산업 전기 공학 분야, 정류기 변압기 AC(교류)를 DC(직류)로 변환하는 데 중요한 역할을 합니다. 이러한 특수 변압기는 단순한 전력 장치가 아니라 고유한 전기적 스트레스를 견디고 고정밀 DC 애플리케이션의 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다. 전기 화학 산업, 견인 시스템, HVDC 송전 등 다양한 분야에서 사용되는 정류기 변압기는 많은 현대 인프라 시스템의 중추를 형성합니다.
이 문서에서는 정류기 변압기의 기능, 특성, 구성 재료, 유형(건식 및 유입식) 및 기존 전력 변압기와의 차이점에 대한 포괄적인 개요를 제공합니다.
정류기 변압기란 무엇인가요?
A 정류기 변압기 는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 정류기 회로에 전원을 공급하도록 설계된 특수한 유형의 변압기입니다. 이러한 변압기는 다중 펄스 정류 시스템에서 다이오드 또는 사이리스터와 같은 반도체 장치와 함께 사용되는 경우가 많습니다.
주로 전압 변환이나 전기 절연에 사용되는 표준 변압기와 달리 정류기 변압기는 특별히 처리하도록 설계되었습니다:
비선형 및 불균형 부하
높은 고조파 콘텐츠
심한 열 및 전기적 스트레스
정밀한 전압 조정
정류기 변압기의 응용 분야
정류기 변압기는 제어 또는 고전압 DC 전력이 필요한 수많은 산업에서 필수적입니다. 가장 일반적인 애플리케이션은 다음과 같습니다:
전기 분해 및 전기 와인딩 (알루미늄, 구리, 아연 산업)
전기 아크로 및 철강 제조
철도용 견인 변전소
HVDC(고전압 직류) 전송 시스템
배터리 충전 시스템
전기 도금 및 아노다이징 플랜트
DC 공급이 필요한 산업용 드라이브 및 모터
이러한 각 애플리케이션은 변동하는 부하 및 고조파를 관리하는 기능을 포함하여 변압기에 특정한 성능을 요구합니다.
주요 기능 및 디자인 특성
정류기 변압기는 복잡한 작동 조건을 충족하도록 특별히 제작되었습니다. 다음과 같은 특징이 있습니다:
1. 멀티 와인딩 구성
멀티 펄스 정류기 브리지(예: 6펄스, 12펄스, 24펄스)에 공급하기 위해 하나 이상의 2차 권선으로 설계되어 DC 출력의 부드러움을 개선하고 고조파를 줄이는 경우가 많습니다.
2. 위상 시프트 기능
고조파 완화에 필수적인 다상 정류를 생성하기 위해 위상 편이를 사용하여 2차 권선을 구성할 수 있습니다.
3. 견고한 단열 시스템
절연은 과도 전압 및 고조파 함량으로 인한 높은 유전체 및 열 스트레스를 견딜 수 있어야 합니다.
4. 전자기 차폐
와전류와 누설 필드를 줄이기 위해 코어와 권선에 차폐가 내장되어 있는 경우가 많습니다.
5. 높은 단락 강도
정류기 변압기는 유도성이 높고 때때로 고장이 발생하기 쉬운 부하를 처리하기 때문에 내부 단락을 견딜 수 있는 기계적 강도가 매우 중요합니다.
건축 자재
고품질 소재는 극한의 작동 조건에서도 신뢰성과 수명을 보장합니다:
핵심: 코어 손실 감소를 위한 입자 지향 실리콘 스틸 또는 비정질 합금
와인딩: 고급 절연이 적용된 구리 또는 알루미늄 도체(냉각 방식에 따라 노멕스, 에폭시 또는 크라프트지)
절연: 오일 침지 타입의 경우 오일 종이 단열재, 건식 타입의 경우 에폭시 수지 단열재
냉각 시스템: ONAN(오일 자연 공기 자연), ONAF(오일 자연 공기 강제) 또는 건식용 공랭식 시스템
정류기 트랜스포머의 종류
1. 건식 정류기 변압기
냉각 방법: 공랭식(자연식 또는 강제식)
장점: 환경 친화적이고 실내에서 사용하기에 안전하며 기름 누출이나 화재 위험이 없습니다.
