【正文】 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）摘　　要隨著電力系統(tǒng)的日益發(fā)展，在高度現(xiàn)代化的今天，幾乎在每一個領(lǐng)域都能直接地或間接地看到工業(yè)用的整流直流電源的巨大用途，整流變壓器主要用在電化學(xué)工業(yè)。因不同的整流電路需要不同的整流變壓器設(shè)計，雙反星帶平衡電抗器整流電路和橋式整流電路相比，在同樣負(fù)載直流電流下因其臂電流平均值是橋式整流電路的一半，且管壓降也是后者的一半，因而被廣泛用在低電壓大電流系統(tǒng)中。但由于增加了平衡電抗器也增加了變壓器復(fù)雜性和很多隱患，取消平衡電抗器三相五柱式整流變壓器恰恰克服了平衡電抗器的缺點。本論文研究的是就實際問題對比系統(tǒng)是采用橋式整流電路還是雙反星整流電路應(yīng)進(jìn)行分析，平衡電抗器帶來的隱患、缺點。以及取消平衡電抗器采用三相五柱式整流變壓器設(shè)計的優(yōu)點、理論基礎(chǔ)，設(shè)計變壓器計算單進(jìn)行器件的選擇,并繪制整體布置圖。作為一個實際的工程設(shè)計課題,論文所論述的大部分思想已經(jīng)在實驗室的實驗中獲得成功，實驗結(jié)果表明該取消平衡電抗器三相五柱式整流變壓器具有較好的性能。關(guān)鍵詞：整流變壓器，平衡電抗器，直流電源AbstractWith the growing power system development, at a height of the modernization of today, In almost every area can directly or indirectly, to see industrial use in DC power rectifier great purposes, rectifier transformers are used in electrochemical industries. Because of different rectifier circuits require different rectifier transformer design, dualzone balance Reactor rectifier circuit and bridge rectifier circuit, the DC in the same load shedding his arm is the current average of the bridge rectifier circuit half, and the pressure drop is of the latter half, they have been widely used in low voltage high current systems. But due to the increase in the balance reactor has increased transformer plexity and many hidden problems. Canceled balance Reactor five threephase transformer rectifier is precisely to overe the balance of Reactor shortings. On the question of research on practical issues contrast system is used bridge rectifier circuits or dualrectifier circuit to be analyzed Reactor balance the implicit and shortings. And the cancellation of balance reactor using threephase rectifier transformers five pole design advantages, the theoretical basis, Transformer design calculations for single device choice， and the mapping of the overall layout.As a practical engineering design issues, paper discussed by the majority of thinking in laboratory experiments to be successful, Experimental results show that the abolition of Reactor balance threephase rectifier transformers5 with a good performance.Key Words：rectifier transformers，balance reactor，DC Power 3 目　　錄摘　　要 1Abstract 2引　　言 31 概述 3 變壓器的意義 3 變壓器的定義和工作原理 3 整流變壓器作用及發(fā)展概況 3 整流變壓器的作用及主要用途 3 整流變壓器的特點 3 整流變壓器裝置的發(fā)展趨勢 3 本課題的提出及其意義 32 整流方案的選擇 3 引言 3 常用三相整流電路的比較和選擇 3 常用整流電路的比較 3 常用三相整流電路的選擇 3 類型選擇 3 橋式 3 雙反星 3 選擇理由 33 三相五柱式整流變壓器的概述 3 引言 3 三相五柱式整流變壓器的定義 3 三相五柱式整流變壓器的功能特點及應(yīng)用 3 三相五柱式整流變壓器的功能特點 3 三相五柱式整流變壓器的應(yīng)用 3 三相五柱式整流變壓器物理本質(zhì) 3 三相五柱式整流變壓器的數(shù)學(xué)論證 3 與帶平衡電抗器整流變壓器整流電路的性能比較 3 三相帶平衡電抗器整流變壓器整流電路的原理 3 可靠性方面 3 工藝方面 3 耗材方面 3 產(chǎn)品的藝術(shù)形象 34 變壓器計算單設(shè)計 3 概述 3 數(shù)據(jù)計算 3 鐵心直徑確定 3 線圈匝數(shù)確定 3 線圈類型確定 3 線圈軸向輻向尺寸計算 3 絕緣半徑和窗高計算 3 阻抗電壓計算 3 線圈數(shù)據(jù)計算 3 鐵心數(shù)據(jù)計算 3 油箱尺寸計算 35 三相五柱式整流變壓器各部分單元設(shè)計 3 鐵心設(shè)計 3 線圈設(shè)計 3 高壓引線 3 低壓引線 36 總裝圖設(shè)計 3 總設(shè)計圖 3 變壓器使用說明 3結(jié) 論 3參 考 文 獻(xiàn) 3附錄A 計算單 3附錄B 總設(shè)計圖和其它部分設(shè)計圖 3致　　謝 3北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）引　　言整流電路工業(yè)上常用的電聯(lián)結(jié)方式是雙反星形帶平衡電抗器聯(lián)結(jié)和三相橋式聯(lián)結(jié)。