【摘要】新型的整流变压器因为具有新的、特殊的结构，所以可以与滤波器合作将全部的谐波屏蔽，有效的提高了变压器的性能。新型的整流变压器弥补了传统整流变压器的缺点，因此，新型整流变压器的应用技术值得研究。

　　【关键词】新型整流变压器；化工电解；稳流控制器；应用技术

　　传统的整流变压器对谐波的控制并不是很理想。如今，新型整流变压器的诞生不仅在原基础上完善了变压器的性能，还有效的控制了谐波对电网的干扰，解决了困扰已久的问题。

　　1新型整流变压器的化工电解整流系统的基本结构及特点

　　新型整流变压器的化工电解整流系统的基本结构如图1

　　整流器是由两个三相全控整流桥同相逆并联而构成的，整流元件为晶闸管。整流变压器作为电解化工整流系统中的核心设备，它是将电网中的三相交流电压转换成人们需要的交流整流电压，通过整流原件处理后成为生产生活中的直流电。整流变压器的性能优良会直接影响着整流的效果，在传统整流变压器的基础上，将技术进一步的完善更新，制造出新型的整流变压器，新型整流变压器不但可以将谐波全部屏蔽，还减少了阀侧谐波进入变压器的一次绕组，对变压器的激励电流得以控制，同时还抑制了变压器产生的噪声以及变压器升温的问题，使得变压器变的更加安全，使用寿命也延长了，有非常好的实际效果。

　　2新型整流变压器的工作原理及其技术特点

　　2.1新型整流变压器的工作原理

　　新型整流变压器由三个绕组组成，原边一个绕组是星形接法，副边的两个绕组是三角形接法。和滤波器支路连接的是中压绕组，与整流器相接的则是低压绕组。

　　新型整流变压器单柱绕组结构如图2.

　　2.2谐波屏蔽变压器的技术特点

　　第一点，一次侧电源绕组、二次侧负载绕组和二次侧滤波绕组，这三个绕组共同组成谐波屏蔽变压器的每个相；第二点，二次侧滤波绕组的等值阻抗是零，这样的设计可以方便滤波器进行全调谐设计，使滤波器工作在谐振点上，因此，可以达到最好的谐波屏蔽效果；第三点，两个二次绕组保持着紧密的状态，这样可以保障一次绕组的谐波电流几乎为零；第四点，将一次绕组的等值阻抗设计的大一些，保证一次绕组的谐波电流达到最小值，同时还可以降低因客观因素变化的谐波抑制效果。

　　3大功率硅整流装置的特征

　　大功率整流电源通常主要是给食用盐、锌铝、氯碱电解，还有其他金属电解等设备做直流电源，大功率整流电源可以提供非常强大的直流电流，并且是连续没有间断的提供电流，因为大量的耗电，所以对电源有严格的要求，必须拥有耐损度强、损耗低、效果高、可靠性高等特点。

　　随着电力电子技术的快速发展，整流电源的设计在技术方面也有很大的提高。目前的技术，可以提供整流方式有两类，二极管整流和晶闸整流。二极管整流设备自身简单，并且功率因素高，同时产生的高次谐波也比较少，可靠性也很高。但是二极管整流输出电流慢，跟随性能较差，很难保持电流的稳定性。然而晶闸整流中，电路比较复杂，电源的调压方式也比较复杂，同时操作起来也比较繁琐，但是，由于晶闸整流器件的触发系统是高精度、高可靠性的，产生的高次谐波自然就会很少。

　　4工电解整流系统中的自动稳流控制

　　4.1自动稳流控制的意义

　　国内大部分的公司都使用整流变压器有载调压和可控硅结合的直流电流调节方式，虽然可以解决问题，但其性能还是有待改善。致使系统运行中输出的直流电流不稳定的原因主要有一下几个方面：第一，使用时间较长后，系列电流波动会导致隔膜电解槽中的电流效率明显降低；第二，系列电流波动会增加电能的消耗；第三，电流波动时由于集肤效应而使槽内电流分布不均，导致阳极各部分消耗不同，出现底掌不平，甚至阳极有局部脱落现象；第四，在现代的计算机槽控系统中，均以槽电阻为控制对象，而槽电阻是通过对槽电流和槽电压采样计算而得，电流波动则采样不准，影响槽控系统正确工作，从而影响电解指标；第五，电流波动次数多，幅度大，更易破坏电解生产过程中保持的平衡状态，而且一旦被破坏就不可能恢复到原来的状态。通常的电解过程中产生的电流的波动幅度在百分之1.5左右，在电流的变化过程中，隔膜的中性层将会发生化学反应以及移动位置，化学反应的产物如硅酸盐一类的物质会沉淀下去，将隔膜的上的孔隙堵住。所以，有必要对整流系统进行改造，学习新的科学技术，采取先进的手段，对电解的供电质量进行完善，满足电解供电的生产需求。

　　4.2稳流控制系统的结构

　　自动稳流控制系统是采取（n+1的结构形式，也就是n台整流机组各配置一台PLC，从而达到每个机组都可以对小闭环稳流进行控制，大闭环的稳流控制则是由一台总调PLC控制。总的PLC和各个单机的PLC通过现场的总线完成数据的传输与交换。可以通过上位机或者是人机界面对控制方式进行调控。选用晶闸管对功率单元进行触发控制，同时还可以对其进行保护，保证完成多项的高级控制。

　　4.3稳流控制器的原理

　　史上最悠久、生命力最强的控制方法就是PID控制算法。PID控制算法可靠性高、算法简单、鲁棒性非常好等特点，所以才会被广泛的应用到工业行业中，特别适用与建立精确的数字模型的控制系统中。但是在新型整流变压器的整流系统中，因为电解是一个非常复杂的化学反应过程，反应过程千变万化不可预测，很难对系统建立精确的数字模拟模型，所以，直接采用PID调节器很难控制电解电流，达不到理想的效果。因此，本文将采用神经网络PID电流调节器，它不仅具有传统PID控制算法的精确度，同时还具备神经元的自我适应、自我调节等特点。

　　PID控制器是一种线性控制器，它根据给定值r（t）与实际输出值c（t）构成控制偏差：

　　e（t）=r（t）—c（t）

　　将偏差的比例P、积分I和微分D通过线性组合构成控制量，对被控对象进行

　　控制，故称为PID控制器。其控制规律为：

　　总之，PID控制器有三个校正环节。第一，比例环节，也就是成比例的对偏差信号进描述，一旦偏差产生，控制器则会自主的对其进行控制，减少产生的偏差。第二，积分环节，这个环节主要是消除系统产生的静差，以便提高系统的无差度。第三，微分环节，通过这个环节可以时刻的反映偏差信号的走势，从而使系统加快运行速度，减少对偏差的调节时间。

　　5结束语

　　新型整流变压器的诞生解决了传统整流变压器的困扰，新型整流变压器以及它的滤波系统目前位置是一个较完整的系统，其中的应用技术水平要求很高，所以，为了在实际应用中得到更好的效果，对新型整流变压器的整流系统的研究才刚刚开。希望本文对日后的工作有所帮助。

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