Тоқтоқчаланган трансформатор: ИшлASH принципи жана колдонуу арналыштары
1.Rectifier Transformer: Principle and Overview
Rectifier transformatori maxsuslik transformerdir, rectifier tizimlarini ta'minlash uchun mo'ljallangan. Uning ishlash printsipi oddiy transformer bilan bir xil — elektromagnit induksiya asosida ishlaydi va alterativ kuchlanishni o'zgartirish uchun ishlatiladi. Oddiy transformer ikkita elektrik jihatdan ajralgan navo (asosiy va qo'shimcha) dan iborat, ularda umumiy temir oyog' bo'lgan.
Agar asosiy navo AC kuch manbasi bilan bog'langan bo'lsa, uning ichiga alterativ tok o'tadi, bu esa magnitotok (MMF) yaratadi, shuningdek, yopiq temir oyog' ichidagi alterativ magnitli fluxni yaratadi. Bu o'zgaruvchan flux asosiy va qo'shimcha navolarni kesib o'tadi, natijada qo'shimcha navoda eyni chastota bilan alterativ kuchlanish paydo bo'ladi.
Asosiy va qo'shimcha navolarning spirtlari sonining nisbatligi kuchlanish nisbatligiga teng. Masalan, agar transformerda asosiy navoda 440 spirt, qo'shimcha navoda 220 spirt bor bo'lsa, asosiy navoda 220V kirish berilsa, qo'shimcha navodan chiqqan kuchlanish 110V bo'ladi. Ba'zi transformerdalarda bir nechta qo'shimcha navo yoki cho'g'lar bo'lishi mumkin, bu orqali bir nechta turli chiqish kuchlanishlari olinishi mumkin.
2.Rectifier Transformatorlar Xususiyatlari
Rectifier transformatorlar rectifierlar bilan birga ishlaydi, rectification tizimini yaratadi, AC kuchni DC kuchga aylantiradi. Bu rectifier tizimlari modern sanoat korxonalarida eng ko'p ishlatiladigan DC kuch manbalari hisoblanadi, HVDC uzatma, elektrik traksiya, gilam zavodlari, elektroplastika, elektroliz va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi.
Rectifier transformatorning asosiy qismi (hamda tarmoq tomoni deb ataladi) AC kuch tarmog'iga ulanadi, qo'shimcha qismi (hamda klapan tomoni deb ataladi) rectifierga ulanadi. Uning asosiy tuzilishi va ishlash printsipi oddiy transformerga o'xshaydi, lekin yuk — rectifier — odijon yuklardan farqli bo'lib, unikal dizayn va ishlash xususiyatlarga ega:
2.2 Sinusoidal emas tok kutilmalarining grafigi
Rectifier shemada har bir qoldiruvchi faqat tsikldagi qismiy jarayonda o'tkazadi, bu sinusoidal emas tok kutilmalarini — adashmaydigan to'rtburchak pulslariga yaqin — yaratadi. Natijada, asosiy va qo'shimcha navolarning toklari sinusoidal emas.
Masalan, Y/Y ulanishga ega uch fazali most rectifierda, tok kutilmasi aniq pulstir. Thyristorlar rectifikatsiya uchun ishlatilganda, yoqish bekor qilish burchagi katta bo'lsa, tokning o'sish/chegara tortish sharti tekkil bo'ladi, garmonik kontenti oshadi. Bu juda katta vorinlik zararlarini oshiradi. Qo'shimcha navo faqat tsikldagi qismiy jarayonda tok o'tkazadi, shuning uchun rectifier transformatorning foydalanish darajasi oddiy transformerdan pastroq. Shuning uchun, bir xil quvvat reytingi uchun, rectifier transformatorlar katta va og'irroq bo'lishi mumkin.
2.3 O'rtacha (o'rtacha) kuchlanish reytingi
Oddiy transformerdagi kirish va chiqish kuchlari (zararlarni esda tutmasdan) teng, shuning uchun reytingli quvvat faqat navolardan birining kuchlanish reytingi bo'ladi. Biroq, rectifier transformatorlarda asosiy va qo'shimcha toklari grafiklari farqlanishi mumkin (masalan, yarim tsikl rectifikatsiyada), shuning uchun ularning kuchlanish reytinglari teng emas.
Shuning uchun, transformatorning quvvati asosiy va qo'shimcha kuchlanish reytinglari o'rtachasi orqali aniqlanadi, bu "o'rtacha quvvat" deb ataladi:
bu yerda S1 asosiy kuchlanish reytingi va S2 qo'shimcha kuchlanish reytingi.
