Prinsip Paggana at mga Katangian ng mga Rectifier Transformer

Prinsip Paggana ng Mga Rectifier Transformers

Ang prinsipyo ng 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 elektrikong hiwalay na windings—primary at secondary—na nakabalot sa isang common iron core. Kapag inilakip ang primary winding sa isang AC power source, ang alternating current ay nagpapabuo ng magnetomotive force, na nagpapabuo ng isang varying magnetic flux sa loob ng saradong iron core. Ang pagbabago ng flux na ito ay nauugnay sa parehong mga winding, na nagpapabuo ng isang AC voltage na may 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 magkaroon ng maramihang secondary windings o taps upang magbigay ng maramihang output voltages.

Karakteristik ng Mga Rectifier Transformers

Ang mga rectifier transformers ay ginagamit kasama ng mga rectifiers upang bumuo ng mga rectifier systems, na nagbabago ng AC power sa DC power. Ang mga sistema na ito ay nagsisilbing pinaka-karaniwang DC power sources sa modernong industriyal na aplikasyon at malawakang ginagamit sa mga sakop 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), samantalang 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—tulad ng rectifier—ay nagbibigay ng tiyak na mga karakteristik:

• Non-sinusoidal Current Waveforms: Sa isang rectifier circuit, bawat arm ay nagco-conduct alternately sa loob ng isang cycle, kung saan ang oras ng conduction ay umaabot lamang sa bahagi ng cycle. Dahil dito, ang current waveform sa pamamagitan ng mga rectifier arms ay hindi sinusoidal kundi mas parang isang discontinuous rectangular wave. Bilang resulta, ang current waveforms sa parehong primary at secondary windings ay non-sinusoidal. Ang larawan ay nagpapakita ng current waveform sa isang three-phase bridge rectifier na may YN connection. Kapag gumagamit ng 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 paggamit ng rectifier transformer ay nababawasan. Kumpara sa regular na transformers, ang mga rectifier transformers ay karaniwang mas malaki at mas mabigat sa parehong kondisyon ng power.

• Equivalent Power Rating: Sa isang regular na 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 kailangan sumunod sa mahigpit na mga requirement para sa mechanical strength sa panahon ng short-circuit conditions. Ang pagtiyak ng dynamic stability sa panahon ng short circuits ay kaya't isang kritikal na pag-aalamin sa kanilang disenyo at paggawa.