Quina és la diferència entre els transformadors rectificadors i els transformadors d'energia?
Camp: Fabricació
China
Què és un transformador rectificador?
La «conversió de potència» és un terme general que engloba la rectificació, la inversió i la conversió de freqüència, sent la rectificació la més àmpliament utilitzada d’entre elles. L’equip rectificador converteix l’alimentació CA d’entrada en una sortida CC mitjançant la rectificació i el filtratge. Un transformador rectificador fa les funcions de transformador d’alimentació per a aquest tipus d’equip rectificador. En aplicacions industrials, la majoria d’alimentacions de corrent continu s’obtenen combinant un transformador rectificador amb equip rectificador.
Què és un transformador de potència?
Un transformador de potència fa referència, en general, a un transformador que subministra energia a sistemes d’accionament elèctric (accionats per motor). La majoria de transformadors de la xarxa elèctrica són transformadors de potència.
Diferències entre transformadors rectificadors i transformadors de potència
1. Diferències funcionals
Funcions d’un transformador rectificador:
- Subministrar al sistema rectificador una tensió adequada;
- Reduir la distorsió de forma d’ona (contaminació harmònica) causada pel sistema rectificador i minimitzar-ne l’impacte sobre la xarxa.
Tot i que un transformador rectificador continua subministrant potència CA, només actua com a font d’alimentació per a l’equip rectificador. Normalment, l’enrotllament primari es connecta en estrella (wye), mentre que l’enrotllament secundari es connecta en triangle. Aquesta disposició ajuda a suprimir els harmònics d’ordre superior. La connexió secundària en triangle no té punt neutre a terra, de manera que, si es produeix una fallada a terra simple a l’equip rectificador, no provocarà danys a l’equip. En canvi, un dispositiu de detecció de fallades a terra emetrà una senyal d’alarma. A més, s’instal·la un blindatge electrostàtic entre els enrotllaments primari i secundari per millorar l’aïllament.
Els transformadors rectificadors es fan servir principalment en aplicacions com l'electròlisi, la fundició, els sistemes d'excitació, les unitats elèctriques, el control de velocitat en cascada, els precipitadors electrostàtics i la soldadura d'alta freqüència. La seva estructura varia lleugerament depenent de l'aplicació. Per exemple, els transformadors rectificadors utilitzats en l'electròlisi sovint estan dissenyats amb sortides de sis fases per aconseguir ones DC més suaus; quan es combinen amb un pont rectificador de sis fases extern, produeixen una sortida relativament sense oscil·lacions.
Per a la fundició i la soldadura d'alta freqüència, els voltants dels transformadors i els components estructurals s'optimitzen — basant-se en les característiques de la forma d'ona de la corrent dels circuits rectificadors de tiristors i els requisits de supressió d'armònics — per reduir les pèrdues per corrents de Foucault en els voltants i les pèrdues estranyes en les parts metàl·liques. No obstant això, la seva estructura general roman bastant similar a la dels transformadors estàndard.
En canvi, els transformadors de potència normalment es connecten en configuració Y/Y amb un punt neutre a terra (per a subministrar energia monofàsica). Si es fan servir amb equips rectificadors, un defecte a terra podria causar danys greus al sistema rectificador. A més, els transformadors de potència tenen una capacitat pobra per suprimir els harmònics d'ordre superior generats per les càrregues rectificadoras.
2. Diferència en les aplicacions
Un transformador específicament dissenyat per subministrar energia a un sistema rectificador s'anomena transformador rectificador. En entorns industrials, la major part de les fonts d'energia CC es desprèn de xarxes AC mitjançant equips rectificadors compostos per un transformador rectificador i una unitat rectificadora. En el món altament modernitzat d'avui, els transformadors rectificadors juguen un paper crític — directament o indirectament — en gairebé tots els sectors industrials.
Els transformadors de potència, en canvi, es fan servir principalment en sistemes de transmissió i distribució d'energia, així com per a l'enllumenat general i les càrregues motrius (de potència) en fàbriques.
Les principals aplicacions dels transformadors rectificadors inclouen:
- Indústries electroquímiques (p. ex., producció d'alumini o clor);
- Sistemes de tracció que requereixen energia CC (p. ex., ferrocarrils);
- Energia CC per a unitats elèctriques;
- Subministrament d'energia CC per a la transmissió en corrent contínua de alta tensió (CCAA);
- Energia CC per a electròlit o electro-mecànica;
- Sistemes d'excitació per a generadors;
- Sistemes de càrrega de bateries;
- Precipitadors electrostàtics.
