Rectifikācijas transformatoru darbības princips un īpašības

Rektificētāja transformatora darbības princips

Rektificētāja transformatora darbības princips ir tāds pats kā parastā transformatora. Transformators ir ierīce, kas pārveido MA spriegumu, balstoties uz elektromagnētiskās indukcijas principu. Parasti transformators sastāv no diviem elektriski atdalītiem vikšiem — primāra un sekundāra —, kas apvilkts kopīgā dzelzs šķērsējumā. Kad primāro vikšu savieno ar MA strāvas avotu, mainīgā strāva veido magnetomotīvu, radot mainīgu magnētisko plūsmu slēgtajā dzelzs šķērsējumā. Šī mainīgā plūsma saista abus vikšus, izraisojot MA spriegumu vienādā frekvencē sekundārajā vikšā. Sprieguma attiecība starp primāro un sekundāro vikšu ir vienāda ar to vikšu skaita attiecību. Piemēram, ja primārā vikšā ir 440 vikšu griezumi un sekundārā — 220, bet ieejas spriegums ir 220 V, izvades spriegums būs 110 V. Daži transformatori varētu ietvert vairākus sekundāros vikšus vai punktus, lai nodrošinātu vairākas izvades spriegumu vērtības.

Rektificētāja transformatoru īpašības

Rektificētāja transformatori tiek izmantoti kopā ar rektificētājiem, lai veidotu rektifikācijas sistēmas, kas pārveido MA enerģiju par GMA enerģiju. Šīs sistēmas ir visizplatītākie GMA enerģijas avoti modernajos rūpnieciskajos lietojumos un tiek plaši izmantotas jomās, piemēram, augsta sprieguma GMA pārvades, elektrotraukšanā, valkuļu ražošanas, elektrolīzes un elektroplākošanas procesos.

Rektificētāja transformatora primārā puse savienojas ar MA tīklu (tīkla puse), bet sekundārā puse savienojas ar rektificētāju (klapaņu puse). Lai arī strukturālais princips ir līdzīgs standarta transformatoram, unikālais slodze — rektificētājs — piešķir specifiskas īpašības:

• Nesinusoidālas strāvas formuves: Rektificētāja shēmā katrs spraugains vadītājs strādā nomainīgi ciklā, un strādā tikai daļēji no cikla. Tādējādi strāvas formuve caur rektificētāja spraugainiem vadītājiem nav sinusoidāla, bet gan atsevišķa, tāpat kā primārā un sekundārā vikša strāvas formuves. Attēls parāda strāvas formuvi trīsfazējā mosta rektificētājā ar YN savienojumu. Izmantojot tiristoru rektificētājus, lielāks izgaismošanas kavējums rezultē smagākiem strāvas pārejām un palielinātām harmoniskajām sastāvdaļām, kas rada lielākus edījstrāvas zudumus. Tā kā sekundārā vikša strādā tikai daļēji no cikla, rektificētāja transformatora izmantošana samazinās. Salīdzinājumā ar parastiem transformatoriem, rektificētāja transformatori parasti ir lielāki un smagāki vienādos jaudas apstākļos.

• Ekvivalentā jauda: Parastā transformatorā primārā un sekundārā puses jauda ir vienāda (noliekojot zudumus), un transformatora deklarētā jauda atbilst viena no vikšiem. Tomēr, rektificētāja transformatorā, dēļ nesinusoidālām strāvas formuvēm, primārā un sekundārā redzamās jaudas var atšķirties (piemēram, pusleņķa rektifikācijā). Tādēļ, transformatora jauda tiek definēta kā primārā un sekundārā redzamās jaudas vidējā vērtība, pazīstama kā ekvivalentā jauda, kas aprēķināta pēc formulas S = (S₁ + S₂) / 2, kur S₁ un S₂ ir primārā un sekundārā vikšu redzamās jaudas attiecīgi.

• Īsās slodzes izturība: Atšķirībā no vispārējiem transformatoriem, rektificētāja transformatoriem jāatbilst stingriem mehāniskās izturības prasībām īsās slodzes apstākļos. Tādēļ, dinamiskas stabilitātes nodrošināšana īsās slodzes laikā ir kritiska aspekts to dizainā un ražošanā.