I dag, med den dype integreringen av kraftelektronikkteknologi i industriell produksjon, spiller en spesiell transformator som er forskjellig fra konvensjonelt distribusjonsutstyr en stadig viktigere rolle, som erlikeretter transformator. Oppgaven til en vanlig krafttransformator er å konvertere en AC-spenning til en annen, mens oppdraget til en likerettertransformator er enda mer spesiell - det er en dedikert krafttransformator for likeretterutstyr, som konverterer spenningen til AC-strømnettet til AC-spenningen som kreves av likeretterenheten, og gjennom transformasjon av fasenummer og fasevinkelkomponenter, til slutt gjennom likestrømselektriske komponenter. De aller fleste likestrømkilder som brukes i industrien, forsynes av vekselstrømsnett gjennom likerettertransformatorer og likeretterutstyr. Så, hva er de vesentlige forskjellene mellom likerettertransformatorer ogvanlige krafttransformatorer? Hvordan skiller den seg ut med sin kjerneteknologi med «flerpulsfase-skifting» i høy-applikasjoner som elektrolyse, trekkraft, overføring og til og med høyspent likestrømsoverføring?
Med utgangspunkt i den grunnleggende definisjonen tjener likerettertransformatorer likerettersystemer. Deres inngangsterminaler er koblet til vekselstrømnettet, og etter intern spenningstransformasjon og fasearrangement sender de ut flere sett med vekselstrøm med spesifikke faser. Deretter oppnår de jevn DC-utgang gjennom likeretterkomponenter som tyristorer eller likeretterdioder. Denne arbeidsprosessen bestemmer at likerettertransformatorer har et helt annet fokus i design enn krafttransformatorer. Utgangen fra en likerettertransformator er ikke en enkelt sinusbølge, men krever at flere sett med AC-spenninger med faseforskyvninger av en viss vinkel leveres til likeretterbroen - for eksempel, i et 12-puls likerettersystem, er utgangen til de to tre-faseviklingene på ventilsiden elektrisk forskjellig med 30 grader; I et 24-pulssystem forskyves nettsidespolene til de to transformatorene med positive og negative 7,5 grader, noe som resulterer i en 15 graders faseforskjell i ventilsidens utgang. Denne "faseskiftede multipuls"-teknologien er kjernefunksjonen som skiller likerettertransformatorer fra vanlige transformatorer.
Nøkkelen til å forstå likerettertransformatorer er å forstå den iboende logikken mellom pulsnummer og faseforskyvningsteknologi. Det såkalte-pulstallet refererer til antall ganger likeretteren sender ut likestrømpulsering innenfor én strømfrekvenssyklus. Selv om vanlige seks pulslikerettingssystemer kan oppnå AC-DC-konvertering, vil de generere harmoniske strømmer med frekvenser som er multipler av grunnbølgen i kraftnettet - karakteristiske harmoniske ordener på 6K ± 1 (dvs.. 5th, 7., 11th, 13th, etc.), og forårsaker den betydelige kraftforurensning. For å undertrykke harmoniske og forbedre strømkvaliteten på nettsiden, adopterer industrien generelt ideen om "multipuls", som er å arrangere flere sett med sekundære viklinger med forskjellige faser i likerettertransformatoren, slik at deres pulsmultipler blir doblet. Ved å ta 12-puls likeretting som et eksempel, ved å designe sekundærviklingen som to tre-faseviklinger, stjernekoblet og hjørnekoblet, med en utgangsfaseforskjell på nøyaktig 30 grader, kan den 5. og 7. karakteristiske harmoniske elimineres etter likeretting. Ytterligere økning av pulstellingen til 24 pulser kan effektivt undertrykke den 11. og 13. harmoniske. I applikasjoner med høy-effekt som elektrokjemisk aluminiumelektrolyse, gjennom mer komplekse-faseskiftende viklingsdesign, kan systemets pulstelling til og med nå 60 pulser, noe som gjør at kraftsystemet kan fungere med ekstremt høy jevnhet og lavt harmonisk innhold under nominell belastning. Det kan sies at jo høyere pulstallet til likerettertransformatoren er, desto bedre utjevningsytelse til DC-utgangen, og jo mindre forurensning forårsaker det til strømnettet. Imidlertid øker kompleksiteten til den tilsvarende transformatorviklingsstrukturen og faseforskyvningsprosessen også eksponentielt.
