Rektifilo transformilo: Funkcioprinicipo kaj Aplikoj
1. Rektifikilo-transformilo: Principo kaj Ĝenerala Vidado
Rektifikilo-transformilo estas speciala transformilo dezinita por provizori rektifikilajn sistemojn. Lia funkciado estas la sama kiel tiu de konvena transformilo — ĝi funkcias surbaze de elektromagnetika indukto kaj estas uzata por transformi alternan vicon. Tipa transformilo havas du elektrike izolitajn viklingojn — primaran kaj sekundaran — enkonstruitajn ĉirkaŭ komuna fer-magneta kerno.
Kiam la primara viklingo estas konektita al alternanta energia fonto, alternanta fluo flugas tra ĝi, generante magnetomotivon (MMF), kiu produktas alternantan magnetan fluon en la fermita fer-magneta kerno. Tiu ŝanĝanta fluo transiras ambaŭ la primaran kaj sekundaran viklingojn, indukante alternan vicon de la sama frekvenco en la sekundara viklingo.
La proporcio de la nombro da spiroj inter la primara kaj sekundara viklingoj egalas la vicon-raporton. Ekzemple, se transformilo havas 440 spirojn en la primara kaj 220 spirojn en la sekundara, kun 220V enigo en la primara flanko, la eliga vico en la sekundara estos 110V. Iuj transformiloj povas havi plurajn sekundarajn viklingojn aŭ tapojn, permesante akiri kelkajn malsamajn eligajn vicojn.
2. Karakterizoj de Rektifikilo-Transformiloj
Rektifikilo-transformiloj laboras kun rektifikiloj por formi rektifikilan equipon, ebligante konvertadon de alternan energion en rekta energio. Tiaj rektifikilaj sistemoj estas la plej ofte uzitaj rekta energiaj fontoj en modernaj industriaĵoj, vaste aplikataj en HVDC transdonado, elektra trakcio, rolosmeltojoj, galvanado, elektrolizo, kaj aliaj kampos.
La primara (ankaŭ nomata reto-flanko) de rektifikilo-transformilo konektas al la alterna energia reto, dum la sekundara (ankaŭ nomata valvflanko) konektas al la rektifikilo. Kvankam lia baza strukturo kaj operaciprinicipo similas tiun de konvena transformilo, la ŝargo — rektifikilo — diferencas signife de normala ŝargo, kondukante al unikaj dizajno kaj operacia karakterizoj:
2.2 Nesinusaj Fluokurvoj
En rektifikila cirkvo, ĉiu brako konduktas nur dum parto de la ciklo, rezultigante nesinusa fluokurvojn — tipike proksime al diskontinua rektangula pulso. Konsekvencaje, ambaŭ primara kaj sekundara viklingfluoj estas nesinusaj.
Ekzemple, en tri-faza ponta rektifikilo kun Y/Y konekto, la fluokurvo montras distingajn pulsmusteron. Kiam tioristoj estas uzataj por rektifikado, pli granda aktivega delfazo, la pli streĉa la fluorise/falado, pligrandigante harmonian enhavon. Tio kondukas al pli alta eddy-fluo perdo. Ĉar la sekundara viklingo konduktas fluon nur parto de la tempo, la utiligado de la rektifikilo-transformilo estas malpli ol tiu de konvena transformilo. Do, por la sama potenco, rektifikilo-transformiloj tendencas esti pli grandaj kaj peza.
2.3 Ekvivalenta (Meza) Aparenta Potenco
En konvena transformilo, la eniga kaj eliga potenco estas egala (preterlasante perdojn), do la valorata kapablo estas simple la aparenta potenco de ajna viklingo. Tamen, en rektifikilo-transformilo, la primara kaj sekundara fluoj povas diferenci en kurvo (ekz., en duononda rektifikado), farante iliajn aparentajn potencojn neegalajn.
Do, la transformila kapablo estas difinita kiel la meznombro de la primara kaj sekundara aparentaj potencoj, konata kiel ekvivalenta kapablo:
kie S1 estas la primara aparenta potenco kaj S2 estas la sekundara aparenta potenco.
