pomiar indukcyjności rozproszenia

Działanie w dwóch taktach pracy
v2 = −Vg ∙ n
i2 = 0 i1′ = 0 i1 = iM
i1 = 0 i1′ = −iM i2 = iM/n
Łukasz Starzak, Przetwarzanie energii elektrycznej w fotowoltaice, lato 2015/16
31
Napięcie i prądy transformatora
vL
−V/n
v2 = −Vg ∙ n
i2 = 0 i1′ = 0 i1 = iM
i1
i2
i1 = 0 i1′ = −iM i2 = iM/n
Łukasz Starzak, Przetwarzanie energii elektrycznej w fotowoltaice, lato 2015/16
32
Indukcyjność rozproszenia (leakage inductance)
●
●
●
W rzeczywistym transformatorze nie cały strumień magnetyczny
przechodzi przez wszystkie uzwojenia
Dodatkowy strumień można rozpatrywać jako dodatkowe, niesprzężone
indukcyjności, włączone w szereg z indukcyjnościami sprzężonymi
Wielkość strumienia rozproszenia
⇒ wartość indukcyjności rozproszenia




●
mniejsza gdy większa μ rdzenia – analogia
μ do σ, Φ do i
tym mniejsza im bardziej kształt regularny – toroid
mała gdy rdzeń otacza całe uzwojenie – kubkowe
większa gdy obecna szczelina
Skutki



przepięcia
straty przy przełączaniu
pogorszenie regulacji na
dodatkowych
uzwojeniach wtórnych
Łukasz Starzak, Przetwarzanie energii elektrycznej w fotowoltaice, lato 2015/16
33
Transformator rzeczywisty
●
Równanie prądowo-napięciowe


●
●
Indukcyjności własne uwzojeń
●
Indukcyjność wzajemna
●
Efektywna przekładnia (v2/v1)
u2 wynika nie tylko z u1, ale także
z i2 jak dla każdej cewki
i1 wynika nie tylko z i2, ale także
z u1 jak dla każdej cewki
Opisuje ono schemat zastępczy:
●
Współczynnik
sprzężenia

w przetwornicach
mniejszej mocy
zwykle > 0,999
Łukasz Starzak, Przetwarzanie energii elektrycznej w fotowoltaice, lato 2015/16
34
Całkowita indukcyjność pasożytnicza
●
Składniki



●
●
indukcyjność rozproszenia Llk –
często decydująca, ale nie zawsze
indukcyjność połączeń strony
pierwotnej
indukcyjność połączeń strony
wtórnej



Pomiar uproszczony



uzwojenie wtórne zwarte
miernik przyłączony do
uzwojenia pierwotnego
wynik to indukcyjność
rozproszenia (wyłącznie)
Pomiar dokładny

●
po stronie wtórnej zewrzeć diodę
i kondensator wyjściowy (każde
z osobna)
zminimalizować indukcyjności
zwarć – wykorzystuje się np.
grubą taśmę miedzianą
miernik przyłączyć do uzwojenia
pierwotnego
wynik to sumaryczna
indukcyjność pasożytnicza
Minimalizacja Ls (całkowitej) jest
istotna ze względu na moc strat
związanych z przepięciami i ich
tłumieniem
(n = nP/nS)
Łukasz Starzak, Przetwarzanie energii elektrycznej w fotowoltaice, lato 2015/16
35
Przepięcie na indukcyjności rozproszenia
w przetwornicy zaporowej
●
Energia transformatora w drugim
takcie (Q off)



●
z indukcyjności magnesowania –
zasila stronę wtórną
z indukcyjności rozproszenia –
znajduje ujście generując
przepięcie (wielokrotność Vin)
indukcyjność rozproszenia
większa niż w innych topologiach
Grozi uszkodzeniem tranzystora


konieczne stosowanie tłumików
(snubbers) z ograniczeniem
napięcia (voltage clamping)
moc strat w DZ:
VOR = VO ∙ n (n = np/ns)
Łukasz Starzak, Przetwarzanie energii elektrycznej w fotowoltaice, lato 2015/16
36