Trasformer Rettifikatur: Prinċipju ta' funzjonament & Aplikazzjonijiet
1. Trasformaturi Rektifikaturi: Prinċipju u Panoramika
Trasformatur rektifikatur huwa trasformatur specjalizzat disinnjat biex jfornixxi sistemi rektifikaturi. Il-prinċipju ta' funzjonament tiegħu huwa l-istess bħal trasformatur tradizzjonali — huwa joperaw fuq induzzjoni elettromagnetika u huwa maħtieg biex jmodifika l-voltazz alternativ. Trasformatur tipiku għandu żewġ avvolgimenti elettriċi elektarikament isolati — primarju u sekondarju — avvoluta attorn il-midolla tal-ħadid.
Meta l-avvolgiment primarju jiġi mikonness magħmula elettrika alternativa, il-kurrent alternativ jiġi fluss fih, li jġeniera forza magnetomotriża (MMF), li tgħeniera fluss magnetiku alternativ fil-midolla tal-ħadid mogħti. Din il-modifika tal-fluss tagħmel xitwa ta' kurrent alternativ bil-frekwenza stess fis-silġ sekondarju.
Ir-rapport bejn in-numru ta' avvolgimenti bejn l-avvolgiment primarju u sekondarju huwa l-istess bħal rapport tal-voltazz. Pereżempju, jekk trasformatur għandu 440 avvolgimenti fil-primarju u 220 avvolgimenti fis-sekondarju, meta jiġi applikat 220V fil-primarju, il-voltazz tal-ewwel tal-sekondarju se tkun 110V. Xi trasformaturi jistgħu jkunu b'avvolgimenti sekondarji multipli jew taps, li jpermettu li tigħolbu voltazzi differenti.
2. Karatteristiċi tal-Trasformaturi Rektifikaturi
It-trasformaturi rektifikaturi jagħmlu insieme mal-rektifikaturi biex jiffurmaw l-eqsipajment rektifikatur, li jippermettu konverżjoni tal-enerġija elettrika alternativa għal dċorrent. Dawk is-sistemi rektifikaturi huma l-orġini tal-enerġija dċorrent immaqrin fiż-żgħażagħ industriali modderni, u huma applikati ampiament fit-trasferiment dirett ta' ħolqa elettrika, trakċiun elettriku, lamgi, elettroplakkatura, elettrolisi u saħans oħra.
Il-primarju (anke msemmi s-feġn tal-netwerk) tal-trasformatur rektifikatur ikonness magħmula elettrika alternativa, waqt li l-sekondarju (anke msemmi s-feġn tal-valva) ikonness mal-rektifikatur. Huwa veru li struttura u prinċipju ta' funzjonament huwa simili għall-trasformatur tradizzjonali, l-ebda — rektifikatur — hija differenti mill-ebda normali, li tghaddi karatteristiċi ta' disinn u operazzjonali uniki:
2.2 Formi tal-Kurrent Non-Sinusoidali
Fiċ-ċirkwit rektifikatur, kull bracc konduċi tikka qism minniċ-ċiklu, li jirreżulta f'formi tal-kurrent non-sinusoidali — tipikament bluġġi ta' pulsi mhux kontinwi. Bil-konseguenza, il-kurrenti tal-avvolgimenti primarju u sekondarju huma non-sinusoidali.
Pereżempju, fiċ-ċirkwit rektifikatur tri-fażi b'konnessjoni Y/Y, it-tip ta' form tal-kurrent turi paterni distinkti. Meta jintużaw tiristori għal rektifikazzjoni, aktar sar l-anglu ta' ritard, aktar stiff il-kurrent irrisla/għada, li jirreżulta f'aktar harmoņiku. Dan jiġbor permezz ta' aktar perditi eddy current. Minħabba li l-avvolgiment sekondarju jkonduċi kurrent tikka qism minniċ-ċiklu, l-utilizazzjoni tal-trasformatur rektifikatur hi inqas milli trasformatur tradizzjonali. Għalhekk, għal kapajta l-istess, it-trasformaturi rektifikatur soliti jkunu akbar u aġġar.
2.3 Kapajta Apparenti Ekwivalenti (Medja)
Fit-trasformatur tradizzjonali, il-potenza input u output huma ugwal (ignorant il-perditi), għalhekk il-kapajta nominali hija semplicement il-potenza apparenti ta' quddiem avvolgimenti. Imma fit-trasformatur rektifikatur, il-kurrenti primarju u sekondarju jistgħu jkunu differenti fid-form (pereżempju, fit-tarf rektifikatur), li jgħadi lilhom potenzijiet apparenti differenti.
Għalhekk, il-kapajta tal-trasformatur hija definita bħala medja tal-potenzijiet apparenti primarju u sekondarju, miktuba bħala ekwivalent kapajta:
fejn S1 huwa potenza apparenti primarju u S2 huwa potenza apparenti sekondarju.
