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大功率高频高压静电除尘(ESP)变压器

 高压静电除尘器ESP是除尘减排的主要设备,其中高压高频大功率变压器是电源系统的关键部分,除了担负着升压、传递能量和安全隔离的重要作用之外,还直接影响到电路的运行。因此,高压高频大功率变压器的设计显得尤为重要。但高压高频大功率变压器的设计不同于传统工频大功率变压器,也不同于高压高频小功率变压器,更不同于电力电子开关电源中常规的低压高频变压器。高频、高压和大功率交织在一起,使得高压高频大功率变压器设计时必须特别考虑高压、高频和大功率工况下变压器内部的电场、磁场和热场。高压变压器应用于高频场合时,寄生参数不容忽视。因为一方面当变压器高压侧绕组电容值折算到低压侧时需要乘以匝比的平方,由于匝比较大,因此得到的原边等效绕组电容较大;另一方面,为了保证高压变压器高低压绕组间的绝缘强度,两者间距离较大,电磁耦合与低压变压器情况下相比较差,导致漏感较大。而传统的高压变压器的绕制方式如分段分层、Z型绕制等方式都无法从根本上解决上述问题。

我们从08年开始研制ESP高频变压器,通过学习同行经验,并经过反复实验、逐步改进,开发了一种全新结构的ESP高频变压器,基本上解决了上述的分布电容、漏感的问题,现在层——层之间,绕组——绕组之间的分布电容非常小,几乎可以忽略,漏感控制在小于3微亨。变压器的额定功率为10千瓦以上,最佳范围在10 - 150kW范围,输出直流电压在50千伏以上,最佳是在范围50 - 115kV。输出电流最大1.5A。下图给出了该产品的结构图,如有具体要求、疑问可以和我们联系。并欢迎同行提出宝贵意见。

 

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水蜘蛛
LV.8
2
2010-08-24 15:10

hehe!老兄的作业交的有问题啊!

除尘电源的变压器漏感是有益的。适当的漏感可以抑制闪烙引起的短路电流。适当匹配串联电容可以提高输出V-I特性为梯型。

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classtwo
LV.6
3
2010-08-24 15:43
@水蜘蛛
hehe!老兄的作业交的有问题啊!除尘电源的变压器漏感是有益的。适当的漏感可以抑制闪烙引起的短路电流。适当匹配串联电容可以提高输出V-I特性为梯型。

lcc电路一般需要串联谐振电感,若漏感太大,谐振频率上不去,影响本机的工作频率,再说,增大漏感很容易,减小漏感又不增大分布电容就不容易了。

 

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水蜘蛛
LV.8
4
2010-08-24 15:50
@classtwo
lcc电路一般需要串联谐振电感,若漏感太大,谐振频率上不去,影响本机的工作频率,再说,增大漏感很容易,减小漏感又不增大分布电容就不容易了。 

还是PWM;C只是对基波漏感补偿。

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classtwo
LV.6
5
2010-08-24 16:05
@水蜘蛛
还是PWM;C只是对基波漏感补偿。

应该是调频吧,调宽用在ESP好像不太合适

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水蜘蛛
LV.8
6
2010-08-24 16:10
@classtwo
应该是调频吧,调宽用在ESP好像不太合适

PWM同样可以用C补偿。

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classtwo
LV.6
7
2010-08-24 23:16
@水蜘蛛
[图片]PWM同样可以用C补偿。

这位兄台,pwm电路用在esp上,好像不妥吧,一般都是lcc或llc电路,整机工作在zvcs或zvs,而且我前面解释过了,漏感做大很容易,最简单的方法增加初、次级的绝缘距离就可以了,但要做小(而且分布电容不能大,绝缘要做够)就不那么容易了,在150kW,115kv小于3微亨,你可以试试。而且漏感太大,必然会影响到谐振参数,工作频率、甚至影响到输出功率。另外,漏感大小通过闪络的影响反应到的是初级短路电流的大小,对副边绕组是没有任何影响的。而esp变压器故障现象99%都是副边吧(含高压硅堆),原边很少吧?

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水蜘蛛
LV.8
8
2010-08-25 10:04
@classtwo
这位兄台,pwm电路用在esp上,好像不妥吧,一般都是lcc或llc电路,整机工作在zvcs或zvs,而且我前面解释过了,漏感做大很容易,最简单的方法增加初、次级的绝缘距离就可以了,但要做小(而且分布电容不能大,绝缘要做够)就不那么容易了,在150kW,115kv小于3微亨,你可以试试。而且漏感太大,必然会影响到谐振参数,工作频率、甚至影响到输出功率。另外,漏感大小通过闪络的影响反应到的是初级短路电流的大小,对副边绕组是没有任何影响的。而esp变压器故障现象99%都是副边吧(含高压硅堆),原边很少吧?

