Was ist der Unterschied zwischen Gleichrichtertransformatoren und Starkstromtransformatoren?
Feld: Fertigung
China
Was ist ein Gleichrichtertransformator?
"Stromumwandlung" ist ein allgemeiner Begriff, der Rektifikation, Invertierung und Frequenzumwandlung umfasst, wobei die Rektifikation am weitesten verbreitet ist. Rektifiereinrichtungen wandeln den eingespeisten Wechselstrom durch Rektifikation und Filterung in Gleichstrom um. Ein Gleichrichtertransformator dient als Netztransformator für solche Rektifiereinrichtungen. In industriellen Anwendungen wird die meisten Gleichstromversorgungen durch die Kombination eines Gleichrichtertransformators mit Rektifiereinrichtungen erzeugt.
Was ist ein Starkstromtransformator?
Ein Starkstromtransformator bezieht sich im Allgemeinen auf einen Transformator, der elektrische Antriebssysteme (motorgetrieben) versorgt. Die meisten Transformatoren im Stromnetz sind Starkstromtransformatoren.
Unterschiede zwischen Gleichrichtertransformatoren und Starkstromtransformatoren
1. Funktionsunterschiede
Funktionen eines Gleichrichtertransformators:
- Er stellt dem Gleichrichtersystem eine geeignete Spannung zur Verfügung;
- Er reduziert die Wellenformverzerrung (harmonische Verunreinigung), die durch das Gleichrichtersystem verursacht wird, und minimiert deren Auswirkungen auf das Netz.
Obwohl ein Gleichrichtertransformator immer noch Wechselstrom ausgibt, dient er ausschließlich als Energiequelle für Gleichrichtereinrichtungen. Typischerweise ist seine Primärwicklung in Stern (Y) geschaltet, während die Sekundärwicklung in Dreieck geschaltet ist. Diese Schaltung hilft, höhere Harmonische zu unterdrücken. Die sekundäre Drehfeldschaltung hat keinen geerdeten Neutralpunkt, sodass bei einem einzelnen Erdfehler an der Gleichrichtereinrichtung kein Schaden entsteht. Stattdessen gibt eine Erdfehlersuchvorrichtung ein Alarmsignal aus. Darüber hinaus ist eine elektrostatische Abschirmung zwischen der Primär- und Sekundärwicklung installiert, um die Isolation zu verbessern.
Gleichrichtertransformator werden hauptsächlich in Anwendungen wie Elektrolyse, Schmelzen, Erregersysteme, elektrische Antriebe, Kaskadengeschwindigkeitsregelung, elektrostatische Niederschläge und Hochfrequenzschweißen eingesetzt. Ihre Struktur variiert leicht je nach Anwendung. Zum Beispiel werden Gleichrichtertransformator, die in der Elektrolyse verwendet werden, oft mit sechsphasigen Ausgängen konzipiert, um glattere Gleichspannungsformen zu erzielen; wenn sie mit einer externen sechsphasigen Gleichrichterbrücke gekoppelt werden, erzeugen sie ein relativ rippelfreies Ausgangssignal.
Für Schmelzen und Hochfrequenzschweißen werden die Transformatorwicklungen und strukturellen Komponenten optimiert – basierend auf den Stromformcharakteristiken von Thyristorgleichrichterkreisen und den Anforderungen an die Harmonischerdämpfung – um Wirbelstromverluste in Wicklungen und Streuverluste in Metallteilen zu reduzieren. Dennoch bleibt ihre Gesamtstruktur im Wesentlichen ähnlich wie bei Standardtransformator.
Im Gegensatz dazu sind Starkstromtransformator normalerweise in Y/Y-Konfiguration mit einem geerdeten Neutralpunkt (zur Versorgung mit Einphasenstrom) verbunden. Wenn sie mit Gleichrichterausrüstung verwendet werden, kann eine Erdstörung schwere Schäden am Gleichrichtersystem verursachen. Darüber hinaus haben Starkstromtransformator eine geringe Fähigkeit, die höheren Harmonischen, die durch Gleichrichterlasten erzeugt werden, zu unterdrücken.
2. Unterschied in den Anwendungen
Ein speziell für die Versorgung eines Gleichrichtersystems entwickelter Transformator wird als Gleichrichtertransformator bezeichnet. In industriellen Umgebungen werden die meisten Gleichspannungsversorgungen über Gleichrichterausrüstung aus Wechselspannungsnetzen gewonnen, die aus einem Gleichrichtertransformator und einer Gleichrichtereinheit bestehen. In der heutigen hochmodernen Welt spielen Gleichrichtertransformator in fast jedem Industriezweig – direkt oder indirekt – eine entscheidende Rolle.
Starkstromtransformator werden hingegen hauptsächlich in Energieübertragungs- und -verteilungssystemen sowie für allgemeine Beleuchtung und fabrikinternen motorgesteuerten (Strom-)Lasten eingesetzt.
Hauptanwendungen von Gleichrichtertransformator umfassen:
- Elektrochemische Industrien (z.B. Aluminium- oder Chlorproduktion);
- Fahrzeugantriebssysteme, die Gleichspannung benötigen (z.B. Eisenbahnen);
- Gleichspannung für elektrische Antriebe;
- Gleichspannungszufuhr für HGÜ (Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung);
- Gleichspannung für Galvanisierung oder Elektroverarbeitung;
- Erregersysteme für Generatoren;
- Batterieladeanlagen;
- Elektrostatische Niederschläge.
3. Unterschied im Ausgangsspannung
- Terminologischer Unterschied:Aufgrund ihrer engen Integration mit dem Gleichrichter wird die Ausgangsspannung eines Gleichrichtertransformators als "Ventilseite-Spannung" bezeichnet, ein Begriff, der von der einseitigen Leitfähigkeit von Dioden (Ventilen) abgeleitet ist.
- Unterschied in der Berechnungsmethode:Da Gleichrichterlasten verschiedene Stromformen erzeugen, unterscheidet sich die Methode zur Berechnung des Ausgangsstroms erheblich von der bei Starkstromtransformator – und sogar zwischen verschiedenen Arten von Gleichrichterkreisen.
4. Unterschiede in Konstruktion und Fertigung
Wegen ihrer unterschiedlichen Betriebsrollen unterscheiden sich Gleichrichtertransformator in Konstruktion und Fertigung erheblich von Starkstromtransformator:
- Um harte Betriebsbedingungen zu bewältigen, verwenden Gleichrichtertransformator niedrigere Strom- und magnetische Flussdichte.
- Ihre Impedanz wird in der Regel etwas höher konzipiert.
- Auf der Ventilseite erfordern einige Entwürfe zwei separate Wicklungen – eine für den Vorwärtsbetrieb und eine für den Rückwärtsbetrieb oder Rückwärtsbremsvorgang. Während des Bremsvorgangs arbeitet der Umrichter im Invertermodus.
- Wenn Harmonischerdämpfung erforderlich ist, wird zwischen den Wicklungen ein elektrostatischer Schild mit geerdeter Verbindung installiert.
- Strukturelle Verstärkungen – wie verstärkte Druckplatten, verstärkte Klemmbügel und vergrößerte Öl Kühlkanäle – werden angewendet, um die Kurzschlussbeständigkeit zu verbessern.
- Die thermische Konstruktion weist einen größeren Sicherheitsabstand gegenüber Starkstromtransformator auf, um eine zuverlässige Wärmeableitung unter nicht-sinusförmigen Lastbedingungen sicherzustellen.
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