Трансформатори за токоизправителни инсталации

В схемата на вторичните намотки на трансформатори, работещи на токоизправителни инсталации, се използват електронни клапани, които предават ток само в една посока.

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

1) формата на настоящите криви в намотките не е синусоидална,

2) с някои схеми за ректификация, има допълнителна магнетизация на трансформаторното ядро,

Появата на по-високи хармоници в извитите токове възниква поради следните причини:

1) вентилите, включени в схемите на отделните фази на вторичната намотка преминават ток само през част от периода,

2) на непроменената текуща страна на преобразувателя, обикновено се включва изглаждащ дросел със значителна индуктивност, при който токовете в трансформаторните намотки имат форма близка до правоъгълната.

По-високите хармонични токове причиняват допълнителни загуби в намотките и магнитните кръгове, за да се избегне прегряването, те трябва да увеличат общите размери и масата на трансформаторите в рециклиращите вериги.

Допълнителната магнетизация на трансформаторното ядро ​​се осъществява чрез използване на схеми за поправка на полувълни.

В еднофазова схема за поправка на половината вълна, вторичният ток на намотката i2 е пулсиращ и има два компонента: постоянната iq и променливата iper:

i2 = iq + iper

Константният компонент зависи от стойностите на ректифицираното напрежение Ud и натоварването Zn.

Ефективната му стойност се определя от израза:

Id = √2Ud / πZn

Така уравнението на равновесие на магнитомотивните сили може да бъде написано в следната форма:

i1W1 + iWW2 + iperW2 = i0W1

В този израз всички компоненти са променливи величини, без iдW2. И това означава, че последната не може да бъде трансформирана в първична намотка (трансформаторът не работи при постоянен ток) и, както трябва, не може да бъде балансиран. Следователно, MDS iW2 прави допълнителен магнитен поток в магнитната верига, който се нарича поток на принудителна магнетизация. За да се гарантира, че този поток не води до неприемливо насищане на магнитната система, увеличете размера на магнитната верига.

За компенсиране на принудителната магнетизация в схемите за поправка на половин вълна, използвайте схемата за свързване на намотката Y / Zn или компенсаторните намотки. Принципът на компенсиране на принудителните магнетизационни потоци е аналогичен на компенсацията за потоците нулева последователност.

Трябва да се подчертае, че в схемите за пълно коригиране на вълните, когато токът в вторичната верига е създаден през двата половина, не се появява допълнителен поток при принудителна магнетизация.

По този начин, поради наличието на по-високи хармонични токове и приток на принудителна магнетизация, трансформаторите в токоизправителните инсталации имат измерения, които са огромни от обикновените трансформатори и, както следва, огромна цена. Поради факта, че първичните и вторичните токове на трансформатора не са еднакви, номиналната мощност на намотките не е същата. Ето защо се въвежда концепцията за стандартен капацитет:

Stype = (S1n + S2n) / 2,

където S1n и S2n са номиналните мощности на първичната и вторичната намотка, kV-A.

Тъй като Pd изходната мощност: Pd = UDID не е типичен, въвеждането също се характеризира с типични силов трансформатор фактор Ktip на:

Ktyp = Stype / Pd.

Типичната мощност на трансформатора винаги е по-голяма от мощността му I2 >Т.е. и U2 >Ud

Съотношението U2 / Ud = Ku се нарича ректификационен коефициент. При избора на схема за поправка трябва да знаете стойностите на Ki и Ktype. Таблицата показва техните стойности за по-често срещаните схеми за изправяне.

Училище за електротехник