På det strukturelle designnivået bruker likerettertransformatorer vanligvis to hovedviklingssystemer: gitterside og ventilside. Viklingen på nettsiden er koblet til AC-strømnettet, og forskjellige ledningsmetoder som Yanbian-triangel kan brukes i henhold til faseforskyvningskravene; Ventilsiden er sekundærviklingen som leverer strøm til likeretterenheten, designet i flere sett med utganger i henhold til systemets pulskrav. For produkter med 12 eller flere pulstellinger brukes vanligvis en aksial dobbel delt viklingsstruktur - ventilsideviklingen er arrangert i to eller flere uavhengige spolegrupper langs jernkjernens aksiale retning, tilsvarende forskjellige koblingsgrupper. Denne utformingen sikrer ikke bare det nøyaktige faseforholdet mellom viklingene på hver ventilside, men holder også kortslutningsimpedansen til hver vikling på nettsiden så konsistent som mulig under kommuteringsprosessen, og balanserer dermed strømfordelingen mellom forskjellige likeretterbroarmer. Når det gjelder materialer og prosesser, er viklingene til likerettertransformatorer vanligvis laget av kobbertråder eller kobberfolier, spoler med liten kapasitet bruker en lagdelt struktur, spoler med stor kapasitet bruker en kakestruktur for å sikre tilstrekkelig ventilasjon og varmeavledning, og jernkjernen er laget av silisiumstålplater med høy permeabilitet stablet sammen. Etter en rekke prosesser som fortørking, vakuumbelegg og varmherding, danner spolen og jernkjernen en stabil helhetlig struktur, noe som reduserer driftsstøy betraktelig og gjør det mulig for utstyret å ha god toleranse under kortsiktige-overbelastningsforhold. Avhengig av effektnivået og driftsforholdene, kan likerettertransformatorer lages enten oljenedsenket eller tørre-type - førstnevnte har sterke varmeavledningsevner og er egnet for langsiktig-kontinuerlig drift på industrianlegg med høy spenning og stor kapasitet; Sistnevnte har blitt mye brukt på steder med strenge brannsikkerhetskrav, for eksempel underjordiske rom i bybanetransport, på grunn av dens-oljefrie og{14}}flammehemmende fordeler.
Ved å undersøke verdien av likerettertransformatorer fra perspektivet til harmonisk undertrykkelse, kan vi bedre forstå deres uerstattelighet. Likeretterbelastningene som brukes i den elektrokjemiske industrien er ofte enorme i størrelse, og de harmoniske strømmene som genereres av dem, når de injiseres i strømnettet, kan forårsake forvrengning av systemets spenningsbølgeform, en reduksjon i strømforsyningskvaliteten, og til og med sette sikker drift av kraftproduksjons- og forbruksutstyr i fare i alvorlige tilfeller. Derfor blir de levende omtalt som "kraftforurensning" av industrien. Likerettertransformatoren reduserer denne forurensningen ved å endre den harmoniske spektrumfordelingen ved kilden - den bruker faseskiftende konfigurasjon mellom flere viklinger for å kansellere ut lavordens karakteristiske harmoniske inne i transformatoren, og reduserer innholdet av høy-ordens harmoniske injisert i strømnettet og forbedrer kraftfaktoren til hele systemet. I tillegg begrenser den større kortslutningsimpedansen i designet virkningen av kortslutningsstrøm, mens den elektriske isolasjonseffekten til transformatoren isolerer likerettingsutstyret fra nettet, og reduserer virkningen av elektromagnetisk interferens på annet parallelldriftsutstyr.
I industriapplikasjoner dekker dekningen av likerettertransformatorer nesten alle felt som krever høy- likestrømforsyning. Den elektrokjemiske industrien er den mest brukte industrien for likerettertransformatorer. Enten det er å redusere aluminiumoksid til metallisk aluminium i elektrolytisk aluminiumproduksjon, elektrolysere salt for å produsere klor og kaustisk soda, eller elektrolysere vann for å produsere hydrogen og oksygen, de er alle avhengige av den ultra-høystrøms likestrømseffekten fra likerettertransformatorer. Etterspørselen etter strøm i aluminiumssmelteprosessen er spesielt forbløffende - med en 173MVA ultra stor kapasitet tyristor elektrolytisk aluminium likerettertransformator som et eksempel, dens likerettede strøm når 2 × 48kA og likespenningen er så høy som 1450 volt. Når det gjelder jernbanetransport, bruker trekkraftforsyningssystemene til urbane undergrunnsbaner, lettbaner og trikker generelt 750 volt eller 1500 volt likestrømforsyning. Likerettertransformatoren trapper ned 35 kV eller 10 kV vekselspenningen og leverer den til likeretterenheten, og gir pålitelig DC-drivenergi for togtrekkmotoren. Innenfor industriell overføring gir likerettertransformatorer kontrollerbar DC-inngang for frekvensomformere i store stålvalseverk, gruveheiser og skipsfremdriftssystemer, og oppnår dermed presis justering av DC-motorhastigheten. Høyspent likestrømsoverføring er et annet-scenario for bruk av likerettertransformatorer - i omformerstasjoner, omformertransformatorer påtar seg konverteringsoppgaven mellom vekselstrøm og likestrøm. Deres spenningsnivå kan nå ± 800 kV eller enda høyere, og deres kapasitet overstiger gigavolt ampere, noe som stiller ekstremt krevende tekniske krav til isolasjonskoordinering og kjølesystemer. I tillegg er forskjellige scenarier som galvanisering og elektrisk prosessering, generatoreksitasjon, lading av elektriske kjøretøy og elektrostatisk utskiller også avhengig av støtte fra likerettertransformatorer, som kan sies å spille en uerstattelig grunnleggende rolle i DC-strømforsyningssystemet til moderne industri.
