西门子Wincc系统软件V7.5 RC128

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铁路信号电源铁路信号设备中，不同设备对电源的电压要求有可能不一样，为了获得相应的电压，就需要使用变压器来完成电压的转换。器等）的心脏和动力。现代开关电源分为直流开关电源和交流开关电源两类，前者输出质量较高的直流电，后者输出质量较高的交流电。根据开关变换器转换电能的种类不同，可将开关变换器分为四种类型：

①直流-直流（DC-DC）变换器　是将一种直流电能转换成另一种或多种电压直流电能的变换器，是直流开关电源的主要部件；两种。硬开关直流变换器的开关管是在承受电压或电流的情况下开通或关断电路的，因此在开通或关断过程中伴随着较大的损耗，即所谓的开关损耗（Switching Loss）。变换器工作状态一定时，开关管开通或关断一次的损耗也是一定的，因此开关频率越高，开关损耗就越大。同时，开关过程中还会激起电路中分布电感和寄生电容的振荡，带来附加损耗，因而硬开关直流变换器的开关频率不能太高。软开关直流变换器的开关管在开通或关断过程中，或是加于其上的电压为零，即零电压开关

②逆变器（DC-AC变换器）　隔离式变换器可以实现输入与输出间的电气隔离，通常采用变压器实现隔离，变压器本身具有变压的功能，有利于扩大变换器的应用范围。变压器还便于实现多路不同电压或多路相同电压的输出。

在功率开关管电压和电流定额相同时，变换器的输出功率通常与所用开关管的数量成正比，故四管变换器的输出功率大，而单管变换器的输出功率小。非隔离式变换器可与隔离式变换器组合得到单个变换器不具备的特性。

按能量传递来分，直流变换器有单向和双向两种。具有双向功能的充电器在电源正常时向电池充电，一旦电源中断，充电器可将电池电能返回电网，向电网短时间应急供电。直流是将直流电转换为交流电的电能变换器，是交流开关电源和交流不间断电源（UPS）的主要部件；

③整流器（AC-DC变换器）　是将交流电转换为一种或多种电压直流电能的变换器，通常又称为离线式开关变换器（Off-line Switching Converter，所谓离线并不是变换器与市电线路无关的意思，只是变换器中因有高频变压器隔离，使输出的直流与市电隔离，所以称其为离线式开关变换器）；

④交-交（AC-AC）变频器　是将一种频率的交流电直接转换为另一种恒定频率或可变频率的交流电，或是将变频交流电直接转换为恒频交流电的电能变换器。

这四类变换器可以是单向变换的，也可以是双向变换的。单向电能变换器只能将电能从一个方向输入，经变换后从另一方向输出；双向电能变换器可实现电能的双向流动。

如果用DC-DC变换器作为开关电源的变换器，则称其为直流开关电源。人们习惯上将直流开关电源简称为开关电源，本书所讲述的开关电源就是指这种狭义上的开关电源，又因电力电子器件在电能变换过程中处于高频开关状态，所以又称其为高频开关电源。

1.变压器当信号电路中出现接地情况时，有可能造成电路的错误动作，因此使用隔离变压器使Ⅰ次侧与Ⅱ次侧的电气完全绝缘，使两回路隔离。另外，利用变压器铁芯的高频损耗大的特点，抑制高频杂波传入控制回路。还利用其对地电容电流小，不足以对人身造成伤害的特点来保护人身安全，隔离危险电压。

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（4）测量变压器将不产生任何损耗，但实际上这种变压器是没有的。变压器传输电能时总要产生损耗，这种损耗主要有铜耗和铁耗。

铜耗是指变压器绕组电阻所引起的损耗。当电流通过绕组电阻发热时，一部分电能就转变为热能而损耗。由于绕组一般都由带绝缘的铜线缠绕而成，因此称为铜耗。铜耗与随着负载电流的变化而变化，是可变损耗。

铁耗包括两个方面：一是磁滞损耗，当交流电流通过变压器时，由于磁滞特性，放出热能；另一是涡流损耗，当变压器工作时，产生涡流，涡流的存在使铁芯发热。

当外加电压不变时，铁耗不随负载电流的变化而变化，可视为不变损耗。

用来扩大电流表的量程。为了保证变压器的正常运行，对不同类型的变压器都有相应的技术要求，可用相应的技术参数表示。常见的技术参数有：额定容量、额定电压、额定电流、额定频率等。

额定容量：是变压器的额定视在功率，它表示传输电能的大小，以kV·A或V·A表示，当对变压器施加额定电压时，根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。对三相变压器而言，是指三相容量之和。

额定电压：Ⅰ次侧额定电压U 1N 是指交流电源加到Ⅰ次绕组上的正常工作电压；Ⅱ次侧额定电压U 2N 是指在Ⅰ次绕组加U 1N 时，Ⅱ次绕组开路（空载）时的端电压。

额定电流：额定电流是变压器绕组允许长时间连续通过的大工作电流，由变压器绕组的允许发热程度决定，通常是根据额定容量和额定电压计算出来的电流值。

额定频率：我国规定标准工业用电的频率为50Hz。

除此之外，在变压器的铭牌上还标明了变压器的温升、连接组和接线图等参数

3）变压器的结构

不同的变压器虽然大小、形状不一，但其核心结构基本一致，都是由铁芯和绕组两大部分组成。

（1）铁芯

铁芯是变压器中主要的磁路部分，通常由厚度分别为0.35mm、0.3mm、0.27mm，表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。

铁芯分为芯柱和铁轭两部分，芯柱套有绕组，铁轭起闭合磁路之用。铁芯结构的基本形式有芯式和壳式两种，芯式和壳式变压器分别

（2）绕组

绕组是变压器的电路部分，它是由涂有高强度绝缘漆的扁或圆铜线缠绕而成，通常情况有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级绕组（或称Ⅰ次绕组），其余的绕组叫次级绕组（或称Ⅱ次绕组）。

变压器是利用电磁感应的原理来将某一数值的交流电压和电流转换为同一频率的另一数值的交流电压和电流的能量传动装置。它在整个供电系统中起着很重要的作用，交流电的输电和配电都离不开它。

变压器在铁路信号设备中的应用也非常广泛，如信号变压器、轨道变压器、中继变压器、道岔表示变压器、扼流变压器、远程隔离变压器等。