Mis on rektifiikatortransformator?
"Voolu teisendamine" on üldine term, mis hõlmab rektifikatsiooni, inversiooni ja sageduse muutmist, kusjuures rektifikatsioon on neist kõige laialdasemalt kasutatav. Rektifikatsiooniseadmed muudavad sisendvahelduvvoolu otsevooluks rektifikatsiooni ja filterdamise kaudu. Rektifiikatortransformator on sellise rektifikatsiooniseadme toiteallikas. Tööstuslikes rakendustes saadakse enamik otsevoolutoite kombinerides rektifiikatortransformatorit ja rektifikatsiooniseadme.
Mis on võimetransformator?
Võimetransformator viitab tavaliselt transformatorile, mis toidab elektrilisi jõukindlate (mootoritootmise) süsteeme. Suurem osa võrgus olevatest transformatoritest on võimetransformatoreid.
Erinevused rektifiikatortransformatorite ja võimetransformatorte vahel
1. Funktsionaalsed erinevused
Rektifiikatortransformatori funktsioonid:
- Pakkuda rektifikatsioonisüsteemile sobivat pinget;
- Vähendada rektifikatsioonisüsteemi poolt tekitatud lainekuju (harmonikute saastuse) deformeerumist ja minimeerida selle mõju võrgule.
Kuigi rektifiikatortransformator jätkab vahelduvvoolu väljastamist, sooritab see ainult rektifikatsiooniseadme toiteallika rolli. Tavaliselt on tema põhiline keveritus ühendatud tähtkujul (kolmnurgaga), samas kui teine keveritus on ühendatud kolmnurga konfiguratsioonis. See paigutus aitab kontrollida kõrgemat järku harmonikuid. Teine kolmnurgaühendus ei oma maandatud neutraalset punkti, nii et kui rektifikatsiooniseadmes tekib ühe maapinna vea, ei põhjusta see seadmete kahjustamist. Selle asemel andestab maapinnavea tuvastamise seade hoiatussignaali. Lisaks on paigutatud elektrostaatiline ekrani põhise ja teise keverduse vahel parema isoleerimise tagamiseks.

Rektifikaatoritransformatid kasutatakse peamiselt rakendustes nagu elektroühtlustamine, suhkrumine, jõukandlikud süsteemid, elektrilised ajurid, kaskade kiirusregulaatorid, elektrostaatilised pöördlained ja kõrge sagedusega lämmastus. Nende struktuur võib erineda olenevalt rakendusest. Näiteks elektroühtlustamiseks kasutatavad rektifikaatoritransformatid on sageli disainitud kuuefaasi väljundiga, et saavutada silmikvaba vooluvorm; neid kasutatakse tavaliselt koos kuuefaasilise rektifikaatoriladina, mis toodab suhteliselt silmikuta väljundi.
Suhkrumise ja kõrge sagedusega lämmastuse puhul on transformati vitad ja struktuurkomponendid optimiseeritud – thyristorirektifikaatoripõhiste vooluvormide ja harmooniasupressiooninõuetega arvestades – vittede eddy current kaotuste ja metallide osade struktuurkaotuste vähendamiseks. Siiski säilitab nende üldine struktuur suurel määral sarnasust standardsete transformaatidega.
Vastupidiselt energiatransformatidele, mis on tavaliselt seostatud Y/Y konfiguratsioonis maetud neutraalpunktiga (ühikuenergia tarbimiseks), võib rektifikaatoritulekahju põhjustada rektifikaatorisüsteemile tõsise kahju. Lisaks on energiatransformatidel halb võime kontrollida rektifikaatorilaste poolt tekitatud kõrgemporduslike harmooniatega.
2. Rakenduste erinevused
Transformat, mis on spetsiaalselt disainitud rektifikaatorisüsteemi varustamiseks, nimetatakse rektifikaatoritransformatiks. Tööstusharudes saavutatakse enamik DC energia tarbimist AC võrkudest rektifikaatoriseadmete kaudu, mis koosnevad rektifikaatoritransformatist ja rektifikaatorielemendist. Tänapäeva modernses maailmas mängivad rektifikaatoritransformatid – otseselt või kaudselt – kriitilist rolli peaaegu igas tööstusharus.
Energiatransformatid, vastupidiselt, kasutatakse peamiselt energiakandmise ja -jaotamissüsteemides, samuti üldises valgustuses ja tööstusalajate moottoritarbimises.
Rektifikaatoritransformatide peamised rakendused:
- Elektrokeemia (nt aluminiumi või kloori tootmine);
- Rööbasteed, mis nõuavad DC energiat (nt raudteed);
- DC energia elektriliste ajurite jaoks;
- DC energia HVDC (kõrgepinge DC) edastamiseks;
- DC energia elektroplaatimise või elektromehaanika jaoks;
- Jõukandlikud süsteemid generaatorite jaoks;
- Akkude laadimissüsteemid;
- Elektrostaatilised pöördlained.
3. Väljundpinge erinevused
- Terminoloogia erinevused:Kuna see on tihe integreeritud rektifikaatoriga, viidatakse rektifikaatoritransformati väljundpingele tavaliselt "ventripinge" tõenäoliselt dioodide (ventrid) ühesuunalise juhtimisega.
- Arvutusmeetodi erinevused:Kuna rektifikaatorilad tekitavad mitmesuguseid vooluvorme, siis väljundvoolu arvutusmeetod erineb oluliselt energiatransformatide meetodist – ja isegi erineb erinevate rektifikaatoripõhiste ringide vahel.
4. Disaini ja tootmise erinevused
Nende erinevate funktsioonide tõttu erinevad rektifikaatoritransformatid oluliselt disainis ja tootmisel energiatransformatidest:
- Raskeimate toimimistingimuste hõlbustamiseks kasutatakse rektifikaatoritransformatidel madalamat vooltihe ja magnetflussitihe.
- Nende impedants on tavaliselt disainitud veidi kõrgemaks.
- Ventripoolt võivad mõned disainid nõuda kahte eraldi vitat – ühte edasiviiva ja teist tagurpidi viiva või tagurpidi brekidamiseks. Brekidamisel töötab muundur inverterirežiimis.
- Kui on vaja harmooniasupressiooni, paigaldatakse vitade vahel elektrostaatiline kilp maetud terminaaliga.
- Lühikeste lülitagevuste vastupidavuse parandamiseks kasutatakse struktuurseid tugevdamisi, näiteks tugevdatud rõhuplahti, tugevdatud klambarsid ja suurendatud öljelaadurid.
- Soojendussüsteem sisaldab suuremat turvamarginali kui energiatransformatid, et tagada usaldusväärne soojusväljaviimine mitte-sinusoidsete ladega.