Principium Functionis et Characteres Transformerum Rectificatorum

Principium Operativum Transformatorum Rectificatorum

Principium operativum transformatoris rectificatoris idem est ac principium transformatoris vulgaris. Transformator est instrumentum quod tensionem alternantem per principium inductionis electromagneticae convertit. Saepissime, transformator constat duobus spiriis electriciter separatis—primario et secundario—quibus circumferuntur in ferrum commune. Cum spira primaria ad fontem potentiae alternantis connectitur, currentus alternans magnetomotricem fortem gignit, magnesiam variabilem in ferro clauso producens. Haec magnesia mutabilis utrumque spiram coniungit, tensionem alternantem eiusdem frequentiae in spira secundaria inducens. Ratio tensionum inter spiras primariam et secundariam aequalis est rationi spirarum. Exempli gratia, si primaria habet 440 spiras et secundaria 220 spiras cum input 220 V, output erit 110 V. Quaedam transformatores possunt plures spiras secundarias vel taps praebere ad varias tensiones output.

Characteristica Transformatorum Rectificatorum

Transformatores rectificatores cum rectificatoribus iuncti sunt ad systemata rectificatoria formanda, quae potentiam alternantem in directam convertere possunt. Huiusmodi systemata usui communissimo in applicationibus industrialibus modernis serviant et late in regionibus ut transmissio HVDC, trahendo electrico, laminandis, electroplating, et electrolysis utuntur.

Latus primarium transformatoris rectificatoris ad rete potentiae alternantis (latus grid) connectitur, dum latus secundarium ad rectificatorem (latus valvulae) connectitur. Licet principium structurae simile sit transformatori standardi, onus speciale—scilicet rectificator—characteristicas peculiares tribuit:

• Formae Currentus Non-Sinusoidales: In circuitu rectificatorio, brachia alternis conducta sunt in cyclus, tempus conductionis occupans partem tantum cyclus. Proinde, forma currentus per brachia rectificatoria non sinusoidalis sed similis rectangulari discontinuo est. Itaque, formae currentuum in utroque spira primario et secundario non-sinusoidales sunt. Figura illustrat formam currentus in rectificatorio pontis triphasici cum connectione YN. Cum thyristoribus rectificatoris, maior angulus ignitionis resultat in transitionibus currentus abruptioribus et contentu harmonicorum maiore, ad eddy current losses altiores. Quia spira secundaria conductionem partem tantum cyclus exercet, utilitas transformatoris rectificatoris minuitur. Comparato transformatoribus vulgaribus, transformatores rectificatores sub eisdem conditionibus potentiae saepius maiores et graviori sunt.

• Potentia Aequivalens: In transformatore vulgari, potentia laterum primarii et secundarii aequalis est (neglectis perdendis), et capacitas nominata transformatoris correspondet potenti cuiuslibet spira. At in transformatore rectificatorio, propter formas currentus non-sinusoidales, apparentia potentia laterum primarii et secundarii differre possunt (exempli gratia, in rectificatione semicycli). Ergo, capacitas transformatoris definitur ut media apparentium potentiarum laterum primarii et secundarii, quae dicitur capacitas aequivalens, data per S = (S₁ + S₂) / 2, ubi S₁ et S₂ apparentia potentia spirarum primariarum et secundariarum sunt, respectiviter.

• Capacitas Tolerandi Circuitum Clausum: Diversum ab transformatoribus generalibus, transformatores rectificatores strictis exigentis robustitatis mechanicam sub conditionibus circuiti clausi debent complere. Assequi stabilitatem dynamicam sub circuitis clausis ergo consideratio critica in designo et manufactura eorum est.