애플리케이션: 상업용 건물, 클린룸 또는 엄격한 환경 요건을 갖춘 지역
2. 오일 침지형 정류기 변압기
냉각 방법: 자연 냉각 또는 강제 공기 냉각이 가능한 미네랄 오일 또는 실리콘 오일
장점: 뛰어난 방열, 더 높은 용량, 더 견고한 절연 수명
애플리케이션: 실외 설치, 중공업 플랜트, 고용량 DC 시스템
정류기 변압기와 기존 전력 변압기 비교
| 기능 | 정류기 변압기 | 기존 변압기 |
|---|---|---|
| 기능 | 정류를 통해 DC 부하 공급 | 회로 간 AC 전원 전송 |
| 로드 유형 | 매우 비선형적이고, 고조파가 풍부하며, 불균형이 심합니다. | 일반적으로 선형적이고 균형 잡힌 |
| 보조 구성 | 위상 시프트가 있는 다상 | 단상 또는 3상 |
| 설계 복잡성 | 높음(멀티 와인딩, 고조파 내성) | 비교적 간단한 |
| 냉각 요구 사항 | 고조파로 인한 열로 인해 더 많은 요구 사항 발생 | 보통 |
| 전압 조정 | 동적 부하에서 더욱 정확하고 안정적으로 | 표준 규정 |
| 애플리케이션 특이성 | DC 애플리케이션을 위한 맞춤형 구축 | 일반 용도 |
사용자를 위한 디자인 고려 사항
프로젝트 또는 시설에 필요한 정류기 변압기를 조달하는 경우 다음 설계 매개변수를 고려하세요:
필요한 펄스 수 (6, 12, 24펄스 시스템)
AC 입력 전압 및 DC 출력 전압 요구 사항
부하 특성: 일정, 가변, 회생
현장 조건: 실내 또는 실외, 온도, 고도
규정 준수: IEC, IEEE, ANSI 또는 UL 표준
결론 정류기 트랜스포머가 중요한 이유
정류기 변압기는 단순히 DC 시스템에 전력을 공급하는 변압기 그 이상입니다. AC 그리드와 DC 프로세스 사이의 간극을 메워주는 설계를 통해 산업계에서 용광로를 가동하고, 금속을 추출하고, 무거운 모터를 구동하고, 대륙 간 에너지를 전송할 수 있게 해줍니다.
엔지니어, 프로젝트 기획자 및 산업 구매자는 기존 변압기와의 고유한 특징과 차이점을 이해하면 장기적인 성능, 안전 및 효율성을 위해 적합한 솔루션을 선택하는 데 도움이 됩니다.
에서 에버뉴 트랜스포머는 까다로운 산업 애플리케이션을 충족하는 맞춤형 정류기 변압기를 전문으로 합니다. 48 펄스 구성을 초과하는 고용량 건식 정류기 변압기를 성공적으로 납품하여 고조파 저감 및 정밀 전압 조정에 대한 전문성을 입증했습니다.
최근의 주력 프로젝트 중 하나는 1000kVA 건식 정류기 변압기고신뢰성 애플리케이션을 위해 설계되었습니다. 이 변압기는 48펄스 이상의 펄스 정류를 위해 설계된 10kV의 1차 전압을 특징으로 하며 초저고조파 왜곡, 향상된 역률 및 뛰어난 열 성능을 보장합니다.
전기 화학 플랜트, 철도 전기화, 대규모 DC 드라이브 시스템 등 Evernew는 북미, 러시아 및 기타 글로벌 시장의 고객 사양에 맞춘 CE, UL, GOST 인증 솔루션을 제공합니다.
