Κατασκευή Πιθανού Μετατροπέα

Ένα μετατροπέας δυναμικού ή τάσης είναι ένας μετατροπέας που μειώνει την τάση, χρησιμοποιούμενος για τη μετατροπή υψηλών τιμών τάσης σε κλασματικές τιμές. Τα μέτρησης όπως αμπερόμετρα, βολτόμετρα και ρευστόμετρα είναι σχεδιασμένα για λειτουργία σε χαμηλή τάση. Η άμεση σύνδεση αυτών των συσκευών μέτρησης σε γραμμές υψηλής τάσης για μέτρηση μπορεί να τις καύσει ή να τις καταστρέψει. Γι' αυτό, χρησιμοποιείται ένας μετατροπέας δυναμικού για σκοπούς μέτρησης.

Τα πρωτεύουσα φωλιά του μετατροπέα δυναμικού είναι συνδεδεμένα άμεσα με τη γραμμή μέτρησης, ενώ τα δευτερεύοντα του άκρα είναι συνδεδεμένα με το μέτρημα. Ο μετατροπέας δυναμικού μετατρέπει την υψηλή τάση της γραμμής μέτρησης σε κλασματική τιμή που είναι κατάλληλη για το μέτρημα.

Η κατασκευή ενός μετατροπέα δυναμικού είναι σχεδόν ταυτόχρονη με εκείνη ενός μετατροπέα ενέργειας, αλλά υπάρχουν μικρές διαφορές:

• Η κατασκευή ενός μετατροπέα δυναμικού λαμβάνει υπόψη παράγοντες όπως κόστος, αποτελεσματικότητα και ρύθμιση. Αντίθετα, ο μετατροπέας δυναμικού σχεδιάζεται με επίκεντρο τα παραμέτρια απόδοσης. Συγκεκριμένα, το λόγος τάσης προς τον αριθμό των στροφών παραμένει σταθερός, και η διαφορά φάσης μεταξύ του εισερχόμενου και του εξερχόμενου σήματος ελαχιστοποιείται.

• Οι μετατροπείς ενέργειας μπορεί να αντιμετωπίσουν προβλήματα αύξησης της θερμοκρασίας λόγω υπερφόρτωσης. Επειδή το έξοδος ενός μετατροπέα δυναμικού είναι σχετικά μικρό, το πρόβλημα της υπερθέρμανσης δεν εμφανίζεται.

Μέρη ενός Μετατροπέα Δυναμικού
Τα ακόλουθα είναι τα βασικά συστατικά ενός μετατροπέα δυναμικού.

Κύκλος

Ο κύκλος ενός μετατροπέα δυναμικού μπορεί να είναι είτε τύπου κύκλου είτε τύπου περιβάλλοντος. Σε έναν μετατροπέα τύπου κύκλου, τα φωλιά περιβάλλουν τον κύκλο. Αντίθετα, σε έναν μετατροπέα τύπου περιβάλλοντος, ο κύκλος περιβάλλει τα φωλιά. Οι μετατροπείς τύπου περιβάλλοντος σχεδιάζονται για λειτουργία σε χαμηλή τάση, ενώ οι μετατροπείς τύπου κύκλου χρησιμοποιούνται για εφαρμογές υψηλής τάσης.
Φωλιά

Τα πρωτεύουσα και δευτερεύοντα φωλιά ενός μετατροπέα δυναμικού είναι διατεταγμένα συναξονικά. Αυτή η διάταξη επιλέγεται για να ελαχιστοποιηθεί η διαρροή αντίδρασης.
Σημείωση για τη διαρροή αντίδρασης: Δεν όλη η φλογά που παράγεται από το πρωτεύον φωλιά ενός μετατροπέα συνδέεται με το δευτερεύον φωλιά. Μια μικρή κλίμακα της φλογάς είναι συνδεδεμένη μόνο με ένα από τα φωλιά, και αυτή ονομάζεται διαρροή φλογάς. Η διαρροή φλογάς εκτελεί αυτο-αντίδραση στο φωλιά που συνδέεται. Σε γενικές γραμμές, η αντίδραση αναφέρεται στην αντίθεση που προσφέρει ένα στοιχείο κύκλου στην αλλαγή τάσης και ρεύματος. Αυτή η αυτο-αντίδραση ονομάζεται διαρροή αντίδρασης.
Σε έναν μετατροπέα χαμηλής τάσης, η μόνωση είναι τοποθετημένη δίπλα στον κύκλο για να μειωθούν τα προβλήματα σχετικά με τη μόνωση. Ένα μοναδικό φωλιά λειτουργεί ως πρωτεύον φωλιά σε έναν μετατροπέα χαμηλού δυναμικού. Ωστόσο, σε έναν μεγάλο μετατροπέα δυναμικού, το μοναδικό φωλιά χωρίζεται σε μικρότερα τμήματα για να μειωθούν οι απαιτήσεις μόνωσης μεταξύ των επιπέδων.

Μόνωση

Ταινίες βαμβάκι και ύφασμα cambric είναι συνήθως χρησιμοποιούμενα ως μόνωση μεταξύ των φωλιά ενός μετατροπέα δυναμικού. Σε μετατροπείς χαμηλής τάσης, η σύνθετη μόνωση δεν χρησιμοποιείται συνήθως. Οι μετατροπείς υψηλής τάσης χρησιμοποιούν λάδι ως μέσο μόνωσης. Οι μετατροπείς με ισχύ πάνω από 45kVA χρησιμοποιούν πορσελάνη ως μονωτή.

Περιτύλιο
Το περιτύλιο είναι ένα μονωμένο συστηματικό στοιχείο που επιτρέπει τη σύνδεση του μετατροπέα με τον εξωτερικό κύκλο. Τα περιτύλια ενός μετατροπέα είναι συνήθως κατασκευασμένα από πορσελάνη. Οι μετατροπείς που χρησιμοποιούν λάδι ως μέσο μόνωσης χρησιμοποιούν λαδισμένα περιτύλια.
Ένας μετατροπέας με δύο περιτύλια χρησιμοποιείται σε συστήματα όπου η γραμμή που είναι συνδεδεμένη δεν είναι σε ισχύ γης. Οι μετατροπείς που είναι συνδεδεμένοι με την ουδέτερη γη απαιτούν μόνο ένα υψηλής τάσης περιτύλιο.
Σύνδεση Μετατροπέα Δυναμικού
Το πρωτεύον φωλιά ενός μετατροπέα δυναμικού είναι συνδεδεμένο με τη γραμμή υψηλής τάσης της οποίας θα μετρηθεί η τάση. Το δευτερεύον φωλιά του μετατροπέα είναι συνδεδεμένο με το μέτρημα, το οποίο καθορίζει τη μέγεθος της τάσης.