மின்தட்டு மாற்றியாளர்: செயல்பாட்டு தத்துவம் மற்றும் பயன்பாடுகள்

1. செவ்வக மாற்றி மின்மாற்றி: கொள்கை மற்றும் சுருக்கம்

செவ்வக மாற்றி அமைப்புகளுக்கு மின்சாரம் வழங்குவதற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு சிறப்பு மின்மாற்றி செவ்வக மாற்றி மின்மாற்றி ஆகும். இதன் செயல்பாட்டு கொள்கை பாரம்பரிய மின்மாற்றியைப் போன்றதே - இது மின்காந்த தூண்டலின் அடிப்படையில் செயல்படுகிறது மற்றும் மாறுமின் மின்னழுத்தத்தை மாற்றுவதற்காக பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு வழக்கமான மின்மாற்றியில் இரு மின்னியல் ரீதியாக பிரிக்கப்பட்ட சுற்றுகள் - முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை - ஒரு பொதுவான இரும்பு உள்ளங்கையில் சுற்றப்பட்டிருக்கும்.

முதன்மை சுற்று மாறுமின் மின்சார மூலத்துடன் இணைக்கப்படும்போது, மாறுமின் மின்னோட்டம் அதன் வழியாக பாய்கிறது, மின்காந்த சக்தியை (MMF) உருவாக்குகிறது, இது மூடிய இரும்பு உள்ளங்கையில் மாறும் காந்த பாய்ச்சத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த மாறிவரும் பாய்ச்சம் முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை சுற்றுகள் இரண்டையும் வெட்டுகிறது, இரண்டாம் நிலை சுற்றில் அதே அலைவெண்ணுடன் மாறுமின் மின்னழுத்தத்தை தூண்டுகிறது.

முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை சுற்றுகளில் உள்ள சுற்றுகளின் எண்ணிக்கையின் விகிதம் மின்னழுத்த விகிதத்திற்கு சமம். உதாரணமாக, ஒரு மின்மாற்றியில் முதன்மையில் 440 சுற்றுகளும், இரண்டாம் நிலையில் 220 சுற்றுகளும் இருந்து, முதன்மை பக்கத்தில் 220V உள்ளீடு இருந்தால், இரண்டாம் நிலையில் வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் 110V ஆக இருக்கும். சில மின்மாற்றிகளில் பல இரண்டாம் நிலை சுற்றுகள் அல்லது டேப்கள் இருக்கலாம், இதன் மூலம் பல்வேறு வெளியீட்டு மின்னழுத்தங்களை பெற முடியும்.

2. செவ்வக மாற்றி மின்மாற்றிகளின் பண்புகள்

செவ்வக மாற்றி மின்மாற்றிகள் செவ்வக மாற்றிகளுடன் சேர்ந்து செவ்வக மாற்றும் உபகரணங்களை உருவாக்கி, மாறுமின்னை நேர்மின்னாக மாற்றுவதை சாத்தியமாக்குகின்றன. இதுபோன்ற செவ்வக மாற்றி அமைப்புகள் நவீன தொழில் நிறுவனங்களில் பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் நேர்மின் மூலங்கள், HVDC பரிமாற்றம், மின்இயக்கம், உருட்டு இயந்திரங்கள், மின்பூச்சு, மின்வேதியியல் மற்றும் பிற துறைகளில் பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

செவ்வக மாற்றி மின்மாற்றியின் முதன்மை (வலைப்பின்னல் பக்கம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) மாறுமின் மின் வலையுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, இரண்டாம் நிலை (வால்வு பக்கம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) செவ்வக மாற்றியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. அதன் அடிப்படை அமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு கொள்கை பாரம்பரிய மின்மாற்றிகளை போன்றதே, ஆனால் சுமை - செவ்வக மாற்றி - சாதாரண சுமைகளிலிருந்து மிகவும் வேறுபட்டது, இது தனித்துவமான வடிவமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு பண்புகளுக்கு வழிவகுக்கிறது:

2.2 சைனூசாய்டல் அல்லாத மின்னோட்ட அலைவடிவங்கள்

செவ்வக மாற்றி சுற்றில், ஒவ்வொரு கையும் சுற்றுகளின் ஒரு பகுதியில் மட்டுமே கடத்துகிறது, இதன் விளைவாக சைனூசாய்டல் அல்லாத மின்னோட்ட அலைவடிவங்கள் உருவாகின்றன - பொதுவாக தொடர்ச்சியற்ற செவ்வக இம்பல்ஸ்களுக்கு அருகில் இருக்கும். எனவே, முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை சுற்று மின்னோட்டங்கள் இரண்டும் சைனூசாய்டல் அல்லாதவை.

எடுத்துக்காட்டாக, Y/Y இணைப்புடன் மூன்று-கட்ட பாலம் செவ்வக மாற்றியில், மின்னோட்ட அலைவடிவம் தனித்துவமான இம்பல்ஸ் அமைப்புகளைக் காட்டுகிறது. தைரிஸ்டர்கள் செவ்வக மாற்றத்திற்காக பயன்படுத்தப்படும்போது, ஏவுதல் தாமத கோணம் அதிகமாக இருக்கும்போது, மின்னோட்டத்தின் ஏற்றம்/இறக்கம் கூர்மையாக இருக்கும், இது ஹார்மோனிக் உள்ளடக்கத்தை அதிகரிக்கிறது. இது அதிக எடிகரண்ட் மின்னோட்ட இழப்புகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. இரண்டாம் நிலை சுற்று மின்னோட்டத்தை கடத்துவது நேரத்தின் ஒரு பகுதிமட்டுமே என்பதால், செவ்வக மாற்றி மின்மாற்றியின் பயன்பாட்டு விகிதம் பாரம்பரிய மின்மாற்றியை விட குறைவாக இருக்கும். எனவே, அதே மின்திறன் தரத்திற்கு, செவ்வக மாற்றி மின்மாற்றிகள் பொதுவாக பெரியதாகவும் கனமாகவும் இருக்கும்.

2.3 சமமான (சராசரி) தோற்ற மின்திறன் தரம்

பாரம்பரிய மின்மாற்றியில், உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டு மின்திறன் சமமாக இருக்கும் (இழப்புகளை புறக்கணித்து), எனவே தரப்பட்ட திறன் என்பது சுற்றுகளில் ஏதேனும் ஒன்றின் தோற்ற மின்திறன் மட்டுமே. ஆனால், செவ்வக மாற்றி மின்மாற்றியில், முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை மின்னோட்டங்கள் அலைவடிவத்தில் வேறுபடலாம் (எ.கா., அரை-அலை செவ்வக மாற்றியில்), இதனால் அவற்றின் தோற்ற மின்திறன்கள் சமமாக இருக்காது.

எனவே, மின்மாற்றியின் திறன் முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை தோற்ற மின்திறன்களின் சராசரியாக வரையறுக்கப்படுகிறது, இது சமமான திறன் என அழைக்கப்படுகிறது:

இதில் ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">S</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">1</span>}}$S1 என்பது முதன்மை தோற்ற மின்திறன் மற்றும் ${\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">S</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">2</span>}}$S2 என்பது இரண்டாம் நிலை தோற்ற மின்திறன்.

2.4 அதிக குறுக்கு சுற்று எதிர்ப்பு திறன்

அடிக்கடி குறைபாடுகள் அல்லது திடீர் சுமை மாற்றங்கள் (எ.கா., மோட்டார் தொடங்குதல்) காரணமாக குறுக்கு சுற்று மின்காந்த சக்திகளை சமாளிக்க செவ்வக மாற்றி மின்மாற்றிகள் அதிக இயந்திர வலிமையைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். குறுக்கு சுற்று நிலைமைகளில் இயந்திர நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்வது வடிவமைப்பு மற்றும் உற்பத்தியில் ஒரு முக்கிய கருத்தாகும்.