看来;你只是个做变压器的。。。

二次闪烙对一次没影响?问问电源设计工程师吧!

无论LLC还是LCC;都是要靠串电感和大漏感来维持正常工作的。你把漏感减小了;意味别人要串更大的电感在外面!

看看你的图;你的变压器故障;主要是没用均压环造成的。局部过大场强引起电晕而使绝缘及元件老化。别告诉我们是保密而没画啊!那东西是常识!

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classtwo
LV.6
9
2010-08-25 14:00
@水蜘蛛
看来;你只是个做变压器的[图片]。。。二次闪烙对一次没影响?问问电源设计工程师吧!无论LLC还是LCC;都是要靠串电感和大漏感来维持正常工作的。你把漏感减小了;意味别人要串更大的电感在外面!看看你的图;你的变压器故障;主要是没用均压环造成的。局部过大场强引起电晕而使绝缘及元件老化。别告诉我们是保密而没画啊![图片]那东西是常识!

看来你是个电源高手,因为除了你任何一个做电源的工程师都会对漏感提出严格要求,外接电感总比减小漏感要容易得多,而你你对变压器的漏感可以没有要求,可以无穷大,你的可以让变压器工作在直流!

你连我们这个变压器的构造都没有了解清楚之前就在那里妄下结论,实在是不像一个严谨的技术人员。

我还是那句话,你做一台150kw,115kv漏感小于3微的变压器再说吧。

再多说几句,由于大功率高压高频变压器与普通变压器的设计方法不同主要表现在绝缘需求寄生成分空载损耗负载损耗电晕放电及整流等方面一次绕组和二次绕组之间需要有效的绝缘厚度或距离以避免电场击穿一次绕组和二次绕组之间的电磁耦合不像传统的低压变压器那样紧凑对于一次侧来说这将导致寄生泄漏电感,也就是我们说的漏感,从而影响变压器的最大功率容量但是在设计大功率高压变压器的时候如要保证足够的绝缘距离就必然会有寄生电感产生,但这个值必须控制在一个有效地范围类,而不绝是像这位老兄说的漏感有益!

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水蜘蛛
LV.8
10
2010-08-25 14:08
@classtwo
[图片]看来你是个电源高手,因为除了你任何一个做电源的工程师都会对漏感提出严格要求,外接电感总比减小漏感要容易得多,而你你对变压器的漏感可以没有要求,可以无穷大,你的可以让变压器工作在直流![图片][图片][图片]你连我们这个变压器的构造都没有了解清楚之前就在那里妄下结论,实在是不像一个严谨的技术人员。我还是那句话,你做一台150kw,115kv漏感小于3微的变压器再说吧。再多说几句,由于大功率、高压、高频变压器与普通变压器的设计方法不同,主要表现在:绝缘需求、寄生成分、空载损耗、负载损耗、电晕放电及整流等方面。一次绕组和二次绕组之间需要有效的绝缘厚度或距离,以避免电场击穿,一次绕组和二次绕组之间的电磁耦合不像传统的低压变压器那样紧凑。对于一次侧来说,这将导致寄生泄漏电感,也就是我们说的漏感,从而影响变压器的最大功率容量。但是在设计大功率、高压变压器的时候,如要保证足够的绝缘距离,就必然会有寄生电感产生,但这个值必须控制在一个有效地范围类,而不绝是像这位老兄说的漏感有益!

无工程价值的东东为啥要做?

谁说变压器不能有直流?看看正激和反激;工作在哪个相限?

别抬杠;还漏感无穷大呐!你做个无穷大励磁电感的变压器就酸你牛实在不行;做个无穷大阻值的电阻就算过关哈!

别瞎开条件啊!

