Gelijkrichter transformatoren
In het circuit van de secundaire wikkelingen van de transformatoren die aan de gelijkrichterinstallaties werken, zijn elektrische kleppen aangesloten, die stroom in slechts één richting doorlaten.
De werking van de transformator samen met klepinrichtingen heeft zijn eigen kenmerken:
1) de vorm van de stromen in de spoelen is niet-sinusvormig,
2) in sommige gelijkrichtcircuits wordt extra magnetisatie van de transformatorkern uitgevoerd,
Het optreden van hogere harmonische stromen in de curven treedt op vanwege de volgende redenen:
1) kleppen die zijn opgenomen in de circuits van individuele fasen van de stroom van de secundaire wikkeling passeren slechts een deel van de periode,
2) aan de DC-zijde van de omzetter is meestal een afvlakspoel met een aanzienlijke inductantie opgenomen, waarin de stromen in de transformatorwikkelingen een vorm hebben die bijna rechthoekig is.
Hogere harmonische stromen veroorzaken extra verliezen in de wikkelingen en het magnetische circuit, daarom worden ze, om oververhitting te voorkomen, gedwongen om de totale afmetingen en het gewicht van de transformatoren in de gelijkrichtercircuits te vergroten.
Extra magnetisatie van de transformatorkern wordt bereikt met behulp van enkelzijdige gelijkrichtcircuits.
In een enkelfasige halfgolfgelijkrichterschakeling is de secundaire stroom i2 pulserend en heeft deze twee componenten: een constante iq en een variabele iband:
i2 = id + ipay
De DC-component is afhankelijk van de waarden van de gelijkgerichte spanning Ud en belasting Zn.
De effectieve waarde wordt bepaald door de uitdrukking:
Azd = √2Ud / πZn
De vergelijking voor de balans van de magnetomotorische krachten kan dus in de volgende vorm worden geschreven:
i1W1 + iW2 + iW2 = i0W1
In deze uitdrukking zijn alle componenten variabele grootheden, behalve iW2. Dit betekent dat deze laatste niet kan worden omgezet in de primaire wikkeling (de DC-transformator werkt niet) en dus niet kan worden gebalanceerd. Daarom creëert MDS idW2 een extra magnetische flux in het magnetische circuit, die geforceerde magnetisatieflux wordt genoemd. Om te voorkomen dat deze flux een onaanvaardbare verzadiging van het magnetische systeem veroorzaakt, wordt de grootte van het magnetische circuit vergroot.
Om geforceerde magnetisatie in enkelzijdige gelijkrichtercircuits te compenseren, wordt een Y / Zn-spoelaansluitschema of compensatiespoelen gebruikt. Het principe van geforceerde magnetisatiefluxcompensatie is vergelijkbaar met nulsequentiefluxcompensatie.
Opgemerkt moet worden dat in full-wave rectificatiecircuits, wanneer de stroom in het secundaire circuit wordt gecreëerd tijdens beide halve cycli, er geen extra geforceerde magnetiseringsflux is.
Daarom zijn transformatoren in gelijkrichterinstallaties, vanwege de aanwezigheid van hogere harmonische stromen en geforceerde magnetiserende flux, groter dan conventionele transformatoren en daarom duurder. Doordat de primaire en secundaire stromen van de transformator niet hetzelfde zijn, is ook het berekende vermogen van de wikkelingen niet hetzelfde. Daarom wordt het concept typische kracht Stip geïntroduceerd:
Stip = (S1n + S2n) / 2,
waarbij S1n en S2n - nominaal vermogen van de primaire en secundaire wikkelingen, kV -A.
Aangezien het uitgangsvermogen Pd: Pd = UdAzd niet gelijk is aan het typische, wordt het gebruik van de transformator ook gekenmerkt door de typische vermogensfactor Ktyp:
Ktyp = Styp / Rd.
Het typische vermogen van de transformator is altijd hoger dan het vermogen Az2 > Azq en U2 > Ud
Gedrag U2/Ud = Kde zogenaamde correctiefactor. Bij het kiezen van een correctieschema is het noodzakelijk om de waarden van Ki en Ktyp te kennen. De tabel toont hun waarden voor de meest voorkomende correctieschema's.
Gelijkrichtercircuits Ku Ktyp Eenfasige halve golf 2,22 3,09 Eenfasige dubbelfasige brug 1,11 1,23 Eenfasige volledige golf met nulklem 1,11 1,48 Driefasige halve golf 0,855 1,345 Driefasige volledige golf 0,427 1,05