3. செவ்வக மாற்றி மின்மாற்றிகளின் முக்கிய பயன்பாடுகள்

செவ்வக மாற்றி உபகரணங்களுக்கான மின்சார மூலமாக செவ்வக மாற்றி மின்மாற்றிகள் செயல்படுகின்றன. அதன் முக்கிய அம்சம் முதன்மை பக்கத்தில் மாறுமின் உள்ளீட்டை இரண்டாம் நிலை பக்கத்தில் உள்ள செவ்வக மாற்றும் கூறுகள் மூலம் நேர்மின் வெளியீட்டாக மாற்றுவதாகும். "மின்சக்தி மாற்றம்" செவ்வக மாற்றம், தலைகீழ் மாற்றம் மற்றும் அலைவெண் மாற்றம் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியது, அதில் செவ்வக மாற்றம் மிகவும் பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. செவ்வக மாற்றி கருவிகளுக்கு மின்சாரம் வழங்க பயன்படுத்தப்படும் மின்மாற்றிகள் செவ்வக மாற்றி மின்மாற்றிகள் என அழைக்கப்படுகின்றன. பெரும்பாலான தொழில் நேர்மின் வழங்கல்கள் மாறுமின் வலைகளை செவ்வக மாற்றி மின்மாற்றிகள் மற்றும் செவ்வக மாற்றி சுற்றுகளுடன் இணைப்பதன் மூலம் பெறப்படுகின்றன.

3.1 மின்வேதியியல் தொழில்

இது செவ்வக மாற்றி மின்மாற்றிகளுக்கான மிகப்பெரிய பயன்பாட்டுத் துறை:

• அலுமினியம், மெக்னீசியம், தாமிரம் மற்றும் பிற நிலைம உலோகங்களை உற்பத்தி செய்ய உலோக சேர்மங்களை மின்வேதியியல் முறையில் பிரித்தல்

• உப்பு நீர் மின்வேதியியல் மூலம் குளோர்-காரி உற்பத்தி

• இந்த செயல்முறைகள் உயர் வெடிப்பான குறைந்த வோல்ட்டிய டீ.சி. மின்சாரத்தை தேவைப்படுத்துகின்றன, இது சில அம்சங்களில் மின் விளையாட்டு உலோகம் மாற்றிகளுக்கு ஒத்தது. எனவே, நேரியல் மாற்றிகள் உலோகம் மாற்றிகளுடன் கட்டமைப்பு அம்சங்களை பகிர்ந்து கொண்டவை.

  நேரியல் மாற்றிகளின் மிகவும் விளங்கும் அம்சம் இரண்டாம் பக்க வெடிப்பான நேரியலாக இருக்காத ஏ.சி. ஆக இருக்க வேண்டும். நேரியல் காரணிகளின் ஒரு திசையான மின்கடத்தல் காரணமாக, பேரிய மின்வெடிகள் மின்வெடிப்பானவையாகவும் ஒரு திசையானவையாகவும் மாறுகின்றன. தூரம் செய்யப்பட்ட பிறகு, இந்த மின்வெடிப்பான வெடிப்பான நேரியலாக மிகுந்து சீரான வெடிப்பான மின்சாரமாக மாறுகின்றது.

  இரண்டாம் பக்க வோல்ட்டிஜ் மற்றும் வெடிப்பான மின்சாரம் மாற்றியின் வேகம் மற்றும் இணைப்பு குழுவை மட்டுமே அல்ல, நேரியல் வடிவமைப்பின் வகையையும் (உதாரணமாக, மூன்று-திசை பாலம், இரு எதிர்த்திசை இணை மாற்றிகளுடன் சமநிலை உலோகம்) மேலும் சார்ந்து இருக்கின்றன. அதே நேரியல் வெளியீட்டுக்கும், வேறு வேறு நேரியல் வடிவமைப்புகள் வேறு வேறு இரண்டாம் பக்க வோல்ட்டிஜ் மற்றும் மின்சாரத்தை தேவைப்படுத்துகின்றன. எனவே, நேரியல் மாற்றிகளின் அளவுகளை கணக்கிடுவது இரண்டாம் பக்கத்தில் தொடங்குகின்றது மற்றும் குறிப்பிட்ட நேரியல் டாபோலஜியின் அடிப்படையில் அமைந்துள்ளது.