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classtwo
LV.6
11
2010-08-25 14:23
@水蜘蛛
无工程价值的东东为啥要做?谁说变压器不能有直流?看看正激和反激;工作在哪个相限?别抬杠;还漏感无穷大呐!你做个无穷大励磁电感的变压器就酸你牛[图片]实在不行;做个无穷大阻值的电阻就算过关哈!别瞎开条件啊![图片][图片]

你也不要抬杠了,我们定个量化的:你做一台150kw,115kv漏感小于3微的变压器,分布电容小于1000pF的,就算你本事大。或者你给我定个?我做不出来我走人,当然你那种无穷大的电阻,如果你有你卖个我,我一定好好学习

再多说几句,无论单端正激还是反激其变压器都是工作在第一象限的、有气隙的,所以允许有一定的直流成分,但也只是在CCM模式下,在dcm模式下就没有,所以你不要混淆视听

 

 

 

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水蜘蛛
LV.8
12
2010-08-25 14:44
@classtwo
你也不要抬杠了,我们定个量化的:你做一台150kw,115kv漏感小于3微的变压器,分布电容小于1000pF的,就算你本事大。或者你给我定个?我做不出来我走人,当然你那种无穷大的电阻,如果你有你卖个我,我一定好好学习再多说几句,无论单端正激还是反激其变压器都是工作在第一象限的、有气隙的,所以允许有一定的直流成分,但也只是在CCM模式下,在dcm模式下就没有,所以你不要混淆视听   

为啥要做呢?工程需要吗?

从工程师的角度;你是该好好学习了!工程师的职责是“榨取最大使用价值”

用金/钻镶嵌的变压器只能是浪费!

高压变压器的问题在均匀电场,否则;绝缘很容易老化。漏感低了;对次问题无补!努力吧!

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classtwo
LV.6
13
2010-08-25 15:07
@水蜘蛛
为啥要做呢?工程需要吗?从工程师的角度;你是该好好学习了!工程师的职责是“榨取最大使用价值”[图片]用金/钻镶嵌的变压器只能是浪费!高压变压器的问题在均匀电场,否则;绝缘很容易老化。漏感低了;对次问题无补!努力吧!

你不需要并不表示别人不需要,你做不出来没水平并不代表别人做出来了也没水平!醋海翻波的心情我能够理解。

这种esp高频变压器除了你一个劲说的“均匀电场”外,还有如近效应和集肤效应、 漏感和分布电容等寄生参数、损耗造成的发热问题、硅堆的设计结构等等,这些你都了解吗?谦虚点吧?

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水蜘蛛
LV.8
14
2010-08-25 15:18
@classtwo
你不需要并不表示别人不需要,你做不出来没水平并不代表别人做出来了也没水平!醋海翻波的心情我能够理解。这种esp高频变压器除了你一个劲说的“均匀电场”外,还有如临近效应和集肤效应、漏感和分布电容等寄生参数、损耗造成的发热问题、硅堆的设计结构等等,这些你都了解吗?谦虚点吧?

不瞒你讲;20年前就做这东西。已经老掉渣了!

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classtwo
LV.6
15
2010-08-25 15:37
@水蜘蛛
不瞒你讲;20年前就做这东西。已经老掉渣了!

第一、20年前是1990年,那时候igbt好像才问世没多长时间吧,还没有模块,磁性材料以铁氧体为主,超微晶是天价(这么大功率的可能还做不出)您老就开始搞高频esp了,神了!佩服!你可以让scr工作在20khz,佩服!!

第二、举个例子,我国的汽车工业搞了快60年了,按照你的理论现在再搞汽车就是土的掉渣了,但我看我国的汽车工业如果离开了那些国外大公司的支持不知道您老的车还有没有地方保养了。

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水蜘蛛
LV.8
16
2010-08-25 16:00
@classtwo
第一、20年前是1990年,那时候igbt好像才问世没多长时间吧,还没有模块,磁性材料以铁氧体为主,超微晶是天价(这么大功率的可能还做不出)您老就开始搞高频esp了,神了!佩服!你可以让scr工作在20khz,佩服!!第二、举个例子,我国的汽车工业搞了快60年了,按照你的理论现在再搞汽车就是土的掉渣了,但我看我国的汽车工业如果离开了那些国外大公司的支持不知道您老的车还有没有地方保养了。[图片][图片][图片]

你听说过BUP304吗?看看是啥参数,哪年到中国卖的!呵呵!

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classtwo
LV.6
17
2010-08-25 19:20
@水蜘蛛
你听说过BUP304吗?看看是啥参数,哪年到中国卖的!呵呵!

bup304我没用过但我用过bup307,好像是1200v/35a的,to-247封装,和304是一个系列,根本不是模块,由当时的西门子公司生产现在是EPCOS公司,时间是1994年,现在还能找出十几个来,你需要我可以给你。你在这不要糊弄了,我是中国第一批用igbt的人,用在磁脉冲调制器上,这东西做开关电源上不了20khz,那时候根本还没有lcc、llc,软开关的理论也才提出没多久,当时最流行的就是pwm,芯片是1525,你当时能用304这个管子能做10kw以上的高频esp电源,你太低估别人的智商了。

