Токоизправителни трансформатори

Във веригата на вторичните намотки на трансформаторите, работещи върху токоизправителните инсталации, са свързани електрически клапани, преминаващи ток само в една посока.

Работата на трансформатора заедно с вентилни устройства има свои собствени характеристики:

1) формата на токовете в намотките е несинусоидална,

2) при някои вериги за коригиране се извършва допълнително намагнитване на сърцевината на трансформатора,

Появата на по -високи хармонични токове в кривите се случва поради следните причини:

1) клапани, включени във веригите на отделни фази на тока на вторичната намотка, преминават само през част от периода,

2) от DC страната на преобразувателя обикновено се включва изглаждащ дросел със значителна индуктивност, при който токовете в намотките на трансформатора имат форма, близка до правоъгълна.

По -високите хармонични токове причиняват допълнителни загуби в намотките и магнитната верига, поради което, за да се избегне прегряване, те са принудени да увеличат габаритните размери и тегло на трансформаторите в токоизправителните вериги.

Допълнително намагнитване на ядрото на трансформатора се осъществява при използване на полувълнови схеми за коригиране.

В еднофазна полувълнова верига за коригиране вторичният ток е i2 е пулсиращ и има два компонента: постоянен iq и променлива iлента:

i2 = id + iплатно

DC компонента зависи от стойностите на коригираното напрежение Ud и натоварване Zn.

Ефективната му стойност се определя от израза:

Азd = √2Ud / πZn

По този начин уравнението за равновесие на магнитодвижещите сили може да бъде записано в следната форма:

i1W1 + iдW2 + iплатноW2 = i0W1

В този израз всички компоненти са променливи количества, с изключение на iдW2. Това означава, че последната не може да се трансформира в първичната намотка (DC трансформаторът не работи) и следователно не може да бъде балансирана. Следователно, MDS iдW2 създава допълнителен магнитен поток в магнитната верига, който се нарича приток на принудително намагнитване… За да не предизвика този поток неприемливо насищане на магнитната система, размерът на магнитната верига се увеличава.

За компенсиране на принудителното намагнитване в полувълнови коригиращи вериги се използва схема за свързване на намотки Y/Zn или компенсационни намотки. Принципът на компенсация на потока с принудително намагнитване е подобен на компенсацията на потока с нулева последователност.

Трябва да се отбележи, че в веригите за пълноволно коригиране, когато токът във вторичната верига се създава през двата полупериода, няма допълнителен поток на принудително намагнитване.

Поради това, поради наличието на по -високи хармонични токове и принудителен намагнитващ поток, трансформаторите в токоизправителните инсталации са по -големи от конвенционалните трансформатори и следователно са по -скъпи. Поради факта, че първичните и вторичните токове на трансформатора не са еднакви, изчислената мощност на намотките също не е еднаква. Следователно концепцията се въвежда типична мощност Стип:

Стип = (S1н + S2n) / 2,

където S1n и S2n — номинална мощност на първичната и вторичната намотки, kV -A.

Тъй като изходната мощност Рд: Рд = UдАзd не е равно на типичното, използването на трансформатора също се характеризира с типичния коефициент на мощност Ktyp:

Ktyp = Стип / Rd.

Типичната мощност на трансформатора винаги е по -висока от неговата мощност Аз2 >Азq и U2 >Uд

Поведение U2/ Ud = Kти наречен коефициент на коригиране. При избора на схема за коригиране е необходимо да се знаят стойностите на Ki и Ktyp. Таблицата показва техните стойности за най -често срещаните схеми за коригиране.

Вериги за изправяне Ку Ktyp Еднофазна полувълна 2,22 3,09 Еднофазен мост с пълни вълни 1,11 1,23 Еднофазна пълно вълна с нулева клема 1,11 1,48 Трифазна полувълна 0,855 1,345 Трифазна пълно вълна 0,427 1,05