Qu'est-ce qu'un transformateur redresseur?
"La conversion de puissance" est un terme général englobant la redressage, l'inversion et la conversion de fréquence, le redressement étant le plus largement utilisé parmi eux. L'équipement de redressement convertit l'alimentation CA d'entrée en sortie CC à travers le redressement et le filtrage. Un transformateur redresseur sert de transformateur d'alimentation pour un tel équipement de redressement. Dans les applications industrielles, la plupart des alimentations en courant continu sont obtenues en combinant un transformateur redresseur avec de l'équipement de redressement.
Qu'est-ce qu'un transformateur de puissance?
Un transformateur de puissance fait généralement référence à un transformateur qui fournit de l'énergie aux systèmes d'entraînement électrique (à moteur). La plupart des transformateurs dans le réseau électrique sont des transformateurs de puissance.
Différences entre les transformateurs redresseurs et les transformateurs de puissance
1. Différences fonctionnelles
Fonctions d'un transformateur redresseur:
- Fournir au système de redressement une tension appropriée;
- Réduire la distorsion de la forme d'onde (pollution harmonique) causée par le système de redressement et minimiser son impact sur le réseau.
Bien qu'un transformateur redresseur émette toujours de l'énergie CA, il sert uniquement de source d'alimentation pour l'équipement de redressement. Généralement, son enroulement primaire est connecté en étoile (en Y), tandis que l'enroulement secondaire est connecté en triangle. Cette disposition aide à supprimer les harmoniques d'ordre supérieur. La connexion secondaire en triangle n'a pas de point neutre mis à la terre, donc si une panne de mise à la terre simple se produit sur l'équipement de redressement, elle ne causera pas de dommages à l'équipement. Au lieu de cela, un dispositif de détection de défaut de mise à la terre émettra un signal d'alarme. De plus, un blindage électrostatique est installé entre les enroulements primaire et secondaire pour une isolation améliorée.

Les transformateurs redresseurs sont principalement utilisés dans des applications telles que l'électrolyse, la fonte, les systèmes d'excitation, les entraînements électriques, le contrôle de vitesse en cascade, les précipitateurs électrostatiques et la soudure haute fréquence. Leur structure varie légèrement selon l'application. Par exemple, les transformateurs redresseurs utilisés pour l'électrolyse sont souvent conçus avec des sorties six phases pour obtenir des formes d'onde continues plus lisses ; associés à un pont redresseur six phases externe, ils produisent une sortie relativement sans ondulation.
Pour la fonte et la soudure haute fréquence, les enroulements du transformateur et les composants structuraux sont optimisés - en fonction des caractéristiques de la forme d'onde du courant des circuits redresseurs à thyristors et des exigences de suppression des harmoniques - pour réduire les pertes par courants de Foucault dans les enroulements et les pertes parasites dans les parties métalliques. Cependant, leur structure globale reste largement similaire à celle des transformateurs standards.
En revanche, les transformateurs de puissance sont généralement connectés en configuration Y/Y avec un point neutre mis à la terre (pour fournir de l'énergie monophasée). Si utilisé avec du matériel de redressement, un défaut de mise à la terre pourrait causer des dommages graves au système de redressement. De plus, les transformateurs de puissance ont une faible capacité à supprimer les harmoniques d'ordre élevé générés par les charges de redressement.
2. Différences d'applications
Un transformateur spécifiquement conçu pour alimenter un système de redressement est appelé un transformateur redresseur. Dans les environnements industriels, la plupart des alimentations en courant continu sont obtenues à partir des réseaux en courant alternatif via un équipement de redressement composé d'un transformateur redresseur et d'une unité de redressement. Dans le monde hautement modernisé d'aujourd'hui, les transformateurs redresseurs jouent un rôle critique - directement ou indirectement - dans presque tous les secteurs industriels.
Les transformateurs de puissance, en revanche, sont principalement utilisés dans les systèmes de transport et de distribution d'électricité, ainsi que pour l'éclairage général et les charges motrices (électriques) en usine.
Les principales applications des transformateurs redresseurs incluent :
- Industries électrochimiques (par exemple, production d'aluminium ou de chlore) ;
- Systèmes de traction nécessitant de l'énergie en courant continu (par exemple, chemins de fer) ;
- Énergie en courant continu pour les entraînements électriques ;
- Alimentation en courant continu pour la transmission en courant continu à haute tension (HVDC) ;
- Énergie en courant continu pour le galvanoplastique ou l'usinage électrolytique ;
- Systèmes d'excitation pour les alternateurs ;
- Systèmes de charge de batteries ;
- Précipitateurs électrostatiques.
3. Différence de tension de sortie
- Différence terminologique:En raison de son intégration étroite avec le redresseur, la tension de sortie d'un transformateur redresseur est appelée la "tension côté valve", un terme dérivé de la propriété de conduite unidirectionnelle des diodes (valves).
- Différence de méthode de calcul:Comme les charges de redressement produisent diverses formes d'onde de courant, la méthode de calcul du courant de sortie diffère considérablement de celle des transformateurs de puissance - et varie même entre différents types de circuits de redressement.
4. Différences de conception et de fabrication
En raison de leurs rôles opérationnels distincts, les transformateurs redresseurs diffèrent considérablement des transformateurs de puissance en termes de conception et de fabrication :
- Pour s'adapter à des conditions de fonctionnement difficiles, les transformateurs redresseurs utilisent une densité de courant et une densité de flux magnétique plus faibles.
- Leur impédance est généralement conçue pour être légèrement plus élevée.
- Du côté de la valve, certaines conceptions nécessitent deux enroulements séparés - un pour l'entraînement avant et un autre pour l'entraînement arrière ou le freinage arrière. Lors du freinage, le convertisseur fonctionne en mode inverseur.
- Si la suppression des harmoniques est requise, un écran électrostatique avec un terminal mis à la terre est installé entre les enroulements.
- Des renforcements structurels - tels que des plaques de pression renforcées, des barres de serrage améliorées et des canaux de refroidissement à l'huile élargis - sont utilisés pour améliorer la capacité de résistance aux courts-circuits.
- La conception thermique intègre une marge de sécurité plus grande par rapport aux transformateurs de puissance pour assurer une dissipation de chaleur fiable sous des conditions de charge non sinusoïdale.