2.4 Yukli qismlar bilan qiyin short circuit qobiliyat
Rectifier transformatorlari tez-tez arizalar yoki tezkor yuk o'zgarishlari (masalan, motor ishga tushishi) sababli short circuit elektromagnit kuchlariga qarama-qarshi kuchli mekanik quvvatga ega bo'lishi kerak. Short circuit shartlari ostidagi dinamik stabilnostni ta'minlash dizayn va ishlab chiqarishda muhim e'tiborga solinadi.
3.Rectifier Transformatorlar Asosiy Qo'llanishlari
Rectifier transformatorlar rectifier tizimlari uchun kuch manbasi hisoblanadi. Ularning asosiy xususiyati asosiy tomonga kiritilgan AC kuchni qo'shimcha tomonga joylashtirilgan rectifying elementlar orqali DC kuchga aylantirish. "Kuch o'zgartirish" rectifikatsiya, inversiya va chastota o'zgartirishni o'z ichiga oladi, bunda rectifikatsiya eng keng qo'llaniladi. Rectifier qurilmalarini ta'minlash uchun ishlatiladigan transformerdalarni rectifier transformatorlar deb ataydi. Ko'pincha, industriyaviy DC kuch manbalari AC tarmog'lar, rectifier transformatorlar va rectifier shemalarini birlashtirish orqali olinadi.
3.1 Elektrokimyo sanoati
Bu rectifier transformatorlar uchun eng katta qo'llanish sohasi:
Metallik moddalarning elektrolizi orqali alumin, magnesium, misk, va boshqa non-ferrum metallar ishlab chiqarish
Tuz suvini elektrolizi orqali chlor-alkali ishlab chiqarish
Suvi elektrolizi orqali vodorod va oksigen ishlab chiqarish
Bu jarayonlar katta tok, past kuchlanish DC kuch talab qiladi, ba'zi jihatlardan elektr kimyo furnacesi transformatorlari bilan oxshash. Shuning uchun, rectifier transformatorlar furnacesi transformatorlari bilan strukturalar ustida o'xshashlikka ega.
Rectifier transformatorlarning eng farqli xususiyati qo'shimcha tok sinusoidal AC emasligi. Rectifying elementlar unidirectional o'tkazish sababli, fazalar toklari pulsatadigan va unidirectional bo'ladi. Filtrlashdan keyin, bu pulsatadigan tok samarali DC bo'ladi.
Qo'shimcha kuchlanish va tok transformatorning quvvati va ulanish guruhidan, hamda rectifier shemasi konfiguratsiyasidan (masalan, uch fazali most, dual anti-parallel with balancing reactor) qat'iy nisbatda bog'liq. Ayni DC chiqish uchun, turli rectifier shemalari turli qo'shimcha kuchlanish va tok talab qiladi. Shuning uchun, rectifier transformatorlarning parametrlarini hisoblash qo'shimcha tomondan boshlanadi va aniq rectifier topologiyasi asosida amalga oshiriladi.
Qo'shimcha navo toklari juda katta tartibli garmoniklarni o'z ichiga oladi, bu AC tarmog'ini ziyana qiladi va kuch faktorini pasaytiradi. Garmoniklarni kamaytirish va kuch faktorini yaxshilash uchun, rectifier tizimining puls soni oshirilishi kerak, bu kasrda phase-shifting usullari orqali amalga oshiriladi. Phase shifting maqsadi homologich terminal lardagi qo'shimcha navolarning line voltagesi orasida fazaviy qadamni kiritsa bo'lish.
3.2 Traction DC Kuch Ta'minoti
Kirishli DC overhead lines bilan ishlatiladigan madaniy yoki shahar elektrik lokomotivlari uchun ishlatiladi.
Overhead line ochilishi sababli tez-tez short-circuit arizalari
DC yukning katta o'zgarishlari
Tez-tez motor ishga tushishi qisqa muddatli yuklanishga olib keli
Bu sharoitlarni boshqarish uchun:
Pastroq temperatur takliflar chegarasi
Tok doimiylik kamaytiriladi
Impedans standart kuch transformatorlardan %30 yuqori
3.3 Industrial Drive DC Kuch Ta'minoti
Elektrik drive tizimlarida DC motorlarni ta'minlash uchun asosan ishlatiladi, masalan:
Gilam zavod motorlari uchun armatura va maydon excitation
3.4 High-Voltage Direct Current (HVDC) Transmission
Ishlash kuchlanishlari adashmaydigan holda 110 kV dan yuqori
Quvvatlar o'n mingdan yuz ming kVA gacha
Yer bilan AC va DC isolatsiya stress kombinatsiyasiga maxsus e'tibor talab qilinadi
Boshqa qo'llanishlari:
Elektroplastika yoki elektromexanik ishlar uchun DC kuch
Generators uchun excitation kuch manbalari
Akkumulyatorlar uchun zaryad tizimlari
Elektrostatis tekislovchi (ESP) kuch manbalari