2.4 Kapaċità Alta ta' Sofferta ta' Short-Circuit
It-trasformaturi rektifikaturi għandhom ikunu b'forza mekanika għoli biex jisoffru forzi elettromagnetiku ta' short-circuit minħabba erori frekwenti jew varjazzjonijiet soddiżfa (pereżempju, l-ebda motor). L-assigurazzjoni ta' stabilità dinamika fid-dinja ta' short-circuit hija konsiderazzjoni kritika fid-disinn u manifattura.
3.Applikazzjonijiet Prijoritarji tal-Trasformaturi Rektifikaturi
It-trasformaturi rektifikaturi jagħmlu skop tas-sors tal-enerġija għal ekipaggi rektifikaturi. Il-loro karatteristiċi prinsipali huma konverżjoni tal-input AC primarju għal output DC permezz elementi rektifikaturi sekondarju. "Konverżjoni tal-enerġija" inkludiv rektifikazzjoni, inversjoni, u konverżjoni tal-frekwenza, minn fejn rektifikazzjoni hija l-aqra niftuha. It-trasformaturi użati biex jfornixxu dispositivi rektifikaturi huma miktubin bħala trasformaturi rektifikaturi. L-ebda industriali DC huma ottenuti permezz kombinazzjoni ta' grigi elettrika AC u trasformaturi rektifikaturi u ċirkwit rektifikaturi.
3.1 Industrija Elektrokimika
Dan huwa l-ambit ta' applikazzjoni l-akbar għal trasformaturi rektifikaturi:
Elettrolisi ta' komplessi metalittika biex ipprodotu allumini, magneżju, rami, u metals non-ferrosi oħra
Produzzjoni ta' clor-alkali permezz elettrolisi tal-ilma salina
Ġenerazzjoni ta' idrogen u ossiġenu permezz elettrolisi tal-ilma
Dawn il-proċessi rikiedu enerġija dċorrent għoli kurrent, voltazz bażi, simili b'ċerti aspetti għal furni elettroarku. Għalhekk, it-trasformaturi rektifikaturi jagħmlu parti strutturali b'trasformaturi furni.
Il-karatteristiċi distintivi tal-trasformaturi rektifikaturi huwa li l-kurrent sekondarju ma jiġi ukoll sinusoidali AC. Minħabba l-konduzzjoni unidirezjonali tal-elementi rektifikaturi, il-kurrenti tal-fażi jagħmlu pulsanti u unidirezjonali. Wara tfiltrazzjoni, din il-kurrent pulsanti tkun smooth DC.
Il-voltazz u kurrent sekondarju dipendu mhux biss minn kapajta trasformatur u gruppa tal-konnessjoni, imma anki mid-dispożizzjoni tal-ċirkwit rektifikatur (pereżempju, pont tri-fażi, du antiparallel bl-balancjar reactor). Anki għal output DC l-istess, ċirkwit rektifikatur differenti rikiedu voltazz u kurrent sekondarju differenti. Għalhekk, il-kalkol tal-parametri tal-trasformaturi rektifikaturi ibda mill-sekondarju u huwa b'suġġett speċifiċi tal-topologia rektifikatur.
Minħabba li l-kurrenti tal-avvolgimenti rektifikaturi jkunu riċi bi harmoniki tal-ordni għoli, huma jkunu polużjoni tal-grig elettrika AC u jnaqqsu l-fattor tal-potenza. Biex jnaqqasul harmoniki u jirringrazzaw l-fattor tal-potenza, in-nomeru ta' pulsi tal-sistema rektifikaturi għandu jkun zidd, tipikament permezz tekniki ta' shift tal-fażi. L-iskop tal-shift tal-fażi huwa introduċi spostament tal-fażi bejn voltazz tal-linea tal-terminali omologhi tal-avvolgimenti sekondarju.
3.2 Fornitura ta' Potenza DC għal Trakċiun
Użata fil-lokomotivi elettriku miniera jew urbanu b'linea sovrastante DC.
Errogħ frequenti ta' short-circuit minħabba esposizzjoni tal-linea sovrastante
Varjazzjonijiet kbira fid-dc load
Avviż frequenti tal-motori jkunu overloads short-term
Biex jaffrontaw dawn il-kondizzjonijiet:
Limiti ta' temperatura inqas
Density ta' kurrent inqas
Impedanza circa 30% aktar minn trasformaturi standard power
3.3 Fornitura ta' Potenza DC għal Drive Industrijali
Użata primarjament biex tifurnixxi motors dċorrent fi sistemi elettriku drive, bħal:
Armature u field excitation għal motors rolling mill
3.4 Trasferiment Dirett ta' Ħolqa Elettrika (HVDC) ta' Voltazz Għoli
Voltazz ta' operazzjoni tipikament fuq 110 kV
Capacities range from tens of thousands to hundreds of thousands of kVA
Attenzjoni speċjali richiesta għal stress ta' izolazzjoni miksubbija permezz AC u DC insieme
Applikazzjonijiet oħra:
Potenza DC għal elettroplakkatura jew elettromachining
Forniture ta' potenza għal generatori
Sistemi ta' carica tal-batteriji
Forniture ta' potenza għal precipitatori elettrostatici (ESP)
