Apakah Transformer Rektifikasi?
"Penukaran kuasa" adalah istilah umum yang merangkumi rektifikasi, inversi, dan penukaran frekuensi, dengan rektifikasi menjadi yang paling banyak digunakan di antaranya. Peranti rektifikasi menukar input kuasa AC kepada output DC melalui proses rektifikasi dan penapisan. Transformer rektifikasi berfungsi sebagai transformer bekalan kuasa untuk peranti rektifikasi tersebut. Dalam aplikasi industri, kebanyakan bekalan kuasa DC diperoleh dengan menggabungkan transformer rektifikasi dengan peranti rektifikasi.
Apakah Transformer Kuasa?
Transformer kuasa biasanya merujuk kepada transformer yang menyediakan kuasa kepada sistem penggerak elektrik (motor). Kebanyakan transformer dalam grid kuasa adalah transformer kuasa.
Perbezaan Antara Transformer Rektifikasi dan Transformer Kuasa
1. Perbezaan Fungsi
Fungsi Transformer Rektifikasi:
- Untuk memberikan voltan yang sesuai kepada sistem rektifikasi;
- Untuk mengurangkan penyimpangan bentuk gelombang (polusi harmonik) yang disebabkan oleh sistem rektifikasi dan meminimumkan kesannya terhadap grid.
Walaupun transformer rektifikasi masih mengeluarkan kuasa AC, ia hanya bertindak sebagai sumber kuasa untuk peranti rektifikasi. Biasanya, lilitan primernya disambung dalam konfigurasi bintang (wye), manakala lilitan sekundernya disambung dalam konfigurasi delta. Susunan ini membantu menekan harmonik tingkat tinggi. Sambungan delta sekunder tidak mempunyai titik neutral yang dipetak, jadi jika terjadi satu kesalahan tanah pada peranti rektifikasi, ia tidak akan menyebabkan kerosakan peranti. Sebaliknya, peranti pendeteksian kesalahan tanah akan mengeluarkan isyarat alaram. Selain itu, pelindung elektrostatik dipasang antara lilitan primer dan sekunder untuk pemisahan yang lebih baik.

Pengubah arah transformer biasanya digunakan dalam aplikasi seperti elektrolisis, peleburan, sistem eksitasi, pemandu elektrik, kawalan kelajuan bertingkat, penjernihan elekrostatik, dan penyambungan tinggi frekuensi. Struktur mereka berbeza sedikit bergantung pada aplikasinya. Sebagai contoh, pengubah arah transformer yang digunakan dalam elektrolisis sering direka dengan output fasa enam untuk mencapai bentuk gelombang DC yang lebih licin; apabila dipasangkan dengan jambatan pengubah arah fasa enam luaran, mereka menghasilkan output yang relatif tanpa gelombang.
Untuk peleburan dan penyambungan tinggi frekuensi, belitan dan komponen struktur transformer dioptimumkan—berdasarkan ciri-ciri bentuk gelombang arus litar pengubah arah tiristor dan keperluan pemadam harmonik—untuk mengurangkan kerugian arus eddy dalam belitan dan kerugian sampingan dalam bahagian logam. Walau bagaimanapun, struktur keseluruhan mereka tetap hampir sama dengan transformer standard.
Sebaliknya, transformer kuasa biasanya disambung dalam konfigurasi Y/Y dengan titik neutral bermegat (untuk bekalan kuasa fasa tunggal). Jika digunakan dengan peralatan pengubah arah, kerosakan bumi boleh menyebabkan kerosakan teruk kepada sistem pengubah arah. Selain itu, transformer kuasa mempunyai kemampuan yang lemah untuk menekan harmonik tingkat tinggi yang dihasilkan oleh beban pengubah arah.
2. Perbezaan dalam Aplikasi
Transformer yang direka khusus untuk membekalkan kuasa kepada sistem pengubah arah dipanggil transformer pengubah arah. Dalam setelan industri, sebahagian besar bekalan kuasa DC diperoleh dari grid AC melalui peralatan pengubah arah yang terdiri daripada transformer pengubah arah dan unit pengubah arah. Dalam dunia moden yang sangat maju hari ini, transformer pengubah arah memainkan peranan penting—secara langsung atau tidak langsung—dalam hampir setiap sektor industri.
Transformer kuasa, pula, biasanya digunakan dalam sistem penghantaran dan pembahagian kuasa, serta untuk pencahayaan umum dan beban motor kilang (kuasa).
Aplikasi utama transformer pengubah arah termasuk:
- Industri elektrokimia (contohnya, pengeluaran aluminium atau klorin);
- Sistem traksi yang memerlukan kuasa DC (contohnya, kereta api);
- Kuasa DC untuk pemandu elektrik;
- Bekalan kuasa DC untuk penghantaran arus terus tegangan tinggi (HVDC);
- Kuasa DC untuk pelapisan elektrik atau mesin elektrik;
- Sistem eksitasi untuk generator;
- Sistem pengisian bateri;
- Penjernihan elekrostatik.
3. Perbezaan dalam Voltan Keluaran
- Perbezaan terminologi:Oleh kerana integrasi rapatnya dengan pengubah arah, voltan keluaran transformer pengubah arah dirujuk sebagai "voltan sisi valve", istilah yang berasal dari sifat konduksi unidireksional diod (valve).
- Perbezaan kaedah pengiraan:Kerana beban pengubah arah menghasilkan pelbagai bentuk gelombang arus, kaedah pengiraan arus keluaran berbeza secara signifikan daripada transformer kuasa—dan bahkan berbeza antara jenis litar pengubah arah yang berbeza.
4. Perbezaan dalam Reka Bentuk dan Pembuatan
Akibat peranannya yang berbeza dalam operasi, transformer pengubah arah berbeza secara ketara daripada transformer kuasa dalam reka bentuk dan pembuatan:
- Untuk mengakomodasi keadaan operasi yang keras, transformer pengubah arah menggunakan ketumpatan arus dan fluks magnet yang lebih rendah.
- Impedans mereka biasanya direka sedikit lebih tinggi.
- Di sisi valve, beberapa reka bentuk memerlukan dua belitan yang berasingan—satu untuk pemanduan maju dan satu lagi untuk pemanduan songsang atau pemecutan songsang. Semasa pemecutan, penukar beroperasi dalam mod inverter.
- Jika pemadam harmonik diperlukan, perisai elekrostatik dengan terminal bermegat dipasang antara belitan.
- Penguatan struktur—seperti plat tekan yang diperkuat, pal pengekang yang ditingkatkan, dan saluran pendinginan minyak yang diperbesar—digunakan untuk meningkatkan keupayaan tahanan litar pendek.
- Reka bentuk termal menggabungkan margin keselamatan yang lebih besar berbanding transformer kuasa untuk memastikan penyebaran haba yang dapat dipercayai di bawah keadaan beban non-sinusoidal.