Ανορθωτές μετασχηματιστές

Στο κύκλωμα των δευτερευουσών περιελίξεων των μετασχηματιστών που εργάζονται στις εγκαταστάσεις ανορθωτή, συνδέονται ηλεκτρικές βαλβίδες, περνώντας ρεύμα μόνο προς μία κατεύθυνση.

Η λειτουργία του μετασχηματιστή μαζί με τις συσκευές βαλβίδας έχει τα δικά της χαρακτηριστικά:

1) το σχήμα των ρευμάτων στα πηνία είναι μη ημιτονοειδή,

2) σε ορισμένα κυκλώματα ανόρθωσης, πραγματοποιείται πρόσθετη μαγνήτιση του πυρήνα του μετασχηματιστή,

Η εμφάνιση υψηλότερων αρμονικών ρευμάτων στις καμπύλες οφείλεται στους ακόλουθους λόγους:

1) οι βαλβίδες που περιλαμβάνονται στα κυκλώματα των μεμονωμένων φάσεων του ρεύματος της δευτερεύουσας περιέλιξης διέρχονται μόνο μέρος της περιόδου,

2) στην πλευρά DC του μετατροπέα, συνήθως περιλαμβάνεται ένα τσοκ εξομάλυνσης με σημαντική επαγωγή, στο οποίο τα ρεύματα στις περιελίξεις του μετασχηματιστή έχουν σχήμα κοντά στο ορθογώνιο.

Τα υψηλότερα αρμονικά ρεύματα προκαλούν πρόσθετες απώλειες στις περιελίξεις και στο μαγνητικό κύκλωμα, επομένως, για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση, αναγκάζονται να αυξήσουν τις συνολικές διαστάσεις και το βάρος των μετασχηματιστών στα κυκλώματα ανορθωτή.

Η πρόσθετη μαγνήτιση του πυρήνα του μετασχηματιστή επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας κυκλώματα ανόρθωσης μισού κύματος.

Σε ένα μονοφασικό κύκλωμα ανορθωτή μισού κύματος, το δευτερεύον ρεύμα i2 είναι παλλόμενο και έχει δύο συνιστώσες: ένα σταθερό iq και ένα μεταβλητό iband:

i2 = id + ipay

Το στοιχείο DC εξαρτάται από τις τιμές της ανορθωμένης τάσης Ud και του φορτίου Zn.

Η αποτελεσματική του τιμή καθορίζεται από την έκφραση:

Azd = √2Ud / πZn

Έτσι, η εξίσωση για την ισορροπία των μαγνητοκινητικών δυνάμεων μπορεί να γραφτεί με την ακόλουθη μορφή:

i1W1 + iW2 + iW2 = i0W1

Σε αυτήν την έκφραση, όλα τα συστατικά είναι μεταβλητές ποσότητες, εκτός από το iW2. Αυτό σημαίνει ότι το τελευταίο δεν μπορεί να μετατραπεί στο πρωτεύον τύλιγμα (ο μετασχηματιστής DC δεν λειτουργεί) και επομένως δεν μπορεί να εξισορροπηθεί. Επομένως, το MDS idW2 δημιουργεί μια πρόσθετη μαγνητική ροή στο μαγνητικό κύκλωμα, η οποία ονομάζεται ροή εξαναγκασμένης μαγνήτισης... Για να μην προκαλέσει αυτή η ροή απαράδεκτο κορεσμό του μαγνητικού συστήματος, αυξάνεται το μέγεθος του μαγνητικού κυκλώματος.

Για την αντιστάθμιση της εξαναγκασμένης μαγνήτισης σε κυκλώματα ανορθωτή μισού κύματος, χρησιμοποιείται ένα σχήμα σύνδεσης πηνίου Y/Zn ή πηνία αντιστάθμισης. Η αρχή της αντιστάθμισης ροής εξαναγκασμένης μαγνήτισης είναι παρόμοια με την αντιστάθμιση ροής μηδενικής ακολουθίας.

Πρέπει να σημειωθεί ότι στα κυκλώματα ανόρθωσης πλήρους κύματος, όταν το ρεύμα στο δευτερεύον κύκλωμα δημιουργείται και στους δύο ημικύκλους, δεν υπάρχει επιπλέον εξαναγκασμένη ροή μαγνήτισης.

Ως εκ τούτου, λόγω της παρουσίας υψηλότερων αρμονικών ρευμάτων και εξαναγκασμένης ροής μαγνήτισης, οι μετασχηματιστές στις εγκαταστάσεις ανορθωτών είναι μεγαλύτεροι από τους συμβατικούς μετασχηματιστές και επομένως πιο ακριβοί. Λόγω του γεγονότος ότι το πρωτεύον και το δευτερεύον ρεύμα του μετασχηματιστή δεν είναι το ίδιο, η υπολογιζόμενη ισχύς των περιελίξεων δεν είναι επίσης η ίδια. Ως εκ τούτου, εισάγεται η έννοια τυπική δύναμη Stip:

Stip = (S1n + S2n) / 2,

όπου S1n και S2n — ονομαστική ισχύς του πρωτεύοντος και του δευτερεύοντος τυλίγματος, kV -A.

Δεδομένου ότι η ισχύς εξόδου Pd: Pd = UdAzd δεν είναι ίση με την τυπική, η χρήση του μετασχηματιστή χαρακτηρίζεται επίσης από τον τυπικό συντελεστή ισχύος Ktyp:

Ktyp = Styp / Rd.

Η τυπική ισχύς του μετασχηματιστή είναι πάντα υψηλότερη από την ισχύ του Az2 > Azq και U2 > Ud

Συμπεριφορά U2/ Ud = Kο λεγόμενος συντελεστής διόρθωσης. Όταν επιλέγετε ένα σχήμα διόρθωσης, είναι απαραίτητο να γνωρίζετε τις τιμές των Ki και Ktyp. Ο πίνακας δείχνει τις τιμές τους για τα πιο συνηθισμένα σχήματα διόρθωσης.

Κυκλώματα ανορθωτών Ku Ktyp Μονοφασικό ημικύμα 2,22 3,09 Μονοφασική γέφυρα πλήρους κύματος 1,11 1,23 Μονοφασικό πλήρους κύματος με μηδενικό ακροδέκτη 1,11 1,48 Τριφασικό μισό κύμα 0,855 1,345 7 κύμα 104 πλήρες.