Når det gjelder eksportvalg og internasjonal sertifisering, er standardsystemet og testelementene for likerettertransformatorer forskjellig fra de for vanlige krafttransformatorer. For industrielle rettingsapplikasjoner er IEC 61378-seriens standarder internasjonalt anerkjente grunnleggende retningslinjer, med del 1 som dekker industrielle omformertransformatorer og del 2 spesifikt rettet mot høyspennings likestrømtransformatorer. I det nordamerikanske markedet har ANSI/IEEE C57.18.10-standarden erstattet IEC-serien som en obligatorisk teknisk retningslinje. Denne standarden er spesifikt utviklet for likerettertransformatorer for halvledere og gjelder for spesialiserte lastprodukter med enfaset merkeeffekt på 100 kW og over og trefaset merkeeffekt på 100 kW og over. Den dekker ulike applikasjonsscenarier som likerettere, vekselrettere, lysbueovner og hastighetskontrolldrivenheter, og er et viktig grunnlag for gjennomgang og opptak av elektrisk sikkerhet i det amerikanske og kanadiske markedet. Erfarne utenrikshandelsteam bør utarbeide et komplett sett med IEEE C57.18.10 type testrapporter på forhånd når de markedsfører likerettertransformatorer til nordamerikanske kunder. Imidlertid er det ofte vanskelig å ha en universell IEC-testrapport for å oppfylle de obligatoriske kravene til lokale reguleringsmyndigheter. For EU-markedet, hvis likerettertransformatorer er klassifisert som elektrisk lavspenningsutstyr, må de være utstyrt med samsvarsdokumenter for lavspenningsdirektivet og direktivet om elektromagnetisk kompatibilitet under CE-merket, og integriteten og overbevisningsevnen til selvevalueringsrapporten som utstedes, må støttes av IEC-spesifikk testing av standarder for gjenstander. Dedikerte likerettertransformatorer for jernbanetrekk må også overholde tilleggsbestemmelsene i IEC 60310 for å sikre at de kan tilpasse seg hyppige start-stopp-sykluser og store -lastsvingninger i faktiske veinettmiljøer.
På bakgrunn av globale oppgraderinger av kraftinfrastruktur, fortsetter markedsutsiktene for likerettertransformatorer å utvide seg. Drevet av flere vekstdrivere som ny integrasjon av energinett, investering i elektriske kjøretøyanlegg og akselerert jernbanetransport, overgår etterspørselen etter spesielle transformatorer gradvis andelen av tradisjonelt distribusjonsutstyr, og likerettertransformatorer er kjerneleddet i denne teknologiske prosessen. Når kunder spør deg: 'Hva slags rettingssystem trenger jeg egentlig?', kan det kanskje veilede dem til å tenke fremover langs denne tankegangen: hvilken størrelsesorden er likespenningen og strømmen som kreves av backend-belastningen? Hva er trykket for at systemet skal møte standardene for harmonisk grense og effektfaktor? Er det nødvendig å ha flere likerettertransformatorer som kjører parallelt i et likeretternettverk for å dele kapasitet eller generere høyere pulstall? Når alle disse forholdene er klart definert, er en likestrømforsyningsarkitektur sentrert rundt en flerpulsfase-skiftende likerettertransformator ofte den mest pålitelige og pålitelige løsningen som kan balansere multipulsutjevning og koordinert harmonisk undertrykkelse - dette er også bransjens mål for likerettertransformatorer.
