Düzeltme Trafonu Nedir?
"Güç dönüştürme" genel bir terim olup, düzeltme, ters çevrilme ve frekans dönüştürme işlemlerini kapsar. Bunlar arasında en yaygın kullanılanı düzeltmedir. Düzeltme ekipmanları, girdi AC gücünü düzeltme ve filtreleme yoluyla DC çıkışa dönüştürür. Düzeltme trafonu, bu tür düzeltme ekipmanlarının güç kaynağı trafonudur. Endüstriyel uygulamalarda, çoğu DC güç kaynağı, düzeltme trafonunun ve düzeltme ekipmanının birleştirilmesiyle elde edilir.
Güç Trafonu Nedir?
Güç trafonu genellikle elektriksel sürüklenmeye (motorla sürüklenen sistemlere) güç sağlayan bir trafonu ifade eder. Elektrik şebekesindeki çoğu trafon, güç trafonudur.
Düzeltme Trafonları ile Güç Trafonları Arasındaki Farklar
1. Fonksiyonel Farklar
Düzeltme Trafonunun İşlevleri:
- Düzeltme sistemine uygun bir gerilim sağlamak;
- Düzeltme sistemi tarafından oluşturulan dalga form bozulması (harmonik kirliliği) azaltmak ve şebekeye olan etkisini minimize etmek.
Bir düzeltme trafonu hala AC güç verir, ancak sadece düzeltme ekipmanı için güç kaynağı olarak hizmet eder. Genellikle, birincil bobin yıldız (wye) konfigürasyonunda bağlanırken, ikincil bobin delta konfigürasyonunda bağlanır. Bu düzenleme, daha yüksek dereceli harmonikleri baskılamaya yardımcı olur. İkincil delta bağlantısı, yerleştirilmiş nötr nokta olmadan, düzeltme ekipmanında tek bir toprak hatası oluştuğunda ekipman zararına neden olmaz. Bunun yerine, toprak hatası algılama cihazı bir uyarı sinyali gönderir. Ayrıca, birincil ve ikincil bobinler arasında elektrostatik ekranlama yerleştirilmiştir, bu da yalıtımı artırır.

Dikdörtgenleyici transformatörler, elektroliz, eritme, teşvik sistemleri, elektrik motorları, kademeli hız kontrolü, elektrostatik toz yakalayıcılar ve yüksek frekanslı kaynak gibi uygulamalarda yaygın olarak kullanılır. Uygulamaya bağlı olarak yapısal farklılıklar gösterirler. Örneğin, elektrolizde kullanılan dikdörtgenleyici transformatörler genellikle daha pürüzsüz bir DC dalga formu elde etmek için altı fazlı çıkışlarla tasarlanır; dışarıdan bir altı fazlı dikdörtgenleyici köprü ile birleştirildiğinde, nispeten dalgalanmasız bir çıkış üretirler.
Eritme ve yüksek frekanslı kaynak için, transformatör sarımları ve yapısal bileşenler tirotransistor dikdörtgenleyici devrelerinin akım dalga karakteristiklerine ve harmonik baskınlama gerekliliklerine dayanarak optimize edilir—sarımlardaki fırıltı akımı kayıplarını ve metal parçalardaki sapma kayıplarını azaltmak için. Bununla birlikte, genel yapısı standart transformatörlere çok benzerdir.
Buna karşılık, güç transformatörleri genellikle tek fazlı güç sağlamak üzere (Y/Y konfigürasyonunda) yerleştirilmiş bir zemin noktasına sahiptir. Eğer dikdörtgenleyici ekipmanlarıyla kullanılırlarsa, bir zemin hatası dikdörtgenleyici sistemine ciddi hasar verebilir. Ayrıca, güç transformatörleri dikdörtgenleyici yükler tarafından üretilen yüksek mertebeden harmonikleri baskılamada zayıf kapasitededir.
2. Uygulamalar arasındaki Fark
Dikdörtgenleyici sisteme güç sağlamak üzere özel olarak tasarlanmış bir transformatöre dikdörtgenleyici transformatör denir. Endüstriyel ortamlarda, çoğu DC gücü AC şebekelerinden dikdörtgenleyici transformatör ve dikdörtgenleyici birimden oluşan dikdörtgenleyici ekipmanlar aracılığıyla elde edilir. Bugün oldukça modernleşmiş dünyada, dikdörtgenleyici transformatörler hemen hemen her endüstriyel sektörde doğrudan veya dolaylı olarak kritik bir rol oynar.
Güç transformatörleri ise, genellikle güç iletim ve dağıtım sistemlerinde, genel aydınlatmada ve fabrika motorlu (güç) yüklerinde kullanılır.
Dikdörtgenleyici transformatörlerin ana uygulamaları şunlardır:
- Elektrokimyasal endüstriler (örneğin, alüminyum veya klor üretim);
- DC gücü gerektiren çekme sistemleri (örneğin, demiryolları);
- Elektrik motorları için DC güç;
- Yüksek gerilimli doğrudan akım (YGA) iletimi için DC güç kaynağı;
- Elektrotavlama veya elektromakina için DC güç;
- Jeneratörler için teşvik sistemleri;
- Pil şarj sistemleri;
- Elektrostatik toz yakalayıcılar.
3. Çıkış Gerilimi Açısından Fark
- Terim farkı:Dikdörtgenleyici ile yakın bir şekilde entegre olması nedeniyle, dikdörtgenleyici transformatörünün çıkış gerilimi "valf kenarı gerilimi" olarak adlandırılır, bu terim diodların (valflerin) tek yönlü iletkenlik özelliğinden türetilmiştir.
- Hesaplama yöntemi farkı:Dikdörtgenleyici yüklerin çeşitli akım dalgaları üretmesi nedeniyle, çıkış akımının hesaplanması yöntemleri, güç transformatörlerinden önemli ölçüde farklıdır—ve hatta farklı tip dikdörtgenleyici devreler arasında da değişir.
4. Tasarım ve Üretim Açısından Farklar
Farklı işletim rolleri nedeniyle, dikdörtgenleyici transformatörlerin tasarım ve üretimi güç transformatörlerinden büyük ölçüde farklıdır:
- Sert işletim koşullarına uyum sağlamak için, dikdörtgenleyici transformatörler daha düşük akım yoğunluğu ve manyetik akı yoğunluğu kullanırlar.
- İmpedansları genellikle biraz daha yüksek tasarlanır.
- Valf kenarında, bazı tasarımlarda ileri sürmeye yönelik bir sarım ve ters sürmeye veya ters frenleme için başka bir sarım gerekir. Frenleme sırasında, dönüştürücü inverter modunda çalışır.
- Harmonik baskınlama gerekiyorsa, sarımlar arasında bir yerde yerleştirilen ve zemin terminaline sahip bir elektrostatik kalkan kullanılır.
- Kısa devre dayanıklılığını artırmak için, güçlendirilmiş basınç plakaları, güçlendirilmiş sıkıştırma çubukları ve genişletilmiş yağ soğutma kanalları gibi yapısal takviyeler yapılır.
- Termal tasarım, sinusoidal olmayan yük koşullarında güvenilir ısı verimini sağlamak için güç transformatörlerine kıyasla daha büyük bir güvenlik marjı içerir.