정류 변압기란 무엇인가?
"전력 변환"은 정류, 역변환, 주파수 변환을 포함하는 일반적인 용어로, 그 중에서도 정류가 가장 널리 사용됩니다. 정류 장비는 입력된 교류 전력을 정류 및 필터링을 통해 직류 출력으로 변환합니다. 정류 변압기는 이러한 정류 장비의 전원 공급용 변압기 역할을 합니다. 산업 응용 분야에서 대부분의 직류 전원은 정류 변압기와 정류 장비를 조합하여 얻습니다.
전력 변압기란 무엇인가?
전력 변압기는 일반적으로 전동(모터 구동) 시스템에 전력을 공급하는 변압기를 의미합니다. 전력망의 대부분의 변압기는 전력 변압기입니다.
정류 변압기와 전력 변압기의 차이점
1. 기능적 차이점
정류 변압기의 기능:
- 정류 시스템에 적절한 전압을 제공;
- 정류 시스템에 의해 발생하는 파형 왜곡(하모닉 오염)을 줄이고 이를 그리드에 미치는 영향을 최소화.
정류 변압기는 여전히 교류 전력을 출력하지만, 단순히 정류 장비의 전원 공급원 역할을 합니다. 일반적으로 일차 권선은 Y형(스타) 연결, 이차 권선은 Δ형(델타) 연결로 구성됩니다. 이러한 배치는 고차 하모닉을 억제하는 데 도움이 됩니다. 이차 델타 연결에는 접지된 중성점이 없으므로, 정류 장비에서 단일 접지 결함이 발생해도 장비 손상은 일어나지 않습니다. 대신 접지 결함 감지 장치가 경보 신호를 발령합니다. 또한 일차와 이차 권선 사이에 정전기 차폐가 설치되어 격리를 강화합니다.

정류 변압기는 전해, 제련, 권선 시스템, 전기 구동, 캐스케이드 속도 제어, 정전 집진기, 고주파 용접 등과 같은 응용 분야에서 주로 사용됩니다. 그 구조는 응용에 따라 약간 다릅니다. 예를 들어, 전해에 사용되는 정류 변압기는 더 부드러운 직류 파형을 얻기 위해 종종 6상 출력으로 설계되며, 외부의 6상 정류 다리와 함께 사용될 때 상대적으로 리플이 없는 출력을 생성합니다.
제련 및 고주파 용접의 경우, 변압기의 감속 및 구조적 구성 요소는 트랜지스터 정류 회로의 전류 파형 특성과 고조파 억제 요구 사항에 따라 최적화되어, 감속의 소용돌이 전류 손실과 금속 부품의 낭비 손실을 줄입니다. 그럼에도 불구하고, 그들의 전체적인 구조는 표준 변압기와 크게 유사합니다.
반면에, 전력 변압기는 일반적으로 중성점 접지된 Y/Y 구성을 사용하여 단일 상 전력을 공급합니다. 만약 정류 장비와 함께 사용되면 접지 결함이 정류 시스템에 심각한 손상을 초래할 수 있습니다. 또한, 전력 변압기는 정류 부하에서 발생하는 고차 고조파를 억제하는 능력이 떨어집니다.
2. 응용 분야의 차이
정류 시스템에 전력을 공급하도록 특별히 설계된 변압기를 정류 변압기라고 합니다. 산업 환경에서는 대부분의 직류 전원은 AC 그리드로부터 정류 변압기와 정류 장치로 구성된 정류 장비를 통해 얻습니다. 오늘날의 고도로 현대화된 세계에서, 정류 변압기는 거의 모든 산업 부문에서 직접 또는 간접적으로 중요한 역할을 합니다.
전력 변압기는 반면에, 전력 송전 및 배전 시스템, 그리고 일반 조명 및 공장 모터 구동(전력) 부하에 주로 사용됩니다.
정류 변압기의 주요 응용 분야는 다음과 같습니다:
- 전기화학 산업(예: 알루미늄 또는 염소 생산);
- 직류 전력이 필요한 궤도 시스템(예: 철도);
- 전기 구동용 직류 전력;
- HVDC(고전압 직류) 송전용 직류 전원 공급;
- 전기 도금 또는 전기 가공용 직류 전력;
- 발전기의 권선 시스템;
- 배터리 충전 시스템;
- 정전 집진기.
3. 출력 전압의 차이
- 용어의 차이:정류기와의 밀접한 통합으로 인해, 정류 변압기의 출력 전압은 다이오드(밸브)의 일방향 전도 특성에서 유래된 "밸브 측 전압"이라고 불립니다.
- 계산 방법의 차이:정류 부하가 다양한 전류 파형을 생성하기 때문에, 출력 전류 계산 방법은 전력 변압기와 매우 다르며, 심지어 서로 다른 유형의 정류 회로 간에도 다릅니다.
4. 설계 및 제조의 차이
구분된 운영 역할로 인해, 정류 변압기는 전력 변압기와 설계 및 제조 면에서 크게 다릅니다:
- 혹독한 작동 조건을 견딜 수 있도록, 정류 변압기는 낮은 전류 밀도와 자기 유량 밀도를 사용합니다.
- 그들의 임피던스는 일반적으로 약간 높게 설계됩니다.
- 밸브 측에서는 일부 설계에서 전진 구동용과 후진 구동 또는 후진 제동용 두 개의 별도의 감속이 필요합니다. 제동 중에는 변환기가 역변환기 모드로 작동합니다.
- 고조파 억제가 필요하면, 감속 사이에 접지 단자를 갖춘 정전기 차폐가 설치됩니다.
- 강화된 압력 플레이트, 강화된 클램핑 바, 그리고 확장된 오일 냉각 덕트와 같은 구조적 강화가 단락 내구성을 향상시키기 위해 사용됩니다.
- 비정현파 부하 조건 하에서 신뢰성 있는 열 방출을 보장하기 위해, 열 설계는 전력 변압기에 비해 더 큰 안전 여유를 포함합니다.