Werkprinsipe en kenmerke van rektifikasietransformateurs

Werkprinsipe van Rektifiseertransformers

Die werkprinsipe van 'n rektifiseertransformer is dieselfde as dié van 'n konvensionele transformer. 'n Transformer is 'n toestel wat AC-spanning op grond van die prinsipe van elektromagnetiese induksie omskakel. Tipies bestaan 'n transformer uit twee elektries geïsoleerde windings - die primêre en sekondêre - om 'n gemeenskaplike yskern gewond. Wanneer die primêre winding aan 'n AC-stroombron gekoppel word, genereer die wisselstroom 'n magnetomotiewe krag, wat 'n veranderlike magneetvlugt binne die geslote yskern produseer. Hierdie veranderende vlugt verbind beide windings, en induseer 'n AC-spanning van dieselfde frekwensie in die sekondêre winding. Die spanningsverhouding tussen die primêre en sekondêre windings is gelyk aan hul spoelingverhouding. Byvoorbeeld, as die primêre 440 spoelinge het en die sekondêre 220 spoelinge met 'n invoer van 220 V, sal die uitvoerspanning 110 V wees. Sommige transformers kan meerdere sekondêre windings of tappunte hê om verskeie uitvoerspannings te gee.

Karakteristieke van Rektifiseertransformers

Rektifiseertransformers word saam met rektifiers gebruik om rektifersisteme te vorm, wat AC-krag na DC-krag omskakel. Hierdie sisteme dien as die mees algemene DC-kragbronne in moderne industriële toepassings en word wyd in gebiede soos HVDC-oorsewing, elektriese traktoors, rollend mills, elektroplateer en elektrolyse gebruik.

Die primêre kant van 'n rektifiseertransformer sluit by die AC-kragsnet (netkant) aan, terwyl die sekondêre kant by die rektifier (klepkaant) sluit. Alhoewel die strukturele prinsip soortgelyk is aan dié van 'n standaard transformer, imparteer die unieke belasting - naamlik die rektifier - spesifieke karakteristieke:

• Niet-sinusvormige Stroomgolwe: In 'n rektifersirkel lei elke arm afwisselend tydens 'n siklus, met geleidings tyd wat slegs 'n deel van die siklus beslaan. As gevolg hiervan is die stroomgolf deur die rektiferarme nie sinusvormig nie, maar lyk meer soos 'n ononderbroke reghoekige golf. Gevolglik is die stroomgolwe in beide die primêre en sekondêre windings niet-sinusvormig. Die figuur illustreer die stroomgolf in 'n driefase brugrektifier met YN-verbinding. Wanneer tiroesterrektifiers gebruik word, lei 'n groter ontstekingsvertragingshoek tot steiler stroomoorgange en verhoogde harmoniese inhoud, wat lei tot hoër eddy-stroomverliese. Aangesien die sekondêre winding slegs 'n deel van die siklus geleidelik, word die gebruik van die rektifiseertransformer verminder. In vergelyking met konvensionele transformers is rektifiseertransformers tipies groter en swaar onder dieselfde kragtoestande.

• Gelykstaande Kragvermoë: In 'n konvensionele transformer is die krag op die primêre en sekondêre kante gelyk (verwaarloos verliese), en die transformer se gerate kapasiteit kom ooreen met die krag van een van die windings. Echter, in 'n rektifiseertransformer, as gevolg van niet-sinusvormige stroomgolwe, kan die primêre en sekondêre skynbare kragverskil (bv. in halfwawere rektifikasie). Dus word die transformer se kapasiteit gedefinieer as die gemiddelde van die primêre en sekondêre skynbare krag, bekend as die ekwivalente kapasiteit, gegee deur S = (S₁ + S₂) / 2, waar S₁ en S₂ die skynbare krag van die primêre en sekondêre windings onderskeidelik is.

• Kortsluitbestandheid: Anders as algemene transformers moet rektifiseertransformers streng vereistes vir meganiese sterkte onder kortsluittoestande bevredig. Dit is dus 'n kritiese oorweging in hul ontwerp en vervaardiging om dinamiese stabiliteit tydens kortsluite te verseker.