论移相整流变压器的应用与发展

夏镜翔

（顺特电气设备有限公司 广东 佛山 528300）

论移相整流变压器的应用与发展

夏镜翔

（顺特电气设备有限公司 广东 佛山 528300）

近年来，高压变频技术越来越完善，移相整流变在变频调速等方面的应用逐渐提高。本文从移相整流变出发，研究了移相整流变压器在高压变频器中应用以及移相整流变压器的移相整流原理，论证移相整流变压器的应用与发展问题。

高压变频；移相整流变；变频调速

0 引言

随着整流装置的功率不断提升，旧的整流装置无论是在抑制干扰还是提升容量来说都不能保证良好的效果，而且随着国家相继出台了一系列节能减排的措施，坚持走可持续发展电力事业发展的重要根本思想，而高压电机在节能减排方面有很大的发掘潜力，为此，大力发展移相整流变压器不仅有利于技术方面的革新，还极大的响应了国家政策，对于实现节能减排有重要的现实意义。

1 移相整流变压器的作用

所谓的移相整流变压器就是一种通过将交流电转换为直流电，是一种应用广泛的变压装置。由于现在直流调速还存在于对起动转矩以及调速性能要求高的电解铝、矿山造纸等行业，而这些所用不同电压等级的直流电基本上都是通过移相整流变压器整流得来，为此非常有必要对移相整流变进行系统的研究。移相整流变压器在电力设备中最主要的应用就是应用于高压变频器，使得高压变频器能够实现多重化输入以及有效的减少输入谐波。从高压侧变频器的结构组成来看，高压变频器主要分为高-高和高-低-高这两种：（1）高-高型高压变频器。这类高压变频器是采用将多个援建串联方式，实现输入以及输出的高电压方式；（2）高-低-高型高压变频器。这类高压变频器可以等效为降压变、低压变频器、升压变三种。

结构，高-低-高型高压变频器工作基本原理是：首先，电网输入的交流电，经过降压变降到低压变频器输入端电压，经变频器变频之后，经过升压变将电压等级升高后供各负载使用。

从以上两种不同形式的变频器来看，高-高型高压变频器有良好的变频效果，能够输出较为理想的电压波形，效率也比较高，但是与高-低-高型高压变频器相比，成本较高，应用较为局限，而高-低-高型高压变频器来看，这种变频器的应用相对广泛，技术也比较成熟，不过效率不高，而且对电网有一定的谐波危害。

总的来看，移相整流变压器的主要作用可以总结为：（1）对于输入谐波的危害，采用原边与副边的电压相位转移的方式，最大程度上降低输入谐波的影响；（2）在绝缘方面，通过移相整流变可以实现与电网的电器隔离；（3）在效果方面，可以得到所需要的电压等级以及波形。移相整流变压器在高压变频器中的应用，使得高压变频器在高压电机等用电得到明显的改善，对于国家建设以及发展做出一定的贡献。

2 移相整流变压器的移相原理

移相整流变压器主要是通过移相方式来实现输入测谐波的降低。通过移相方式的不同，主要对延边三角形这种方式进行系统的分析。在高压变频器中采用延边三角形移相整流变压器的联结方式采用接线如下：（1）初级绕组接线方式：Y接法，中性点引出；（2）次级绕组接线方式：延边三角形移相，共27组，每9组构成一块，共三块，块间每组线圈彼此移相6.7度，误差小于±0.25度，如表1所示，移相组号。

表1 移相整流变压器的移相参数分析

延边三角形电压计算如下：

1）移相整流变压器延边三角形接法电压关系

移相绕组电压

UY=U2sinα/sin120=2/√3×U2sinα

主绕组电压

UD=[U2sin（60-α）-sinα]/sin120=2×U2sin（30-α）

2）移相整流变压器延边三角形接法电流关系

IY=√3 ID

变压器的初级（网侧）和次级（阀侧）要保持磁势平衡：I1N1-I2N2=0

I1=（各次级和辅助绕组安匝之和）/N1

为抵消次级（阀侧）匝数的增加，初级（网侧）电流相应增加，反应到结构容量的增大。

3）移相整流变压器延边三角形接法容量关系

一次绕组的结构容量与移相角的关系

Kp=（Uz+√3×Uy）/U2=1.035cos（15-α）

上式中Uy前的√3是考虑到移相绕组的电流为线电流的倍数，各移相角对应的结构容量如表2所示。

表2 各移相角对应的结构容量

3 结束语

在高压变频器的发展中，移相整流变压器有重要的应用之地。高压变频器在变频节能、功率因数补偿节能以及软启动节能等方面有突出的表现，而正是由于移相整流变压器的发展才使得高压变频器在节能方面有重要的贡献。在我国国内，大容量的移相整流变压器的制造以及设计技术还是比较欠缺，如何有效的对大容量移相整流变压器的研制是目前的当务之急。

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夏镜翔，男，研究方向为电气控制。

王洪泽］