Transformator penyearah

Di sirkuit belitan sekunder transformator yang bekerja pada instalasi penyearah, katup listrik dihubungkan, mengalirkan arus hanya dalam satu arah.

Pengoperasian transformator bersama dengan perangkat katup memiliki karakteristiknya sendiri:

1) bentuk arus dalam kumparan tidak sinusoidal,

2) di beberapa rangkaian perbaikan, magnetisasi tambahan dari inti transformator dilakukan,

Munculnya arus harmonik yang lebih tinggi pada kurva terjadi karena alasan berikut:

1) katup yang termasuk dalam sirkuit fase individu dari arus belitan sekunder hanya melewati sebagian dari periode,

2) di sisi DC konverter, biasanya disertakan choke penghalus dengan induktansi yang signifikan, di mana arus pada belitan transformator memiliki bentuk yang mendekati persegi panjang.

Arus harmonik yang lebih tinggi menyebabkan kerugian tambahan pada belitan dan sirkuit magnetik, oleh karena itu, untuk menghindari panas berlebih, mereka dipaksa untuk meningkatkan dimensi dan berat keseluruhan transformator di sirkuit penyearah.

Magnetisasi tambahan dari inti transformator dilakukan dengan menggunakan rangkaian penyearah setengah gelombang.

Dalam rangkaian penyearah setengah gelombang fase tunggal, arus sekunder i2 berdenyut dan memiliki dua komponen: iq konstan dan iband variabel:

i2 = id + ipay

Komponen DC tergantung pada nilai tegangan Ud yang diperbaiki dan beban Zn.

Nilai efektifnya ditentukan oleh ekspresi:

Azd = √2Ud / πZn

Dengan demikian, persamaan kesetimbangan gaya gerak magnet dapat ditulis dalam bentuk berikut:

i1W1 + iW2 + iW2 = i0W1

Dalam ungkapan ini, semua komponen adalah besaran variabel, kecuali untuk iW2. Ini berarti bahwa yang terakhir tidak dapat diubah menjadi belitan primer (trafo DC tidak berfungsi) dan oleh karena itu tidak dapat diseimbangkan. Oleh karena itu, MDS idW2 menciptakan fluks magnet tambahan di sirkuit magnetik, yang disebut fluks magnetisasi paksa... Agar fluks ini tidak menyebabkan saturasi sistem magnetik yang tidak dapat diterima, ukuran sirkuit magnetik dinaikkan.

Untuk mengkompensasi magnetisasi paksa dalam rangkaian penyearah setengah gelombang, skema sambungan koil Y/Zn atau koil kompensasi digunakan. Prinsip kompensasi fluks magnetisasi paksa mirip dengan kompensasi fluks urutan nol.

Perlu dicatat bahwa dalam rangkaian penyearah gelombang penuh, ketika arus di rangkaian sekunder dibuat selama kedua setengah siklus, tidak ada fluks magnetisasi paksa tambahan.

Oleh karena itu, karena adanya arus harmonik yang lebih tinggi dan fluks magnetisasi paksa, trafo dalam instalasi penyearah lebih besar dari trafo konvensional dan karenanya lebih mahal. Karena fakta bahwa arus primer dan sekunder transformator tidak sama, daya belitan yang dihitung juga tidak sama. Oleh karena itu, diperkenalkan konsep power tipikal Stip:

Stip = (S1n + S2n) / 2,

dimana S1n dan S2n — daya nominal belitan primer dan sekunder, kV -A.

Karena daya keluaran Pd: Pd = UdAzd tidak sama dengan tipikal, penggunaan trafo juga dicirikan oleh faktor daya tipikal Ktyp:

Ktyp = Styp / Rd.

Daya tipikal transformator selalu lebih tinggi dari dayanya Az2 > Azq dan U2 > Ud

Perilaku U2/ Ud = Kdisebut faktor koreksi. Saat memilih skema koreksi, perlu diketahui nilai Ki dan Ktyp. Tabel menunjukkan nilainya untuk skema koreksi yang paling umum.

Sirkuit penyearah Ku Ktyp Gelombang setengah fase tunggal 2,22 3,09 Jembatan gelombang penuh fase tunggal 1,11 1,23 Gelombang penuh fase tunggal dengan terminal nol 1,11 1,48 Gelombang setengah fase tiga fase 0,855 1,345 Gelombang penuh tiga fase 0,427 1,05