Šta je rektifikatorski transformator?
"Pretvaranje struje" je opći termin koji obuhvata rektifikaciju, inverziju i promjenu frekvencije, pri čemu je rektifikacija najšire korišćena od njih. Rektifikaciono oprema pretvara ulaznu AC struju u DC izlaz putem rektifikacije i filtriranja. Rektifikatorski transformator služi kao snabdjevajući transformator za takvu rektifikacionu opremu. U industrijskim primenama, većina DC napajanja dobiva se kombinovanjem rektifikatorskog transformatora sa rektifikacionom opremom.
Šta je snabdevajući transformator?
Snabdevajući transformator obično se odnosi na transformator koji snabdjuje električnim pogonskim (motorima) sistemima. Većina transformatora u mreži su snabdevajući transformatori.
Razlike između rektifikatorskih i snabdevajućih transformatora
1. Funkcionalne razlike
Funkcije rektifikatorskog transformatora:
- Da pruži rektifikacionom sistemu odgovarajuću naponsku razinu;
- Da smanji distorziju talasa (harmonijsku zagađenost) uzrokovanu rektifikacionim sistemom i svede na minimum njegov uticaj na mrežu.
Iako rektifikatorski transformator još uvek isporučuje AC struju, on služi isključivo kao izvor snage za rektifikacionu opremu. Obično, njegov primarni vijak je spojen u zvjezdastu (Y) konfiguraciju, dok je sekundarni vijak spojen u delta konfiguraciju. Ova rasporeda pomaže u smanjenju viših harmonika. Sekundarni delta spoj nema zemljani neutralni tačku, tako da jedna greška na zemlju na rektifikacionoj opremi neće dovesti do oštećenja opreme. Umjesto toga, uređaj za detekciju grešaka na zemlji će dati alarmni signal. Takođe, između primarnog i sekundarnog vijaka instalirana je elektrostatička štitnica za poboljšanu izolaciju.

Rektifikacioni transformatori se uglavnom koriste u primenama kao što su elektroliza, topnja, sistemi za pobudjivanje, električni pogoni, kaskadno upravljanje brzinom, elektrostatički prašnjaci i visokofrekventna zavarivanja. Njihova struktura se malo razlikuje u zavisnosti od primene. Na primer, rektifikacioni transformatori koji se koriste u elektrolizi često su dizajnirani sa šestofaznim izlazima kako bi se postigla gladka tokovi na nivou DC; kada se kombinuju sa šestofaznim mostom rektifikacije vanjski, proizvode relativno bezbrižnučnu snagu.
Za topnju i visokofrekventno zavarivanje, namotaji transformatora i konstrukcijske komponente su optimizovani - na osnovu karakteristika talasa struje tiristornih rektifikacionih sklopova i zahteva za potiskivanjem harmonika - kako bi se smanjile gubitke indukovanih struja u namotajima i rasutne gubitke u metalnim delovima. Ipak, njihova ukupna struktura ostaje veoma slična standardnim transformatorima.
U suprotnosti, naponski transformatori obično su povezani u Y/Y konfiguraciju sa zemljenim neutralnim tačkom (za opskrbu jednofaznom snagom). Ako se koriste sa rektifikacionim opremama, greška na zemlji može dovesti do ozbiljnih oštećenja rektifikacionog sistema. Takođe, naponski transformatori imaju lošu sposobnost potiskivanja visokih harmonika koje generišu rektifikacione opterećenja.
2. Razlike u primeni
Transformator specifično dizajniran za opskrbu rektifikacionog sistema se naziva rektifikacioni transformator. U industrijskim okruženjima, većina DC opskrbi se dobija iz AC mreža preko rektifikacione opreme sastavljene od rektifikacionog transformatora i rektifikacione jedinice. U današnjem visoko modernizovanom svetu, rektifikacioni transformatori igraju ključnu ulogu - direktno ili indirektno - skoro u svakom industrijskom sektoru.
Naponski transformatori, s druge strane, uglavnom se koriste u sistemima prenosa i raspodele struje, kao i za opću rasvetu i pogonske opterećenja u fabrikama.
Glavne primene rektifikacionih transformatora uključuju:
- Elektrokemijska industrija (na primjer, proizvodnja aluminijuma ili hlorida);
- Sistemi trakcijske opreme koji zahtevaju DC snagu (na primjer, železnice);
- DC snaga za električne pogone;
- DC opskrba za HVDC (visokonaponsku direktnu struju) prenos;
- DC snaga za galvanoplastiku ili elektrometalurgiju;
- Sistemi pobudjivanja generatora;
- Sistemi za punjenje baterija;
- Elektrostatički prašnjaci.
3. Razlike u izlaznom naponu
- Razlike u terminologiji:Zbog svoje bliske integracije sa rektifikacijom, izlazni napon rektifikacionog transformatora se naziva "napon na strani ventilatora", termin koji je izveden iz unidirekcionog vodilnog osobine dioda (ventilatora).
- Razlike u metodi izračunavanja:Zbog toga što rektifikaciona opterećenja proizvode različite talase struje, metoda izračunavanja izlazne struje značajno se razlikuje od one kod naponskih transformatora - i čak varira među različitim tipovima rektifikacionih sklopova.
4. Razlike u dizajnu i proizvodnji
Zbog njihovih različitih operativnih uloga, rektifikacioni transformatori značajno se razlikuju od naponskih transformatora u dizajnu i proizvodnji:
- Da bi se prilagodili teškim uslovima rada, rektifikacioni transformatori koriste nižu gustinu struje i magnetni fluks.
- Njihova impedansa je obično dizajnirana da bude malo viša.
- Na strani ventilatora, neki dizajni zahtevaju dva odvojena namotaja - jedan za napredni pogon i drugi za obrnuti pogon ili obrtne kočnice. Tijekom kočnica, pretvarač radi u inverznom modu.
- Ako je potrebno potiskivanje harmonika, između namotaja se instalira elektrostatski štit sa zemljenim terminalom.
- Konstrukcijska ojačanja - poput jačanih pritisnih ploča, pojačanih zglobnih štapova i proširenih kanala za hlađenje uljem - koriste se kako bi se poboljšala sposobnost otpornosti na kratki spoj.
- Termalni dizajn uključuje veći sigurnosni margina u odnosu na naponske transformatore kako bi se osiguralo pouzdano isparavanje toplote pod nesinusoidalnim opterećenjima.