直线移相变压器应用性能优化设计

张书恒， 赵镜红， 郭国强， 吴媚

(海军工程大学电气工程学院,湖北 武汉 430033)

0 引言

移相变压器[1—2]在多重叠加逆变系统中能够发挥重要作用。从铁芯的结构形式出发，目前移相变压器可以分为心柱式、圆形和直线移相变压器3类。心柱式移相变压器的原边绕组通入多组逆变器的输出电压，将在铁芯中产生脉振磁场，从而在副边绕组感应出三相电动势。该方式的缺点在于，利用特定的绕组形式来实现某一角度的移相，当功率较大或相数较多时，变压器的体积和重量巨增，绕组结构将变得十分复杂，而且当匝数比为无理数时不可能实现精确匝数比，如采用近似比时会造成电流不均衡。圆形移相变压器结合感应调压器原理与多相感应电机的理论[3—4]，其结构类似于旋转感应电机，将定子侧作为变压器原边，转子侧作为变压器副边，由于同一侧绕组匝数相同且分布于同一圆周上，磁路完全对称，可实现良好的移相功能，但设计复杂，且拓展性较差。直线移相变压器借鉴了直线电机的结构和原理，不同点在于直线移相变压器原副边铁芯(对应电机中定转子)是固定不动的,且长度相同[5]。相对于传统移相变压器,直线移相变压器结构简单,易于模块化,便于拓展，能够实现电气隔离。

有鉴于此，许多学者对直线移相变压器进行了研究。文献[5]分析了三相不对称对直线式移相变压器性能的影响，并用于多重化逆变系统，减小了输出谐波含量，优化了输出性能。……