Как правильно рассчитать мощность твердотельного трансформатора

تیریکلینی گنجایش به توان ظاهری در موقعیت اصلی تپه تیریکلین نامیده می‌شود و گنجایشی که روی پلاک تیریکلین مشخص شده است، گنجایش اسمی محسوب می‌شود. در عملیات تیریکلین‌های قدرت، مواردی از بار کمتر از ظرفیت به دلیل ظرفیت بیش از حد وجود دارد، همچنین مواردی از بار بیش از ظرفیت یا عملیات جریان بیش از حد منجر به گرم شدن تجهیزات و حتی سوختن آنها می‌شود. این روش‌های غیرمناسب تناسب ظرفیت مستقیماً بر قابلیت اطمینان و اقتصادی بودن تأمین برق در سیستم‌های برق تأثیر می‌گذارند. بنابراین، تعیین ظرفیت مناسب تیریکلین برای تضمین عملکرد قابل اعتماد و اقتصادی سیستم برق حیاتی است.

محاسبه ظرفیت برای تیریکلین‌های جامد باید عوامل زیر را در نظر بگیرد:

• ولتاژ ورودی: ولتاژ ورودی به مقدار ولتاژی که به تیریکلین تأمین می‌شود اشاره دارد. تیریکلین‌های جامد معمولاً دارای محدوده ولتاژ ورودی مشخص (مثلاً ۲۲۰V ~ ۴۶۰V) هستند و باید بر اساس این محدوده تیریکلین مناسب انتخاب شود.

• ولتاژ خروجی: ولتاژ خروجی به مقدار ولتاژی که توسط تیریکلین تحویل داده می‌شود اشاره دارد. تیریکلین‌های جامد نیز دارای محدوده ولتاژ خروجی مشخص (مثلاً ۸۰VAC ~ ۴۸۰VAC) هستند که باید در انتخاب تیریکلین مناسب در نظر گرفته شود.

• گنجایش اسمی: گنجایش اسمی نشان‌دهنده بیشترین ظرفیت باری است که تیریکلین می‌تواند تحمل کند، معمولاً به کیلوولت-آمپر (kVA) بیان می‌شود. گنجایش اسمی معمولاً بر اساس تقاضا تعیین می‌شود؛ اگر بار نیاز به جریان کل بزرگی داشته باشد، باید تیریکلین با ظرفیت بزرگتری انتخاب شود.

• توان ورودی: توان ورودی برابر است با ولتاژ ورودی ضرب در جریان ورودی، معمولاً به کیلووات (kW) بیان می‌شود.

بنابراین، با در نظر گرفتن این عوامل، فرمول محاسبه ظرفیت یک تیریکلین جامد می‌تواند به صورت زیر بیان شود:
گنجایش (kVA) = ولتاژ ورودی (V) × جریان ورودی (A) / ۱۰۰۰.

توجه: تیریکلین‌های جامد با تیریکلین‌های قدرت سنتی متفاوت هستند. یک تیریکلین جامد ترکیبی از یک مبدل و یک تیریکلین است که آن را برای کاربردهای تبدیل قدرت ایستا بسیار مناسب می‌کند. با این حال، روش‌های محاسبه آن با تیریکلین‌های معمولی متفاوت است.

روش‌های محاسبه ظرفیت برای تیریکلین‌های تک‌فاز و سه‌فاز مشابه است. توضیح زیر از محاسبه ظرفیت تیریکلین سه‌فاز به عنوان مثال استفاده می‌کند. مرحله اول در محاسبه ظرفیت تیریکلین تعیین بیشترین توان هر فاز بار (برای تیریکلین‌های تک‌فاز، این به سادگی بیشترین توان بار تک‌فاز است).

بار توان هر فاز (A، B و C) به طور مستقل جمع شود. به عنوان مثال، اگر توان کل بار فاز A برابر ۱۰ kW، فاز B برابر ۹ kW و فاز C برابر ۱۱ kW باشد، مقدار بیشتر، یعنی ۱۱ kW را در نظر بگیرید.

توجه: برای دستگاه‌های تک‌فاز، توان هر واحد به عنوان بیشترین مقدار ذکرشده در پلاک دستگاه در نظر گرفته می‌شود. برای تجهیزات سه‌فاز، توان کل را بر ۳ تقسیم کنید تا توان هر فاز را به دست آورید. به عنوان مثال:
توان کل بار فاز C = (۳۰۰W × ۱۰ کامپیوتر) + (۲kW × ۴ کولر) = ۱۱ kW.

مرحله دوم در محاسبه ظرفیت تیریکلین تعیین توان کل سه‌فاز است. از بیشترین توان تک‌فاز برای محاسبه توان کل سه‌فاز استفاده کنید:
بیشترین توان تک‌فاز × ۳ = توان کل سه‌فاز.

با استفاده از بیشترین توان بار فاز C برابر ۱۱ kW:
۱۱ kW × ۳ (فاز) = ۳۳ kW. بنابراین، توان کل سه‌فاز ۳۳ kW است.

در حال حاضر، بیش از ۹۰٪ تیریکلین‌های موجود در بازار دارای عامل توان ۰.۸ هستند. بنابراین، باید توان کل را بر ۰.۸ تقسیم کنید:
۳۳ kW / ۰.۸ = ۴۱.۲۵ kW (توان ظاهری لازم به kW).

بر اساس راهنمای طراحی مهندسی برق، ظرفیت تیریکلین باید بر اساس بار محاسبه شده انتخاب شود. برای یک تیریکلین که بار ثابت را تأمین می‌کند، ضریب بار β معمولاً حدود ۸۵٪ در نظر گرفته می‌شود. این به صورت زیر بیان می‌شود:
β = S / Se
که:
S — ظرفیت بار محاسبه شده (kVA);
Se — ظرفیت تیریکلین (kVA);
β — ضریب بار (معمولاً ۸۰٪ تا ۹۰٪).

بنابراین:
۴۱.۲۵ kW (نیاز توان ظاهری) / ۰.۸۵ = ۴۸.۵۲۹ kVA (گنجایش تیریکلین مورد نیاز).بنابراین، یک تیریکلین ۵۰ kVA مناسب خواهد بود.