Düzeltici Tranformatorların Çalışma Prensibi ve Özellikleri

Düzeltici Trafonun Çalışma Prensibi

Düzeltici trafonun çalışma prensibi geleneksel bir trafo ile aynıdır. Trafo, elektromanyetik indüksiyon ilkesine dayanarak AC gerilimini dönüştüren bir cihazdır. Genellikle, bir trafo iki elektriksel olarak izole olmuş sarım - birincil ve ikincil - ortak bir demir çekirdeğin etrafına sarılmış şekilde oluşur. Birincil sarım bir AC güç kaynağına bağlandığında, değişen akım manyetomotif kuvvet oluşturur ve kapalı demir çekirdekte değişen manyetik akıyı üretir. Bu değişen akım her iki sarımı da etkiler ve ikincil sarımda aynı frekansta bir AC gerilimi induk eder. Birincil ve ikincil sarmalar arasındaki gerilim oranı, onların bobin sayısı oranına eşittir. Örneğin, birincil sarım 440 bobin ve ikincil sarım 220 bobin içeriyorsa ve giriş gerilimi 220 V ise, çıkış gerilimi 110 V olacaktır. Bazı traforta birden fazla ikincil sarım veya bağlantı noktası olabilir, böylece birkaç çıkış gerilimi sağlayabilir.

Düzeltici Trafoların Özellikleri

Düzeltici trafolar, düzelticilerle birlikte kullanılarak AC gücünü DC güce dönüştüren düzeltici sistemler oluşturur. Bu sistemler, modern endüstriyel uygulamalarda en yaygın DC güç kaynakları olarak hizmet verir ve HVDC iletimi, elektrik traksiyonu, yuvarlama tezgahları, elektrotavlama ve elektroliz gibi alanlarda yaygın olarak kullanılır.

Düzeltici trafo birincil tarafı AC güç şebekesine (şebeken tarafa) bağlı, ikincil tarafı ise düzelticiye (valf tarafına) bağlanır. Yapısal prensip standart bir trafo ile benzer olsa da, özel yük - düzeltici - belirli özellikler kazandırır:

• Sinusoidal Olmayan Akım Dalga Formları: Düzeltici devresinde, her kol bir döngü boyunca nöbetleşe iletken olur ve iletken zaman sadece döngünün bir kısmını kapsar. Bu nedenle, düzeltici kollar aracılığıyla geçen akım dalga formu sinusoidal değildir, kesikli dikdörtgen dalga benzeridir. Sonuç olarak, hem birincil hem de ikincil sarmalardaki akım dalga formları sinusoidal değildir. Şekil, YN bağlantılı üç faz köprü düzelticideki akım dalga formunu göstermektedir. Tiristör düzelticiler kullanıldığında, daha büyük ateşleme gecikme açısı daha dik akım geçişlerine ve artan harmonik içeriğe yol açar, bu da daha yüksek fırıl fırıl kayıplara neden olur. İkincil sarım sadece döngünün bir kısmında iletken olduğundan, düzeltici tranformatörünün kullanımı azalır. Aynı güç koşullarında, düzeltici trafolar geleneksel trafolara göre genellikle daha büyük ve daha ağırdır.

• Eşdeğer Güç Kapasitesi: Geleneksel bir trafoda, birincil ve ikincil taraflardaki güçler (kayıpları ihmal ederek) eşittir ve transformatörün nominal kapasitesi herhangi bir sarımın gücüne karşılık gelir. Ancak, düzeltici trafoda, sinusoidal olmayan akım dalga formları nedeniyle, birincil ve ikincil görünür güçler farklı olabilir (örneğin, yarı dalga düzeltmede). Bu nedenle, transformatörün kapasitesi, birincil ve ikincil sarmaların görünür güçlerinin ortalaması olarak tanımlanır, S = (S₁ + S₂) / 2, burada S₁ ve S₂ sırasıyla birincil ve ikincil sarmaların görünür güçleridir.

• Kısa Devre Dayanıklılık Kapasitesi: Genel amaçlı trafolardan farklı olarak, düzeltici trafolar kısa devre durumlarında mekanik dayanıklılık açısından sıkı gereklilikleri karşılamalıdır. Kısa devreler sırasında dinamik istikrar sağlamak, tasarım ve üretiminde kritik bir husustur.