什么是隔離變壓器？介紹其工作原理和特點

　　隔離變壓器是整流設備的電源變壓器。整流設備的特點是一次側(cè)輸入電流，二次側(cè)通過整流器后輸出DC。隔離變壓器與普通變壓器原理相同。變壓器是根據(jù)電磁感應原理制造的一種轉(zhuǎn)換交流電壓的設備。通常，變壓器有兩個獨立的繞組，初級繞組和次級繞組，它們共用一個鐵芯。變壓器的初級繞組與交流電源相連，交流電在繞組中流動產(chǎn)生磁勢，因此閉合鐵芯中有交變磁通。當初級和次級繞組切斷磁力線時，在次級中可以感應出相同頻率的交流電。變壓器初級和次級繞組的匝數(shù)比等于電壓比。

　　功能

　　1.這是整流器系統(tǒng)的合適電壓，

　　2.是為了減少整流系統(tǒng)引起的波形失真對電網(wǎng)的污染。

　　主要用途簡介

　　隔離變壓器是整流設備的電源變壓器。整流設備的特點是一次側(cè)輸入交流，二次側(cè)經(jīng)過整流器后輸出DC。變流器是整流、逆流、變頻三種工作方式的總稱，其中整流是應用zui廣泛的一種。用作整流器電源的變壓器稱為隔離變壓器。大多數(shù)工業(yè)整流DC電源是通過隔離變壓器和整流設備從交流電網(wǎng)獲得的。

　　電化工業(yè)

　　這是隔離變壓器應用zui多的行業(yè)，電解有色金屬化合物生產(chǎn)鋁、鎂、銅等金屬；電解鹽生產(chǎn)氯堿；電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣。

　　牽引用DC電源

　　礦井或城市電力機車直流網(wǎng)絡。由于閥側(cè)接架空線，短路故障多，DC負荷變化大，電力機車啟動頻繁，造成不同程度的短期過載。因此，這種變壓器的溫升個點限和電流密度都很低。阻抗比相應的電力變壓器大30個點左右。

　　驅(qū)動DC電源

　　主要用于為DC電機的電驅(qū)動供電，如軋機的電樞和勵磁。(4)DC輸電隔離變壓器電壓一般在110千伏以上，容量上萬千伏安。特別注意交流和DC對地絕緣的疊加。此外，還有用于電鍍或電加工的DC電源、用于勵磁的DC電源、用于充電和靜電除塵的DC電源等。

　　原因

　　在隔離變壓器應用zui廣泛的化工行業(yè)，大功率整流器件也是二次電壓低，電流大，所以在很多方面都和電爐變壓器類似，也就是上面提到的結(jié)構(gòu)特點，隔離變壓器也是可用的。隔離變壓器zui大的特點是二次電流不是正弦交流電。由于后續(xù)整流元件的單向?qū)ㄌ匦?，各相線不再與負載電流同時流動，而是由軟電流導通。單向脈動電流由濾波裝置轉(zhuǎn)換成直流電。隔離變壓器的二次電壓和電流不僅與容量連接組有關，如常用的三相橋式整流電路、帶平衡電抗器的整流電路以及相同DC輸出電壓和電流所需的隔離變壓器的二次電壓和。

　　由于隔離變壓器繞組電流是非正弦的，含有很多高次諧波，為了減少諧波對電網(wǎng)的污染，提高功率因數(shù)，需要增加整流設備的脈沖數(shù)，可以通過移相來解決。移相的目的是在同名的隔離變壓器次級繞組端線電壓之間進行移相。

　　zui簡單的相移方法

　　zui簡單的移相方法是在二次側(cè)使用兩個按數(shù)量和角度連接的繞組，這樣可以使整流爐中的脈沖波數(shù)量翻倍。

　　10kv干式隔離變壓器對于大功率整流設備來說，脈沖波的數(shù)量也很大，脈沖波的數(shù)量為18、24、36等應用日益增多，因此需要在隔離變壓器的一次側(cè)設置一個移相繞組進行移相。移相繞組與主繞組的連接有三種方式，即鋸齒形線、六邊形和擴展三角形。

　　電化學行業(yè)使用的隔離變壓器調(diào)壓范圍比電爐變壓器大得多。對于化學鹽電解，隔離變壓器的電壓調(diào)節(jié)范圍通常為56個點-105個點，對于鋁電解，通常為5個點-105個點。常見的調(diào)壓方式有變磁通調(diào)壓、串聯(lián)變壓器調(diào)壓和電爐變壓器等自耦變壓器調(diào)壓。此外，由于整流元件的特性，硅整流元件的相角可以在整流爐的閥側(cè)直接控制，整流電壓的平均值可以平滑調(diào)節(jié)。這種調(diào)壓方法稱為相控調(diào)壓。實現(xiàn)相控調(diào)壓，一是采用晶體閥管，二是采用自飽和電抗器，基本由一個鐵芯和兩個繞組組成，三是工作繞組，串聯(lián)在隔離變壓器二次繞組和整流器之間，流經(jīng)負載電流；另一個是DC控制繞組，由另一個DC電源提供DC電流。其主要原理是利用鐵磁材料的非線性變化，使工作繞組的電抗值發(fā)生較大變化。通過調(diào)節(jié)DC控制電流，可以調(diào)節(jié)相位控制角α，從而調(diào)節(jié)平均整流電壓。

　　合適的整流電路

　　常用的整流電路有單相半波、單相全波、三相半波、三相全波(Y或δ)橋、三相之字形(Zo)、六相Y形(中點連接)、六相叉形(之字形)、六相Y形并聯(lián)橋(帶平衡電抗器)、六相δY形串聯(lián)橋、帶平衡電抗器的十二相四之字形橋、六相Y形或DC電流可達25KA，DC電壓范圍從幾十伏到幾百伏閥側(cè)常采用同相反并聯(lián)方式。