Egyenirányító transzformátorok

Az egyenirányító berendezéseken dolgozó transzformátorok szekunder tekercseinek áramkörébe elektromos szelepek vannak csatlakoztatva, amelyek csak egy irányba vezetik az áramot.

A transzformátor működése a szelepberendezésekkel együtt saját jellemzőkkel rendelkezik:

1) a tekercsekben lévő áramok alakja nem szinuszos,

2) egyes egyenirányító áramkörökben a transzformátormag további mágnesezését hajtják végre,

A nagyobb harmonikus áramok megjelenése a görbékben a következő okok miatt következik be:

1) a szekunder tekercs áramának egyes fázisainak áramköreibe tartozó szelepek az időszaknak csak egy részét haladják át,

2) az átalakító egyenáramú oldalán általában jelentős induktivitású simítófojtó van beépítve, amelyben a transzformátor tekercseiben lévő áramok téglalap alakúak.

A nagyobb harmonikus áramok további veszteségeket okoznak a tekercsekben és a mágneses áramkörben, ezért a túlmelegedés elkerülése érdekében kénytelenek növelni az egyenirányító áramkörökben lévő transzformátorok teljes méretét és tömegét.

A transzformátormag további mágnesezése félhullámú egyenirányító áramkörök segítségével történik.

Egy egyfázisú félhullámú egyenirányító áramkörben az i2 szekunder áram pulzáló, és két összetevőből áll: egy állandó iq és egy változó iband:

i2 = id + ipay

Az egyenáramú komponens az Ud egyenirányított feszültség és a Zn terhelés értékétől függ.

Effektív értékét a következő kifejezés határozza meg:

Azd = √2Ud / πZn

Így a magnetomotoros erők egyensúlyának egyenlete a következő formában írható fel:

i1W1 + iW2 + iW2 = i0W1

Ebben a kifejezésben minden komponens változó mennyiség, kivéve az iW2-t. Ez azt jelenti, hogy ez utóbbi nem alakítható át primer tekercsbe (az egyenáramú transzformátor nem működik), ezért nem lehet kiegyensúlyozni. Ezért az MDS idW2 további mágneses fluxust hoz létre a mágneses áramkörben, amit kényszermágnesezési fluxusnak neveznek... Annak érdekében, hogy ez a fluxus ne okozza a mágneses rendszer elfogadhatatlan telítését, a mágneses áramkör méretét meg kell növelni.

A félhullámú egyenirányító áramkörök kényszermágnesezésének kompenzálására Y/Zn tekercs csatlakozási sémát vagy kompenzáló tekercseket használnak. A kényszermágnesezési fluxus kompenzáció elve hasonló a nulla sorrendű fluxus kompenzációhoz.

Meg kell jegyezni, hogy a teljes hullámú egyenirányító áramkörökben, amikor a szekunder körben mindkét félciklus alatt áram keletkezik, nincs további kényszermágnesezési fluxus.

Ezért a nagyobb harmonikus áramok és a kényszermágnesezési fluxus miatt az egyenirányító berendezések transzformátorai nagyobbak, mint a hagyományos transzformátorok, és ezért drágábbak. Tekintettel arra, hogy a transzformátor primer és szekunder árama nem azonos, a tekercsek számított teljesítménye sem azonos. Ezért a koncepció bevezetett tipikus teljesítmény Stip:

Stipp = (S1n + S2n) / 2,

ahol S1n és S2n – a primer és szekunder tekercs névleges teljesítménye, kV -A.

Mivel a Pd: Pd = UdAzd kimeneti teljesítmény nem egyenlő a tipikussal, a transzformátor használatát a tipikus Ktyp teljesítménytényező is jellemzi:

Ktyp = Styp / Rd.

A transzformátor jellemző teljesítménye mindig nagyobb, mint az Az2 > Azq és az U2 > Ud teljesítménye

Viselkedés U2/ Ud = K az úgynevezett korrekciós tényező. A korrekciós séma kiválasztásakor ismerni kell a Ki és a Ktyp értékeit. A táblázat a leggyakoribb korrekciós sémák értékeit mutatja be.

Egyenirányító áramkörök Ku Ktyp Egyfázisú félhullám 2,22 3,09 Egyfázisú teljes hullámú híd 1,11 1,23 Egyfázisú teljes hullám nulla kivezetéssel 1,11 1,48 Háromfázisú félhullám 0,855 1,34571 háromfázisú