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水蜘蛛
LV.8
18
2010-08-25 21:20
@classtwo
bup304我没用过但我用过bup307,好像是1200v/35a的,to-247封装,和304是一个系列,根本不是模块,由当时的西门子公司生产现在是EPCOS公司,时间是1994年,现在还能找出十几个来,你需要我可以给你。你在这不要糊弄了,我是中国第一批用igbt的人,用在磁脉冲调制器上,这东西做开关电源上不了20khz,那时候根本还没有lcc、llc,软开关的理论也才提出没多久,当时最流行的就是pwm,芯片是1525,你当时能用304这个管子能做10kw以上的高频esp电源,你太低估别人的智商了。

你是94年见到的吧!呵呵!

88年;电子报社就有代买业务。建议先查当年的合订本验证一下!

只会用模块做电源那算啥?拾剩饭粑。

合理的设计;就可以做的很大功率!你算算;十只并;均流系数1.1;能出多大电流。

最早上100K的IGBT在90年就出来了,TO-247封装。模块到现在都不行!

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classtwo
LV.6
19
2010-08-26 07:53
@水蜘蛛
你是94年见到的吧!呵呵!88年;电子报社就有代买业务。建议先查当年的合订本验证一下!只会用模块做电源那算啥?拾剩饭粑。合理的设计;就可以做的很大功率!你算算;十只并;均流系数1.1;能出多大电流。[图片]最早上100K的IGBT在90年就出来了,TO-247封装。模块到现在都不行![图片]

你去查查西门子公公司什么时候在中国设的办事处,总部在什么地方?你知道吗?能做100khz的工作于pwm方式下的igbt不要说90年,就是现在也极少!不然你说几个型号电压在1000v、电流在30a以上的单管igbtl来!让我们见识见识!我发个地址给你你自己去看看这是世界上做igbt最好的公司之一的产品现在有多少个能工作在100khz以上的

90你就用pwm方式做高频esp电源你是前无古人,后无来者了!你不要说90年你就知道lcc、llc电路了

再弱弱地问一句:90年你买的bup304价格是多少/pcs?不要说你忘了!

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水蜘蛛
LV.8
20
2010-08-26 10:38
@classtwo
你去查查西门子公公司什么时候在中国设的办事处,总部在什么地方?你知道吗?能做100khz的工作于pwm方式下的igbt不要说90年,就是现在也极少!不然你说几个型号电压在1000v、电流在30a以上的单管igbtl来!让我们见识见识!我发个地址给你你自己去看看这是世界上做igbt最好的公司之一的产品现在有多少个能工作在100khz以上的90你就用pwm方式做高频esp电源你是前无古人,后无来者了!你不要说90年你就知道lcc、llc电路了[图片][图片][图片]再弱弱地问一句:90年你买的bup304价格是多少/pcs?不要说你忘了!

RMB68+10呵呵!谁规定只有设了办事处才能买东西?这都成理由了?呵呵!

LCC/LLC在七十年代末就开始在电力电子领域用了。典型的用途就是感应加热!当时就能做到500KW。只是SCR做的而已。

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classtwo
LV.6
21
2010-08-26 11:44
@水蜘蛛
RMB68+10呵呵!谁规定只有设了办事处才能买东西?这都成理由了?呵呵![图片]LCC/LLC在七十年代末就开始在电力电子领域用了。典型的用途就是感应加热!当时就能做到500KW。只是SCR做的而已。

我告诉你吧,1、80年代中期,大家集中精力研究的谐振变换由于其开关损耗非常低,因而能够工作在高频状态。对于谐振变换来讲,串联谐振(SRC),并联谐振(PRC),以及并联谐振(SPRC,也叫LCC谐振)是三种主要的流行拓扑结构。2、低压感应加热(300~3000V左右)和高频高压esp根本就是不相干的事。3、当时西门子原器件部在中国根本就没有代理,除非你直接找总部采购。4、对于你提出的问题我基本上都给予了答复,反之,所以我也不想再和你争论下去了,当然,如果你对我们做的变压器在了解清楚之后能给予正确的意见,我们虚心接受,反之,也请你能够放开胸怀容纳他人的先进之处。

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水蜘蛛
LV.8
22
2010-08-26 11:49
@classtwo
[图片]我告诉你吧,1、80年代中期,大家集中精力研究的谐振变换由于其开关损耗非常低,因而能够工作在高频状态。对于谐振变换来讲,串联谐振(SRC),并联谐振(PRC),以及并联谐振(SPRC,也叫LCC谐振)是三种主要的流行拓扑结构。2、低压感应加热(300~3000V左右)和高频高压esp根本就是不相干的事。3、当时西门子原器件部在中国根本就没有代理,除非你直接找总部采购。4、对于你提出的问题我基本上都给予了答复,反之[图片],所以我也不想再和你争论下去了,当然,如果你对我们做的变压器在了解清楚之后能给予正确的意见,我们虚心接受,反之,也请你能够放开胸怀容纳他人的先进之处。