2.4 Alta Kurcfermo Kapablo
Rektifikilo-transformiloj devas havi altan mekanikan forton por resisti kurcajn elektromagnetikajn fortojn pro oftaj defektoj aŭ subitan ŝargocambio (ekz., motorstartado). Sekurado dinamika stabileco sub kurcaj kondiĉoj estas kritika konsidero en dizajno kaj fabrikado.
3. Ĉefaj Aplikoj de Rektifikilo-Transformiloj
Rektifikilo-transformiloj servas kiel la energia fonto por rektifikila equipa. Ilia ĉefa eco estas konverti alternan enigon en la primara flanko en rekta eligo per rektifikila elementoj en la sekundara flanko. "Energia konverto" inkluzivas rektifikadon, inversadon, kaj frekvencekonverton, inter kiuj rektifikado estas la plej vaste uzata. Transformiloj uzataj por provizori rektifikilajn dispozojn estas nomitaj rektifikilo-transformiloj. Plej multe de industria rekta energio estas akirata kombinante AC-retojn kun rektifikilo-transformiloj kaj rektifikilaj cirkvoj.
3.1 Elektrokemia Industrio
Tio estas la plej granda aplika areo por rektifikilo-transformiloj:
Elektrolizo de metalkompoundoj por produkti alumetron, magnezion, kupron, kaj aliajn nonfermetalojn
Klor-alkali produko per mar-sal-elektrolizo
Hidrogeno kaj oksigeno produkto per akva elektrolizo
Ĉi tiuj procezoj postulas altfluon, malaltvican rekta energion, similan en iuj aspektoj al elektra arkofurnaco transformiloj. Do, rektifikilo-transformiloj kunpartigas strukturajn trajtojn kun furnace-transformiloj.
La plej distinga eco de rektifikilo-transformiloj estas ke la sekundara fluo ne plu estas sinusa alternanta. Pro la unudirekta konduktado de rektifikilaj elementoj, fazfluoj fariĝas pulsantaj kaj unudirektaj. Post filtrado, ĉi tiu pulsanta fluo fariĝas glata rekta.
La sekundara vico kaj fluo dependas ne nur de transformila kapablo kaj konektogrupo, sed ankaŭ de la rektifikila cirkvo konfiguro (ekz., tri-faza ponta, dua kontraŭparalela kun balanciga reaktoro). Eĉ por la sama rekta eligo, malsamaj rektifikilaj cirkvoj postulas malsamajn sekundarajn vicojn kaj fluojn. Do, parametro kalkulado por rektifikilo-transformiloj komenciĝas de la sekundara flanko kaj estas bazita sur specifa rektifikila topologio.
Ĉar rektifikilaj viklingfluoj enhavas riĉajn altorda harmoniojn, ili poluas la alternan reton kaj reduktas la efektivpotencon. Por mitigi harmoniojn kaj plibonigi la efektivpotencon, la pulsnombro de la rektifikila sistemo devas esti pligrandigita, kutime atingita per fazdevio teknikoj. La celo de fazdevio estas enkonduki fazdislokadon inter liniovicoj je homologiaj finoj de la sekundaraj viklingoj.
3.2 Trakcia Rekta Energia Provizo
Uzata en minado aŭ urba elektra lokomotivoj kun rekta supra linio.
Oftaj kurcaj defektoj pro supra linia eksponado
Grandaj fluctuoj en rekta ŝargo
Ofta motorstartado kaŭzas mallongan tempon superŝargojn
Por trakti ĉi tiujn kondiĉojn:
Plu malaltaj temperaturo-limvaloroj
Malpliigita fluodenseco
Impedanco estas proksimume 30% pli alta ol norma energia transformilo
3.3 Industria Drive Rekta Energia Provizo
Ĉefe uzata por provizi rekta motoroj en elektra drive sistemoj, kiel:
Armatura kaj kampexcito por rolosmeltojo motoroj
3.4 Alta-Vica Direkta Couranta (HVDC) Transdonado
Operaciaj vicoj tipike super 110 kV
Kapacitoj varias de dek miloj al cent miloj de kVA
Speciala atento necesas por kombinita alterna kaj rekta izolada streĉo al tero
Aliaj Aplikoj:
Rekta energio por galvanado aŭ elektromachado
Excito energiaprovizoj por generatoroj
Baterio ladisistemoj
Elektrostata precipitador (ESP) energiaprovizoj
