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Leistungselektronische Transformatoren: Ein Rückblick

Der Mittelfrequenztransformator ist eine Schlüsselkomponente für den Entwurf eines isolierten Eingangs-Ausgangs-Wandlers, wenn eine Isolierung und/oder Spannungsanpassung erforderlich ist.Diese Arten von Wandler werden in verschiedenen Anwendungen wie batteriebasierten Energiespeichersystemen, der Hochspannungs-Gleichstromumwandlung, Netzschnittstellen erneuerbarer Energiequellen usw. eingesetzt. Durch die Hochfrequenzkonstruktion wird die Größe des Leistungstransformators erheblich verringert und die Effizienz verbessert.

Mit den jüngsten Fortschritten bei weichmagnetischen Kernmaterialien und Schaltgeräten werden Hochfrequenztransformatoren nicht nur als Teil von Leistungswandlern, sondern auch als Ersatz für herkömmliche Netzfrequenztransformatoren immer interessanter.In dieser detaillierten Übersichtsstudie werden Studien zum Design der in leistungselektronischen Wandlern verwendeten Leistungstransformatoren untersucht und deren Anwendungsbereiche, Betriebsfrequenzwerte und Kernmaterialtypen untersucht und klassifiziert.Darüber hinaus wird die Entwurfsmethodik mit der Finite-Elemente-Analyse (FEA)-Software vorgeschlagen und ein leistungselektronischer Transformator mit den verschiedenen Kernmaterialien entworfen.

Der Einsatz von Mittelfrequenztransformatoren wurde durch die Realisierung verbesserter Leistungsschalter und Kernmaterialien erweitert.Leistungsschalter der neuen Generation sind im Vergleich zu früheren Generationen für den Betrieb bei höherer Spannung und Frequenz ausgelegt.Neue Kernmaterialien und Dimensionierungsmethoden tragen außerdem dazu bei, das Transformatordesign zu minimieren.In leistungselektronische Wandler eingebettete Mittel- und Hochfrequenztransformatoren müssen für die Isolierung und/oder Spannungsanpassung sorgen und werden in verschiedenen Anwendungen wie erneuerbaren Energiesystemen, Elektrofahrzeugen, unterbrechungsfreien Stromversorgungen und Energiespeichersystemen eingesetzt.

Der Phasenfolge-, Nullfolge-Spannungs- und Stromtransformator der Serie YTJLW10-720 ist eine Art Wechselstromtransformator mit technischen Spezifikationen, die der primären und sekundären Fusionsausrüstung des State Grid und in Übereinstimmung mit T/CES 018-2018 „Distribution Network 10kV and“ entsprechen „Technische Bedingungen für 20-kV-Wechselstromtransformatoren“.

In das Produkt sind Spannungs-, Strom- und Leistungstransformatoren integriert, die direkt mit dem Leistungsschalter zu einem intelligenten Vakuum-Leistungsschalter zusammengebaut werden können. Einfache Installation, geringer Stromverbrauch, hohe Genauigkeit und stabile Messung.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 01.03.2023