yra svarbiausia. Apvadoms „sumuštinio metodas“, keičiantis pirminiam ir antriniam sluoksniui, juos sujungiamos, pjaustydami nuotėkį ir talpą. Tai sumažina trukdžius. Pasirinkite ir tinkamus apvijos posūkius ir laido dydį.
Pasirinkite branduolius naudodami: feritas veikia aukšto dažnio transformatoriams; Silicio plienas žemo dažnio, didelės galios. Įpilkite vario arba aliuminio folijos skydą tarp apvijų, gerai įžemintus, kad blokuotumėte trukdžius.
2. Filtravimas: užblokuokite triukšmo kelią
Filtrai padeda sustabdyti trukdžius. Įdėkite juos į transformatoriaus įvestis ir išėjimus. Norėdami gauti bendro režimo triukšmą, naudokite bendrojo režimo induktorius ir Y-CAPACATORS-induktorius jį blokuoja, kondensatorius nulenkia jį į žemę.
Norėdami gauti diferencinį triukšmą, naudokite diferencialinius induktorius ir X-ciapacitorius. Viena telekomunikacijų įmonė naudojo nanokristalinius šerdies induktorius bazinėse stoties transformatoriuose-tris kartus didelę varžą 100 kHz ir ferite. Aukšto dažnio trukdžiai sumažėjo, o produktų leidimai šoktelėjo nuo 67% iki 99%.
3. Įžeminimas ir ekranavimas: yra triukšmas
Geras įžeminimas yra kritinis. Core ir skydams reikia tvirtų pagrindų (iki 4Ω), kad būtų galima nutekinti trukdžius. Prireikus naudokite kelių taškų arba hibridinius įžeminimus.
Ekranavimas supjaustomas radiacija. Metaliniai gaubtai aplink transformatorius, gerai įžeminti, blokuoti laukus. Tokiose vietose kaip ligoninės, dvigubas ekranas veikia geresnius saugumus, transformatorius nuo nesusipratimo su jautria medicinine įranga.
4. Išmanusis išdėstymas ir laidai: mažiau kryžminis pokalbis
Padėkite transformatorius nuo jautrios pavaros. Ant plokščių, laikykite jas nutolę nuo kitų dalių; Vykdydami energijos sąranką, likite aiškūs ryšių linijos ir žemos įtampos įranga.
Maršruto laidai, kad išvengtumėte derinimo su transformatoriaus laukais. Aukšto dažnio signalams naudokite ekranuotus ar diferencialinius kabelius ir laikykite juos trumpai supjaustytos radiacijos ir kryžminio pokalbio.
Ⅲ. Realaus pasaulio pataisos
1. Gamyklos linijos taisymas
Gamyklos linija turėjo kontrolinių trūkumų dėl transformatoriaus trukdžių, žudymo efektyvumo. Jie perveda apvijas sumuštinio metodu, pridėjo filtrų ir pagerino ekraną/įžeminimą. Sistema stabilizavosi, o gamyba atšoko atgal.
2. Bazinės stoties taisymas
Transformatorius šalia ląstelių bokšto, sujaukto signalų radiacijos, buvo per didelis. Technikai pridėjo įžemintus apvijos skydus, metalinį dangtelį ir fiksuotą įžeminimą. Signalai stabilizavosi, o skambučiai liko sujungti.
Ⅳ. Apvyniojimas
„Transformer EMC“ išleidžia jutiklinį dizainą, kūrimą ir diegimą. Pataisos sumaišykite geresnį dizainą, filtravimą, ekraną ir išmanųjį išdėstymą. Šie veiksmai verčia transformatorius patikimai veikti, nesikišdami į kitus.
Kadangi elektronikai ir maitinimo sistemoms reikia švaresnės aplinkos, „EMC Tech“ turi vystytis. Naujos ekrano medžiagos ir išmanieji filtrai padės skatinti galios ir elektronikos pažangą.