雙反星形帶平衡電抗器整流電路多用在低壓、大電流的電源中,因為在同樣輸出電流情況下,它比橋式整流少用一半整流器件,但是它的整流變壓器利用率較低,在同等功率情況下,變壓器容量比三相橋式整流變壓器高20％左右；在電壓較高的整流電路中,一般采用三相橋式整流電路,該電路的變壓器利用率高,在同等直流功率情況下,可以使用最小容量的整流變壓器,從而使整個設(shè)備的造價降低。在眾多整流電路中，雙反星形帶平衡電抗器的整流電路裝置結(jié)構(gòu)簡單、需要的冷卻功率較低，然而，整流裝置的這一優(yōu)勢卻帶來了電壓器部分的復(fù)雜性，其歸根到底就是由于平衡電抗器的存在。平衡電抗器設(shè)置在變壓器的外部，增加了土建面積，不僅對老廠改造有困難，就是新建工廠，一般也不可取。若設(shè)置在變壓器內(nèi)部，不僅增加了變壓器的造價，而且大大的增加了設(shè)備的制造難度，使產(chǎn)品的可靠性受到影響。因此常采用五柱式鐵心，不僅可以取消平衡電抗器，同時又可達(dá)到兩組三相半波整流電路的順利實現(xiàn)并聯(lián)工作的目的，因此五柱式鐵心有著廣泛的應(yīng)用前景。1 概述 變壓器的意義自從匈牙利岡茨工廠于1985年制造第一臺單相變壓器以來，至今已120多年了。由于電能是能量傳送的最好的形式，所以變壓器誕生不久就獲得了應(yīng)用。在一個多世紀(jì)內(nèi)電力事業(yè)獲得了飛速的發(fā)展，我國變壓器制造業(yè)也取得了重大發(fā)展，國產(chǎn)的大容量三相電力變壓器，特別是500KV級超高電壓電力變壓器在20世紀(jì)80年代初已投入運行。變壓器一般分為電力變壓器和特種變壓器兩大類，電力變壓器可分為發(fā)電變壓器、輸電變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器和配電變壓器等。發(fā)電變壓器是把發(fā)電機發(fā)出的電能電壓升高，以便遠(yuǎn)距離輸送電能。因為輸送電功率一定時，只有將電壓升高，電流才可以減少，從而減少能量消耗。變壓器還能把電壓降低，滿足用戶的需要。要在用點的地方建立一次和二次變電所，用輸電變壓器把傳輸來的高壓電能降到合適的電壓。最后，用配電變壓器將電能直接送給用戶。變壓器的用途十分廣泛，品種、規(guī)格繁多。 變壓器的定義和工作原理變壓器是借助于電磁感應(yīng)，以相同的頻率，在兩個或更多的繞組之間，交換交流電壓和電流傳輸交流電能的一種靜態(tài)電器。變壓器的基本原理是法拉第電磁感應(yīng)原理。變壓器幾乎在所有的電子產(chǎn)品中都要用到，它原理簡單但根據(jù)不同的使用場合（不同的用途）變壓器的繞制工藝會有所不同。變壓器的功能主要有：電壓變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等，變壓器常用的鐵心形狀一般有殼式鐵芯和心式鐵芯兩種。變壓器的損耗當(dāng)變壓器的初級繞組通電后，線圈所產(chǎn)生的磁通在鐵心流動，因為鐵心本身也是導(dǎo)體，在垂直于磁力線的平面上就會感應(yīng)電勢，這個電勢在鐵心的斷面上形成閉合回路并產(chǎn)生電流，好象一個旋渦所以稱為“渦流”。這個“渦流”使變壓器的損耗增加，并且使變壓器的鐵心發(fā)熱變壓器的溫升增加。由“渦流”所產(chǎn)生的損耗我們稱為“鐵損”。另外要繞制變壓器需要用大量的銅線，這些銅導(dǎo)線存在著電阻，電流流過時這電阻會消耗一定的功率，這部分損耗往往變成熱量而消耗，我們稱這種損耗為“銅損”。所以變壓器的溫升主要由鐵損和銅損產(chǎn)生的。由于變壓器存在著鐵損與銅損，所以它的輸出功率永遠(yuǎn)小于輸入功率，為此引入了一個效率的參數(shù)來對此進(jìn)行描述，η=輸出功率/輸入功率。 整流變壓器作用及發(fā)展概況 整流變壓器的作用及主要用途變流是整流、逆流和變頻三種工作方式的總稱，整流是其中應(yīng)用最廣泛的一種。作為整流裝置電源用的變壓器稱為整流變壓器。工業(yè)用的整流直流電源大部分都是由交流電網(wǎng)通過整流變壓器與整流設(shè)備而得到的。整流變壓器的主要用途如下：這是應(yīng)用整流變最多的行業(yè)，電解有色金屬化合物以制取鋁、鎂、銅及其它金屬；電解食鹽以制取氯堿；電解水以制取氫和氧。用于礦山或城市電力機車的直流電網(wǎng)。由于閥側(cè)接架空線，短路故障較多，直流負(fù)載變化輻度大，電機車經(jīng)常起動，造成不同程度的短時過載。為此這類變壓器的溫升限值和電流密度均取得較低。阻抗比相應(yīng)的電力變壓器大30%左右。主要用來為電力傳動中的直流電機供電，如軋鋼電機的電樞和勵磁。這類整流變壓器的電壓一般在110KV以上，容量在數(shù)萬千伏安。需特別注意對地絕緣的交、直流疊加問題。此外還有電鍍用或電加工用直流電源，勵磁用直流電源，充電用及靜電除塵用直流電源等。應(yīng)用整流變壓器最多的化學(xué)行業(yè)中，大功率整流裝置特點是二次電壓低，電流很大，整流變壓器最大的特點是二次電流不是正弦交流了，由于后續(xù)整流元件的單向?qū)ㄌ卣鳎瑔畏较虻拿}動電流經(jīng)濾波裝置變?yōu)橹绷麟?，整流變壓器的二次電壓，電流與容量和整流連接方式有關(guān)，如常用的三相橋式整流線路，雙反星帶平衡電抗器的整流線路，對于同樣的直流輸出電壓、電流所需的整流變壓器的二次電壓和電流卻不相同，因此整流變壓器的參數(shù)計算是以整流線路為前提的，一般參數(shù)計算都是從二次側(cè)開始向一次側(cè)推算的。 整流變壓器的特點對于日常照明和工廠動力的配電變壓器以及