呵呵;争了几天,只是想告诉你,漏感不是坏东西,用好了可以避免很多麻烦,过低的漏感不一定是好事。别无它意。

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2010-10-23 00:29
@水蜘蛛
呵呵;争了几天,只是想告诉你,漏感不是坏东西,用好了可以避免很多麻烦,过低的漏感不一定是好事。别无它意。

目前大功率的IGBT,很少使用超过15khz的,即使超过,长时间使用,也会经常出问题!

大功率方面英飞凌的技术也达不到!

像英飞凌使用好的一款大功率IGBT额定频率是40KHZ,但电流只有400A,电压1200V。

IGBT的发展速度还没有英特尔CPU更新的速度快,要是有英特尔CPU的速度,那电力电子行业就可以走上动车的道路了。

BYD的IGBT才多大频率,多大功率。还有N多路要走。

国产的可怜!需要大量像BYD这种领袖级企业站出来发展!

未来电动车的IGBT国产化才有希望!

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2010-10-23 00:32
@水蜘蛛
呵呵;争了几天,只是想告诉你,漏感不是坏东西,用好了可以避免很多麻烦,过低的漏感不一定是好事。别无它意。
漏感 是可以利用的,看怎么用。。
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2010-10-23 00:34
@东方无敌手
漏感 是可以利用的,看怎么用。。
做技术的喜欢讨论技术,这是好的!
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2010-10-23 00:43
@classtwo
[图片]我告诉你吧,1、80年代中期,大家集中精力研究的谐振变换由于其开关损耗非常低,因而能够工作在高频状态。对于谐振变换来讲,串联谐振(SRC),并联谐振(PRC),以及并联谐振(SPRC,也叫LCC谐振)是三种主要的流行拓扑结构。2、低压感应加热(300~3000V左右)和高频高压esp根本就是不相干的事。3、当时西门子原器件部在中国根本就没有代理,除非你直接找总部采购。4、对于你提出的问题我基本上都给予了答复,反之[图片],所以我也不想再和你争论下去了,当然,如果你对我们做的变压器在了解清楚之后能给予正确的意见,我们虚心接受,反之,也请你能够放开胸怀容纳他人的先进之处。

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熊海波
LV.4
27
2010-12-25 22:32
这变压器我有兴趣,烦请发个详细资料来,我需要20-40KW10KV级别的,最好给个参考价格。谢谢
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sxhao
LV.1
28
2011-03-13 17:03
@classtwo
[图片]我告诉你吧,1、80年代中期,大家集中精力研究的谐振变换由于其开关损耗非常低,因而能够工作在高频状态。对于谐振变换来讲,串联谐振(SRC),并联谐振(PRC),以及并联谐振(SPRC,也叫LCC谐振)是三种主要的流行拓扑结构。2、低压感应加热(300~3000V左右)和高频高压esp根本就是不相干的事。3、当时西门子原器件部在中国根本就没有代理,除非你直接找总部采购。4、对于你提出的问题我基本上都给予了答复,反之[图片],所以我也不想再和你争论下去了,当然,如果你对我们做的变压器在了解清楚之后能给予正确的意见,我们虚心接受,反之,也请你能够放开胸怀容纳他人的先进之处。

老师,你对电路拓扑结构研究还是蛮熟悉的哦,不知道你这ESP高频电源用的是什么拓扑结构和PWM驱动电路系统?对于ESP用的高频电源来说,难的不是提供电流电压方面功能的实现,而是作为产品在应用时的稳定和长久哦,毕竟ESP的电源需要长时间高功率运行,而且还要不时受到电场放电的冲击,这对于保护系统和散热系统要求很高的。

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sleet
LV.1
29
2011-05-06 10:29
老兄!!你的变压器我很感兴趣!
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lishun1517
LV.1
30
2011-06-10 18:27

我是做控制部分的,我想你的变压器很适合我现在开发的电源,20KHZ,400MA,100KV有现货吗?什么价位

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LV.1
31
2011-06-10 20:45
@lishun1517
我是做控制部分的,我想你的变压器很适合我现在开发的电源,20KHZ,400MA,100KV有现货吗?什么价位

控制部分?电源?

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