Prinsip Kerja dan Karakteristik ng mga Rectifier Transformers
Prinsipyong Paggana ng Rectifier Transformers
Ang prinsipyong paggana ng isang rectifier transformer ay kapareho ng isang regular na transformer. Ang isang transformer ay isang aparato na nagbabago ng AC voltage batay sa prinsipyo ng electromagnetic induction. Karaniwan, ang isang transformer ay binubuo ng dalawang electrically isolated windings—primary at secondary—na nakalilito sa paligid ng common iron core. Kapag ang primary winding ay konektado sa isang AC power source, ang alternating current ay gumagawa ng magnetomotive force, na nagpapabuo ng varying magnetic flux sa loob ng saradong iron core. Ang pagbabago ng flux na ito ay naka-link sa parehong mga winding, na nag-iinduce ng AC voltage ng parehong frequency sa secondary winding. Ang ratio ng voltage sa pagitan ng primary at secondary windings ay katumbas ng kanilang turns ratio. Halimbawa, kung ang primary ay may 440 turns at ang secondary ay may 220 turns na may 220 V input, ang output voltage ay magiging 110 V. Ang ilang transformers ay maaaring may multiple secondary windings o taps upang magbigay ng maraming output voltages.
Karakteristik ng Rectifier Transformers
Ang mga rectifier transformers ay ginagamit kasama ng mga rectifiers upang bumuo ng mga rectifier systems, na nagco-convert ng AC power pabalik sa DC power. Ang mga sistema na ito ay ang pinakakaraniwang DC power sources sa modernong industriyal na aplikasyon at malawakang ginagamit sa mga lugar tulad ng HVDC transmission, electric traction, rolling mills, electroplating, at electrolysis.
Ang primary side ng isang rectifier transformer ay konektado sa AC power grid (grid side), habang ang secondary side ay konektado sa rectifier (valve side). Bagama't ang struktural na prinsipyo ay kapareho ng isang standard na transformer, ang unique load—namely the rectifier—ay nagbibigay ng tiyak na mga karakteristik:
Non-sinusoidal Current Waveforms: Sa isang rectifier circuit, ang bawat arm ay nagko-conduct alternately sa loob ng isang cycle, na ang oras ng conduction ay kumukuha lamang ng bahagi ng cycle. Bilang resulta, ang current waveform sa pamamagitan ng rectifier arms ay hindi sinusoidal kundi parang discontinuous rectangular wave. Dahil dito, ang current waveforms sa parehong primary at secondary windings ay non-sinusoidal. Ang figure ay nagpapakita ng current waveform sa isang three-phase bridge rectifier na may YN connection. Kapag ginagamit ang thyristor rectifiers, ang mas malaking firing delay angle ay nagreresulta sa mas matinding current transitions at mas mataas na harmonic content, na nagdudulot ng mas mataas na eddy current losses. Dahil ang secondary winding ay nagco-conduct lamang ng bahagi ng cycle, ang utilization ng rectifier transformer ay nababawasan. Kumpara sa conventional transformers, ang mga rectifier transformers ay karaniwang mas malaki at mas mabigat sa parehong kondisyon ng power.
Equivalent Power Rating: Sa isang conventional transformer, ang power sa primary at secondary sides ay pantay (disregarding losses), at ang rated capacity ng transformer ay tumutugon sa power ng anumang winding. Gayunpaman, sa isang rectifier transformer, dahil sa non-sinusoidal current waveforms, ang primary at secondary apparent powers maaaring magkaiba (halimbawa, sa half-wave rectification). Kaya, ang capacity ng transformer ay inilalarawan bilang ang average ng primary at secondary apparent powers, na kilala bilang equivalent capacity, na ibinibigay ng S = (S₁ + S₂) / 2, kung saan ang S₁ at S₂ ay ang apparent powers ng primary at secondary windings, respectively.
Short-Circuit Withstand Capability: Hindi tulad ng general-purpose transformers, ang mga rectifier transformers ay kailangang sumunod sa mahigpit na mga requirement para sa mechanical strength sa ilalim ng short-circuit conditions. Ang siguradong dynamic stability sa panahon ng short circuits ay kaya't isang kritikal na konsiderasyon sa kanilang disenyo at paggawa.
