根據電力電子移相變壓器的12脈波整流器技術性

 哈工大電氣專業及自動化技術學校的科學研究工作人員孟凡剛、滿忠實、高蕾、朱春波，在2019年第18期《電工技術學報》上刊文，為減少移相變壓器的體積，明確提出一種根據電力電子移相變壓器的12脈波鎮流器拓撲。

在該拓撲中，直流交流電流根據電力電子變換器轉化成高頻率工作電壓，后經高頻率移相變壓器開展移相后，進到2組三相二極管整流橋，進而進行整流器的作用。剖析電力電子移相變壓器的原理，并得出其規格主要參數；科學研究高頻率情況下三相二極管整流橋的工作中多形式；計算出鍵入電流量和負荷工作電壓的數學課關系式。

模擬仿真和試驗均說明，應用該技術性后，變壓器的體積可減少至直流的1/3下列，另外可確保同樣的鍵入電流量品質，且整流器設備工作中平穩，認證了基礎理論剖析的準確性和可行性分析。

多脈波鎮流器具備保持簡易、低成本、可信性高等學校優勢，在大中型戰艦、火箭炮和重型坦克供電系統等國防行業，及其電解法、電鍍工藝和直流電弧爐等工業生產行業獲得了普遍的運用。隨之“中國制造業2025”生產制造大國發展戰略的深入推進，鋼材、裝備制造業、冶煉廠等眾多傳統制造產業行業變成升級發展趨勢的關鍵步驟，功率的多脈波鎮流器在傳統式工業生產當場也即將迎來新的發展趨勢突破口。

移相變壓器是多脈波逆變電路的必不可少元器件，其關鍵功效是為整流橋出示兩組存有相位差的三相電壓。可是，移相變壓器體積巨大，約占整流器設備總體積的60%～70%，總品質的80%，比較嚴重牽制了功率多脈波鎮流器的運用。以便減少移相變壓器的體積，可對變壓器開展更新改造：一是將其更新改造為自耦變壓器；二是更新改造為電力工程電子變壓器。

有學家發布科學研究強調，自耦聯結的移相變壓器根據其內部的磁聯絡和電聯接開展電能傳送，加倍地減少了移相變壓器的體積和品質。可是自耦型移相變壓器變壓艱難，不可以靈便地開展額定電壓轉換，且交直流電源側存有電聯絡，減少了整流器系統軟件的安全系數。

為兼具變壓器的防護性并另外減少變壓器體積，20新世紀70時代，英國ge企業首先明確提出應用單相電高頻率變壓器開展電能轉換與傳送。這為根據ac-ac電能轉換的電力工程電子變壓器的產品研發出示了構思。以便豐富多彩電力工程電子變壓器的作用，提升其可預測性，該變壓器的構造往多級別電能轉換的方位發展趨勢，如ac-dc-ac三級電能轉換構造。可是，多級別化構造的電力工程電子變壓器存有著電能變換高效率低，控制結構繁雜，可信性較弱的難題。

文中所應用的變壓器是電力工程電子變壓器的一種獨特方式，由于這類變壓器兼具移相的作用，故稱其為電力電子移相變壓器（power electronic phase-shifting transformer, pept）。有學家明確提出將電力工程電子變壓器運用于多脈波逆變電路中，但該參考文獻僅關心于前端開發的電能轉換階段，未談及鎮流器輸出功率轉換全過程的基本原理剖析，及其后級整流橋的工作中多形式。相對性于多級別電能轉換的電力工程電子變壓器，文中所應用的拓撲，電能轉換等比級數減少，高效率獲得確保，控制措施更加簡易。

文中將對根據電力電子移相變壓器的12脈波整流器技術性開展科學研究，保持高頻率移相變壓器在串聯型12脈波逆變電路中的運用，以加倍地減少防護型移相變壓器的體積。

所提拓撲電源電路中，應用電源開關元器件保持對電能頻率的操縱，讓變壓器工作中在高頻率情況。相對性于直流自耦型移相變壓器，電力電子移相變壓器可開展電氣設備防護，提升安全系數，易升降血壓，有利于保持額定電壓轉換的作用；相對性于直流防護型移相變壓器，電力電子移相變壓器能夠使鐵芯體積減少，減少生產制造成本費，提升功率，擴寬多脈波鎮流器的運用場所。

原文中最先對根據電力工程電子變壓器的12脈波逆變電路開展電路分析；次之得出電力電子移相變壓器與直流移相變壓器的主要參數比照；隨后開展模擬仿真和試驗認證；最終下結論。

圖1 串聯型12脈波逆變電路

圖8 移相變壓器的商品比照

依據科學研究了一種根據電力工程電子變壓器的12脈波整流器技術性，以高功率的高頻率移相變壓器替代直流移相變壓器，合理減少了整流器設備的體積，且該技術性實用性強，在24脈波、36脈波等電源電路中一樣可用。模擬仿真和試驗說明，文中指出的高頻率移相變壓器的體積可降到直流移相變壓器的1/3下列，功率提升3.8倍，且根據電力電子移相變壓器的12脈波鎮流器工作中特性優良，可盡快運用于功率和高功率的場所。