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直流电源

高频直流电源与可控硅整流器相对,谁更节能?

发布日期:2018-10-24 作者:admin 点击:

随着高频直流电源技术的不断完善和日趋成熟,其在铁路信号供电系统中的应用也在迅速增加。与此同时,高频直流电源自身存在的电磁骚扰(EMI)问题如果处理不好,不仅容易对电网造成污染,直接影响其他用电设备的正常工作,而且传入空间也易形成电磁污染,由此产生了高频直流电源的电磁兼容(EMC)问题。
 
要想知道究竟哪个更节能,主要要从两者的能耗和损耗俩个方面进行比较。
众所周知,若可控硅整流器与高频直流电源在相同的输入条件下,两电源的输出功率与两电源的功率因数与效率有关。可控硅整流器的功率因数cosф1与可控硅的开放角有关,一般情况下,cosф1为0.70~0.80之间,由于可控硅整流器对电网来讲属于感性负载,因此cosф1值为负。
高频直流电源
而高频直流电源的功率因数cosф2一般在0.90~0.95之间。由于高频电源对电网来讲是容性负载,因此cosф2为正,对电网有很好的补偿作用,能有效地减少电网的无功损耗。另外,电镀电源在整流过程中的损耗主要包含以下三个方面:1.由交流电转换成直流电过程中的损耗;2.铜损;3.铁损。
 
在整流过程中由交流电转变成直流电有一定的能耗,此能耗与整流方式有关。我们可以看出,三相桥式整流、转换损耗最小,而可控硅电镀整流器往往是以六相双反星形整流为主要手段,而高频直流电源是以三相桥式整流为主要手段,因此高频直流电源从整流开式上就比可控硅整流器节能。所谓铜损即是电流流经变压器线包的损耗。所谓铁损即是涡流在变压器铁芯中的损耗。
 
可控硅整流器是以庞大、笨重的工频变压器为基础,因此铜损、铁损都很大,而高频直流电源中的高频变压器的用铜量只是同规格可控硅整流变压器的30%,因此铜损很少,又因高频变压器在高达10KHz~50KHz的高频下工作,因此,不采用矽钢片而是采用软铁体磁芯,在磁芯中几乎没有涡流损耗。从上述分析我们可以清晰地看到在节能方面高频直流电源明显优于可控硅整流器,一般节能20%~30%。
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