Doğrultucu transformatörler

Doğrultucu tesisatlarında çalışan transformatörlerin sekonder sargılarının devresinde, akımı sadece bir yönde geçiren elektrik valfleri bağlanır.

Transformatörün vana cihazlarıyla birlikte çalışması kendine has özelliklere sahiptir:

1) Bobinlerdeki akımların şekli sinüzoidal değildir,

2) bazı doğrultma devrelerinde, transformatör çekirdeğinin ek mıknatıslanması gerçekleştirilir,

Eğrilerde daha yüksek harmonik akımların ortaya çıkması aşağıdaki sebeplerden kaynaklanmaktadır:

1) sekonder sargının akımının bireysel fazlarının devrelerinde bulunan valfler, periyodun sadece bir kısmından geçer;

2) dönüştürücünün DC tarafında, genellikle, içinde transformatör sargılarındaki akımların dikdörtgene yakın bir şekle sahip olduğu, önemli bir endüktansa sahip bir yumuşatma bobini bulunur.

Daha yüksek harmonik akımlar sargılarda ve manyetik devrede ek kayıplara neden olur, bu nedenle aşırı ısınmayı önlemek için doğrultucu devrelerdeki transformatörlerin genel boyutlarını ve ağırlığını artırmak zorunda kalırlar.

Transformatör çekirdeğinin ek mıknatıslanması, yarım dalga doğrultma devreleri kullanılarak gerçekleştirilir.

Tek fazlı bir yarım dalga doğrultucu devresinde, ikincil akım i2 titreşimlidir ve iki bileşeni vardır: sabit bir iq ve değişken bir iband:

i2 = kimlik + ipay

DC bileşeni, düzeltilmiş gerilim Ud ve yük Zn değerlerine bağlıdır.

Etkili değeri şu ifade ile belirlenir:

Azd = √2Ud / πZn

Böylece, manyetomotor kuvvetlerin dengesi için denklem aşağıdaki biçimde yazılabilir:

i1W1 + iW2 + iW2 = i0W1

Bu ifadede, iW2 dışındaki tüm bileşenler değişken niceliklerdir. Bu, ikincisinin birincil sargıya dönüştürülemeyeceği (DC trafosu çalışmadığı) ve bu nedenle dengelenemeyeceği anlamına gelir. Bu nedenle, MDS idW2, manyetik devrede, zorunlu mıknatıslanma akısı adı verilen ek bir manyetik akı oluşturur.

Yarım dalga doğrultucu devrelerinde zorlanmış mıknatıslanmayı telafi etmek için bir Y/Zn bobin bağlantı şeması veya dengeleyici bobinler kullanılır. Zorlanmış mıknatıslanma akı kompanzasyonu ilkesi, sıfır dizi akı kompanzasyonuna benzer.

Tam dalga doğrultma devrelerinde, sekonder devredeki akım her iki yarım döngü sırasında oluşturulduğunda, ek bir zorunlu mıknatıslama akısı olmadığına dikkat edilmelidir.

Bu nedenle, daha yüksek harmonik akımların ve zorlanmış mıknatıslanma akısının varlığı nedeniyle, doğrultucu tesisatlarındaki transformatörler, geleneksel transformatörlerden daha büyüktür ve bu nedenle daha pahalıdır. Transformatörün primer ve sekonder akımları aynı olmadığı için sargıların hesaplanan güçleri de aynı değildir. Bu nedenle, kavram tanıtıldı tipik güç Stip:

Adım = (S1n + S2n) / 2,

burada S1n ve S2n - birincil ve ikincil sargıların nominal gücü, kV -A.

Çıkış gücü Pd: Pd = UdAzd tipik olana eşit olmadığından, transformatörün kullanımı da tipik güç faktörü Ktip ile karakterize edilir:

Ktip = Stip / Rd.

Transformatörün tipik gücü her zaman gücünden yüksektir Az2 > Azq ve U2 > Ud

Davranış U2/ Ud = Kdüzeltme faktörü olarak adlandırılır. Bir düzeltme şeması seçerken Ki ve Ktyp değerlerini bilmek gerekir. Tablo, en yaygın düzeltme şemaları için değerlerini gösterir.

Doğrultucu devreleri Ku Ktyp Tek fazlı yarım dalga 2,22 3,09 Tek fazlı tam dalga köprü 1,11 1,23 Sıfır terminalli tek fazlı tam dalga 1,11 1,48 Üç fazlı yarım dalga 0,855 1,345 Üç fazlı tam dalga 0,427 1,05