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使用降壓-升壓變壓器提高電壓

出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2024-09-02 16:13:13 | 454 次閱讀

  電機啟動
  低線電壓會降低三相和單相電機的可用啟動轉矩,例如水泵、水冷卻器、窗式和屋頂式空調壓縮機以及許多其他應用。降壓-升壓變壓器可用于將線電壓升至標稱水平。
  從峰值負載時的 185V 電源和 120 × 240V 至 16 × 32V 降壓-升壓變壓器開始,120V 線圈可以并聯(lián)在線路上,16V 線圈串聯(lián)。這樣每個線圈的電壓為 107V,次級線圈的每個線圈的輸出為 14V(見圖 1)。兩個次級線圈提供 28V 的升壓,將線間電壓從 185V 升壓至 213V。這樣從相線到中性線的電壓為 123V,非常接近預期的標稱 120V。
   圖 1. 當次級串聯(lián)時,降壓或升壓量最大
  降壓-升壓變壓器出廠時接線為隔離變壓器。安裝變壓器時,初級和次級可作為自耦變壓器連接,以創(chuàng)建降壓-升壓變壓器。
  在非高峰時段,降壓-升壓變壓器的輸入會回升至 208V,升壓量與初級電壓的增加成正比。當每個初級線圈上的電壓為 120V 時,每個次級線圈的輸出會升至 16V。當次級線圈串聯(lián)時,線間電壓為 240V,線間電壓為 138.6V。這可能太高了,可能會導致為 120V 設計的電氣設備出現(xiàn)問題。
  并聯(lián)二次側
  從峰值負載時的 185V 電源和 120 × 240V 至 16 × 32V 降壓-升壓變壓器開始,120V 線圈可以并聯(lián)在線路上,16V 線圈并聯(lián)。這樣每個線圈的電壓為 107.3V,次級線圈的每個線圈的輸出為 14.3V。(見圖 2)。兩個次級線圈提供 14.3V 的升壓,從而將線間電壓從 185V 升壓至 199.3V。這樣從相線到中性線的電壓為 115.06V,非常接近預期的標稱 120V。
    圖 2. 當次級并聯(lián)時,降壓或升壓量最小
  在非高峰時段,降壓-升壓變壓器的輸入會回升至 208V,升壓量也會相應增加。當每個初級線圈上的電壓為 120V 時,每個次級線圈的輸出會再次升至 16V。當次級線圈并聯(lián)時,線間電壓為 224V,線間電壓為 129.3V。
  用戶可以根據(jù)需要選擇串聯(lián)或并聯(lián)次級。如果需要在兩者之間進行更改,只需重新連接次級即可提供解決方案。
  將 208V 升壓至 230V
  有些應用可以使用 208Y/120V 電??源,但需要 230V 電源。此類應用使用由 208V 電源線供電的 230V 電機或 230V 空調系統(tǒng)。
  通過將降壓-升壓變壓器的初級線圈和次級線圈串聯(lián)起來,即可實現(xiàn)所需的升壓。串聯(lián)初級線圈的每個線圈電壓為 104V。變壓器的匝數(shù)比為 7.5:1,次級線圈的每個線圈電壓為 13.9V。這樣可實現(xiàn) 27.8V 的升壓,線間電壓略低于 236V。
  零件加熱器
  一家小型工業(yè)工廠采用 208Y/120V 供電(見圖 3)。小型零件在小型柜子中加熱。該工廠擔心加熱零件的時間,因為這會減慢生產(chǎn)速度。
   圖 3. 電壓可從 208V 升至 236V,為 230V 零件加熱器供電。
  筆記
  電力系統(tǒng)中的交流電壓應在額定電壓的-10%至+5%范圍內。
  櫥柜有兩個 5kW、230V 的加熱元件。這將為櫥柜提供 10kW 的熱量,電壓為 230V。由于只有 208V 可用,電壓僅為加熱器所需標稱 230V 的 90%。因此,功率僅為標稱 10kW 的 81%,即約 8.1kW。
  加熱器在額定負載下工作需要大約 10% 的電壓升壓。上述接線配置可將電壓從 208 V 升壓 13.3% 至略低于 236 V。這在大多數(shù)負載的電壓公差范圍內。由于這不是負載波動的情況,因此這對于降壓-升壓變壓器來說是一個很好的應用。
  擠出機加熱器
  一家制造廠采用 208V 的三相供電(見圖 4)。該廠使用一臺擠出機在一臺 230V 的機器中加熱塑料材料。材料通過位于孔中的大螺釘被強制通過一個類似于大炮的炮筒。炮筒周圍環(huán)繞著帶式加熱器,這些加熱器提供熱量以熔化塑料顆粒,以便材料能夠被強制通過模具以制造各種產(chǎn)品?! ∈褂媒祲?升壓變壓器提高電壓 Fig4 修復

  圖 4. 電壓可從 208V 升至 226V,為 230V 擠出機帶加熱器供電。
  加熱的料筒與被迫通過孔的材料的摩擦相結合,使塑料材料達到所需的溫度。不同的塑料和不同的顏色需要不同的熱量來熔化,因此每種顏色都有自己的熱定型。
  208V 電壓下的 10kW 230V 帶式加熱器僅提供約 8.1kW 的熱量,而不是設計的 10kW。由于加熱器電壓低,具有最高熱量設置的材料無法正常熔化。這種擠出機可能每個擠出機都有八個帶式加熱器。因此,擠出機加熱器僅提供約 65kW 的熱量,而不是所需的 80kW 的熱量。
  通過檢查銘牌上的最小電路來計算擠出機的負載。在這種情況下,總負載電流為 227A。10% 的升壓足以將 208V 電源升至擠出機加熱器的近 230V。可以使用繞組比為 10:1 的降壓-升壓變壓器來實現(xiàn)這種升壓量。初級尺寸為 120 × 240V,次級尺寸為 12 × 24V。每相的降壓-升壓變壓器尺寸計算如下: P=I×E1000=227×241000=5.448 kVA

  實際電壓升高僅約 18V(10.4 × 1.732 = 18)。因此,制造廠應能夠安裝三個 5kVA 降壓-升壓變壓器,將擠出機加熱器的電壓升高至約 226V(208 + 18 = 226)。較大的降壓-升壓變壓器可能更適合減少熱量積聚問題,但會降低功率因數(shù)。


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