磁性调压器的工作原理与介绍
磁性调压器是一种将饱和电抗器与变压器有机结合而成的调压设备。其中,电抗器主要负责调节变压器的输入电压,变压器则将可调的输入电压升高或降低到负载所需的任意电压值。两者之间既有电的联系,又有磁的联系,结构上类似于一般电力变压器,但不同于其他类型调压器——它没有机械传动装置,也没有可动触点。这一无触点、无机械运动部件的特性,使其特别适用于高压输出或低压大电流输出的场合。目前,盐浴炉、电子轰击炉、高压静电除尘装置等调压电源已广泛采用这种调压器。
基本结构与电路关系
磁性调压器由电抗器和变压器两部分组成。电抗器设有交流工作绕组和直流控制绕组,变压器设有一次绕组B1和二次绕组B2。电抗器的交流工作绕组G与变压器的一次绕组B1串联联结,正是这一串联关系,使电抗器与变压器之间构成了电的联系。
工作原理
磁性调压器的调压过程,本质上是利用直流控制电流改变电抗器铁心的磁化状态,从而改变其交流有效磁导率和阻抗,最终实现负载电压的连续调节。
当磁性调压器输入端接上电压U1、输出端接上额定负载电阻R时,若直流控制电流Ik=0,电抗器铁心不受直流磁化,此时交流有效磁导率大,反映在绕组G上的阻抗比变压器的一次总阻抗大得多。因此,电源电压U1基本上分配在绕组G上,而变压器一次侧电压UB1却很小,此时负载电压为下限值U2min。
逐渐增大直流控制电流Ik,电抗器铁心受到不同程度的直流磁化,交流有效磁导率随之逐渐减小,绕组G上的电压和负载电压U2便逐渐增大。当Ik达到额定值Ika时,电抗器铁心被直流高度磁化而饱和,交流有效磁导率变得最小,电抗器的阻抗与变压器的一次总阻抗相比也为最小。此时,电源电压U1基本上分配在绕组B1上,负载电压U2可达最大值U2max。
由此可见,通过连续调节直流控制电流Ik的大小,即可实现负载电压U2从下限值到最大值的平滑无级调节。整个过程无机械动作、无触点切换,响应平稳,这正是磁性调压器区别于传统调压方式的核心优势。