3. Diferència en la tensió de sortida
- Diferència terminològica:Degut a la seva integració estreta amb el rectificador, la tensió de sortida d'un transformador rectificador es coneix com a tensió "del costat de la válvula", un terme derivat de la propietat de conducció unidireccional dels díodes (vàlvules).
- Diferència en el mètode de càlcul:Com que les càrregues rectificadoras produeixen diverses formes d'ona de corrent, el mètode per calcular la corrent de sortida difereix significativament dels transformadors de potència — i fins i tot varia entre diferents tipus de circuits rectificadors.
4. Diferències en el disseny i la fabricació
Degut als seus rols operatius distintes, els transformadors rectificadors difereixen considerablement dels transformadors de potència en el disseny i la fabricació:
- Per adaptar-se a condicions d'operació severes, els transformadors rectificadors utilitzen una densitat de corrent i una densitat de flux magnètic més baixa.
- La seva impedància normalment s'ha dissenyat per ser lleugerament més alta.
- Al costat de la válvula, alguns dissenys requereixen dos voltants separats — un per a la conducció endavant i un altre per a la conducció inversa o el frenat invers. Durant el frenat, el convertidor opera en mode inversor.
- Si es requereix la supressió d'armònics, es col·loca un escut electrostàtic amb un terminal a terra entre els voltants.
- Es fan servir reforços estructurals — com plaques de pressió reforçades, barres de presa reforçades i conductes de refrigeració d'oli ampliades — per millorar la capacitat de resistència a les curtcircuïts.
- El disseny tèrmic incorpora un marge de seguretat més gran en comparació amb els transformadors de potència per assegurar la dissipació de calor fiable en condicions de càrrega no sinusoidals.
Dona una propina i anima l'autor
Recomanat
Com fer un Judici Detectar i Resoldre Avaries del Núcleu del Transformador
1. Riscos, causes i tipus de faltes de terra en diversos punts al nucli dels transformadors1.1 Riscos de les faltes de terra en diversos punts al nucliEn funcionament normal, el nucli d'un transformador ha de tenir una sola connexió a terra. Durant l'operació, camps magnètics alterns envolten les bobines. Degut a la inducció electromagnètica, hi ha capacitances parasites entre les bobines d'alta tensió i baixa tensió, entre la bobina de baixa tensió i el nucli, i entre el nucli i el dipòsit. Les
01/27/2026
Anàlisi de quatre casos majors de cremat de transformadors elèctrics
Cas UnEl 1 d’agost de 2016, un transformador de distribució de 50kVA en una estació d’alimentació va començar a vessar oli durant el funcionament, seguit per la combustió i destrucció del fusible d’alta tensió. Les proves d’aïllament van revelar zero megohms des del costat de baixa tensió a terra. La inspecció del nucli va determinar que els danys en l’aïllament de l’enrotllament de baixa tensió havien provocat un curtcircuit. L’anàlisi va identificar diverses causes principals d’aquesta avaria
12/23/2025
Procediments de proves de posada en marxa per a transformadors d'alta tensió immersos en oli
Procediments de proves de posta en marxa de transformadors1. Proves de cimballes no porcelàiques1.1 Resistència d'aislamentSuspendeu la cimballa verticalment utilitzant una grua o un suport. Mesureu la resistència d'aislament entre el terminal i la branca/pansa utilitzant un metre de resistència d'aislament de 2500V. Els valors mesurats no haurien de desviar-se significativament dels valors de fàbrica en condicions ambientals similars. Per a les cimballes de tipus capacitor de 66kV i més amunt a
12/23/2025
Finalitat dels Proves d'Impuls Pre-Comissionament per a Transformadors Elèctrics
Prova d'impuls de commutació a tensió completa sense càrrega per a transformadors de nova incorporacióPer als transformadors de nova incorporació, a més de realitzar les proves necessàries segons els estandards de prova de recepció i les proves del sistema de protecció/secundari, normalment es duen a terme proves d'impuls de commutació a tensió completa sense càrrega abans de la energització oficial.Per què es realitzen les proves d'impuls?1. Comprovar debilitaments o defectes en l'aïllament del
12/23/2025
