关于多相变流用变压器的接线运行模式研究

一、多相变流用变压器概述多相变流用变压器是整流变流器的主要部件，变压器与功率变流电流共同构成了变流器的基础。其中变压器的作用是形成电气隔离并且为功率变流电流提供相应的多相交变电源。在实际的应用过程中，交变变压器的绕组连接形式将影响交流电路变流电流的运行模式，对保证直流电压的平滑调节的关系较大。

以某型号的整流器连接和工作方式为例。整流器采用的是上部进线、下部出线的方式，变压器的顶部有12根整流桥臂铜排和整流变压其二次侧出线铜线拍对应连接，正负极输出铜排在柜下部分与负载相连接。主要的电路在结构和设计上充分体现了相逆并联方法，使各个同相的整流臂两两连接，对电流相反流动，这样就可以产生交变磁通而相互抵消，所以可以消除过大的电流对直流磁场的涡流损耗，从而避免了功率的降低。

双丫型接线在整流变压器阀侧有两套三相绕组，都是按照三相星形方式连接，但是绕组的连接则是相反的，两个绕组的电压相量图是两个相反的星形结构，可以称之为双形电路。此种双丫型的相逆并联的原理，利用往复的导体接近配置，正反两个电流相等，方向相反，使其交变电流形成两个相应的交变磁场而相互抵消。

在实现变流的过程中，多相变流器的功率电路的连接形式应当根据直流输出电压和电流的需求进行调整，通常采用的是多相并联或者多相串联，也可以将而这结合进行连接。对于输入的交流电源来说，无的分析可以进行以下的假设：1、负载电流的设定为丨d；2、变压其的电流变比为1：1；回路电感假定为无穷大，电流负载不会出现突变；4、功率电路各整流桥采用的是串联方式。

三、多相变流用变压器的接线形式分析在实际的应用中，12相脉波电流变流电路中一般是利用两组收纳箱全控桥构成，并且根据负载的要求来决定两个桥的连接形式。对与一些大电流低电压的情况，两个桥可以并联。对于中压变频负载的设备则可以按照串联形式连接。所以需要两组六相交流电源，同时两组电源之间的相位差为30度，此情况可以利用一台三相三绕组的变压器作为变流电源。原来的绕组连接成星形或者三角形，副边绕组中，组为星形，一组为三角形。为了保证整流电源的波头是整齐的，这两组电源的线电压必须相等。此时按照绕组电源的电压为，来对第二绕组的电压进行求解，这样既可以得出其电压。而且第二绕组的匝数可以作为计算的出变压器原边每相电流的大小参数，并得出电流畸变率。

如果设备需要变流是18脉冲波变电路，则通常为三组三相全控桥组成，实际生产中常用的是中压变频器的交流-直流变压电路，因此三个桥是按照串接的形式进行连接，因此需要三组六相电源。这三组电源的相差为20度，为了在实际的应用中减小体积，可以采用一台三相六个绕组的整流变压器供电。

此时副边绕组中的可以按照二号绕组的电压作为系统电压的值，这时一号绕组的电压应当是超前20度，而三号绕组则相应的滞后20度。所以在号绕组采用正曲折星形连接，三号绕组也是采用此种星形连接。按照副边绕组的电压矢量规律可以对各个绕组的电压进行求取，计算采用的是三角函数的正弦定理。和前面的计算相似，利用波形图和计算就可以得出变压器原边相电流，并获得电流畸变率。

在工业生产中，中压大电流的负载需求下，通常采用的是四个三相桥进行串联或并联来完成供电。因此需要用24脉波变流器为负载提供可调整的直流电源。这种两台4个绕组的变压器供电，这四个绕组在相位的差值为15度。连接的方式为，为了满足相互之间相差15度的要求，这里按照副边绕组的二号绕组为值，此时的号绕组采用正曲折星形连接，以此产生超前的15度相位差，从而形成六相的交流电源。三号绕组采用的是负曲折星形连接，产生的是滞后15度的六相交流电源。四号绕组仍可采用三角形连接，产生的交流电源是滞后于三号绕组15度的电源。根据副边绕组的电压矢量图，可以利用三角函数的正弦定理可以求出各个绕组的电压变化，然后再利用积分得到电流的畸变率。

此种多相变流方式主要针对的是高压直流或者高压变频装置，要求变流电路可以为设备提供可控的高压直流电源，这就需要利用36相的变流电路。此电路是由六组三相全控桥串联而成，所以需要六组六相电源。这六组电源的相位差为10度，所以采用的是两台6绕组或者三台三相4绕组的变压器进行供电。在连接的过程中是以三号绕组为基础，则一号、二号绕组采用的是正曲折星形连接，这样既可以保证一号和二号绕组的电压超前三号绕组20度、10度。

而四号和五号绕组采用负曲折星形连接，以此形成相电压的10度、20度滞后。只有六号绕组采用的是三角形连接，以此使其的电压相对应三号绕组滞后30度。同样利用三角形正弦函数来获得电压参数，并求出畸变电流率。

在生产中如果设备要求直流电压的脉动率小于15，以及交流电流畸变率小于5的高压负载的是，就应当利用48脉波变流器对设备进行供电。这个变流电路是八组三相全控桥串联而成，同样也需要八组六相交变电源。这八组交流电源的相位差是7.5度，在应用中可以采用两台三相8绕组的变压器进行供电。此种供电形式的连接方式是以第三绕组为电压，则二、五、六号绕组需要形成超前的电压，因此采用前面提到的正曲折星形连接，而四、七、八号绕组分别要求滞后一定的角度，所以采用的是负曲折星形连接的方式。需要注意的是其中的一号绕组，其相位的要求是超前或者滞后三号绕组30度，应该可以采用常规的三角形连接，但是考虑到触发电路中同步信号需中线，所以一号绕组也利用正曲折星形连接，以此满足各个绕组间的电压矢量要求。

在工业生产中，需要针对不同的设备需求采用不同的电流和电压频率对其进行供电，因此在变流器的链接上应采用不同的形式，以此达到设备对电流和电压的要求。按照交流侧电流的畸变率与变压器连接形式相关的规律，来选择相应的连接形式，主要考虑的是基准电压的选择和相位差的实现，以此实现采用尽量少的设备来提高供电效率的目的。