直线式移相变压器两类纵向边端效应分析

赵镜红 许 浩 孙 盼 马远征 王 蕾

（海军工程大学电气工程学院 武汉 430033）

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移相变压器在多重叠加逆变系统中起着重要作用，将多个逆变器的输出进行叠加，可以有效消除低次谐波，提高输出波形质量。目前移相变压器主要分为心柱式、圆形和直线式移相变压器三类。为了实现正确的移相，心柱式移相变压器的绕组个数随输出相数的增加而增多，绕组间的联结方式和匝数比设计过程复杂，繁杂的设计过程带来的误差累计引起变压器电气性能下降，当功率较大时，变压器的体积和质量巨增，铁心利用率较低。

为此，国内研究人员借鉴感应电机工作原理，将移相变压器设计为与感应电机相似的电机式结构[1]，分别为直线式移相变压器和圆形移相变压器。文献[2]提出一种新型结构的圆形移相变压器，将定子作为一次侧，转子作为二次侧，一次侧通入三相交流电后，气隙中形成旋转磁场，二次侧感应产生三相电流，由于同一侧绕组匝数相同且分布于同一圆周上，磁路与电路完全对称，电磁性能优越，但气隙磁场难以控制，不易拓展。文献[3]借鉴直线电机的结构和原理，提出直线式移相变压器，其一次、二次侧铁心长度相等且固定不动，一次侧通入三相交流电后在气隙内形成行波磁场，二次侧产生感应电流，具有结构简单、散热性能好、易于模块化和便于拓展等特点。文献[4]研究了忽略边端效应影响的直线式移相变压器磁场分布，并用于十二相整流装置，减小了直流输出电压的纹波系数，验证了设计的有效性。……