  நேரியல் மாற்றியின் வெடிப்பான மின்சாரத்தில் அதிகமான வரிசையிலான ஹார்மோனிக்கள் உள்ளதால், இது ஏ.சி. கிரிட் ஐ மாற்றி மற்றும் மின்சார காரணியை குறைக்கின்றது. ஹார்மோனிக்களை குறைக்க மற்றும் மின்சார காரணியை மேம்படுத்த, நேரியல் முறையின் பல்ஸ் எண்ணை உயர்த்த வேண்டும், இது பொதுவாக பேரிய மாற்று தொழில்நுட்பங்கள் மூலம் அடைகின்றது. பேரிய மாற்று தொழில்நுட்பத்தின் நோக்கம் இரண்டாம் பக்க மாற்றிகளின் ஒரே தரமான முனைகளில் வெளியீடு வோல்ட்டிஜ் மதிப்புகளுக்கு ஒரு திசைவேறுதலை அறிமுகப்படுத்துவது.

  3.2 இழுவத்திற்கான நேரியல் மின்சாரம்

  நேரியல் மேலோட்டம் கொண்ட உறைகளில் அல்லது நகர மின்சார உறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றது.

  • மேலோட்ட வெளிப்படைவு காரணமாக முன்னோட்ட மேலோட்ட தொடர்பான தொடர்பு பிழைகள்

  • நேரியல் உள்ளடக்கத்தில் பெரிய மாற்றங்கள்

  • அதிகமான மோட்டர் தொடக்கங்கள் மற்றும் சுற்று அதிகமான உள்ளடக்கங்களை விளைவுக்கின்றன

  இந்த நிலைகளை நிகழ்த்த வேண்டும்:

  • குறைந்த வெப்ப உயர்வு எல்லைகள்

  • குறைந்த மின்சார அடர்த்தி

  • மின்தடை திறன் தரவியலா மாற்றிகளை விட 30% அதிகமாக இருக்கின்றது

  3.3 தொழில் இழுவத்திற்கான நேரியல் மின்சாரம்

  முக்கியமாக மின்சார இழுவு தொழில்நுட்ப மோட்டர்களுக்கு நேரியல் மின்சாரத்தை வழங்குவதற்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றது, எடுத்துக்காட்டாக:

  • மோல்டிங் மோட்டர்களுக்கான ஆரம்ப மற்றும் தூரம் விளைவு

  3.4 உயர் வோல்ட்டிஜ் நேரியல் (HVDC) கொடுப்பு

  • செயல்பாட்டு வோல்ட்டிஜ் பெரும்பாலும் 110 kV க்கு மேல்

  • திறன் ஆயிரக்கணக்கான kVA க்கும் இருபதாயிரக்கணக்கான kVA க்கும் இடையில் அமைந்துள்ளது

  • கொண்டாட்ட ஏ.சி. மற்றும் நேரியல் உலோகம் மாற்று திரியல் வரை குறிப்பிட்ட தீர்வு தேவைப்படுகின்றது

  மற்ற பயன்பாடுகள்:

  • நீர்ப்பூட்டல் அல்லது மின்தொடர்ச்சி தொழில்நுட்பத்திற்கான நேரியல் மின்சாரம்

  • மின்சார உறைகளுக்கான விளைவு மின்சாரத்தை வழங்கும் மின்சார தொழில்நுட்பங்கள்

  • மின் தொடர்ச்சி தொடர்பு தொழில்நுட்பங்கள்

  • மின்தொடர்ச்சி தொடர்பு மின்சார தொழில்நுட்பங்கள்