Ispravljački transformatori
U strujnom krugu sekundarnih namota transformatora koji rade na instalacijama ispravljača spojeni su električni ventili koji prolaze struju samo u jednom smjeru.
Rad transformatora zajedno s ventilskim uređajima ima svoje karakteristike:
1) oblik struja u zavojnicama nije sinusoidan,
2) u nekim ispravljačkim krugovima provodi se dodatna magnetizacija jezgre transformatora,
Do pojave struja viših harmonika u krivuljama dolazi zbog sljedećih razloga:
1) ventili uključeni u krugove pojedinih faza struje sekundarnog namota prolaze kroz samo dio perioda,
2) na istosmjernoj strani pretvarača obično je uključena prigušnica za izglađivanje sa značajnim induktivitetom, u kojoj struje u namotima transformatora imaju oblik blizak pravokutnom.
Veće harmoničke struje uzrokuju dodatne gubitke u namotima i magnetskom krugu, stoga su, kako bi izbjegli pregrijavanje, prisiljeni povećati ukupne dimenzije i težinu transformatora u ispravljačkim krugovima.
Dodatno magnetiziranje jezgre transformatora postiže se korištenjem poluvalnih ispravljačkih krugova.
U jednofaznom poluvalnom ispravljačkom krugu, sekundarna struja i2 je pulsirajuća i ima dvije komponente: konstantni iq i varijabilni iband:
i2 = id + ipay
Istosmjerna komponenta ovisi o vrijednostima ispravljenog napona Ud i opterećenja Zn.
Njegova efektivna vrijednost određena je izrazom:
Azd = √2Ud / πZn
Dakle, jednadžba za ravnotežu magnetomotornih sila može se napisati u sljedećem obliku:
i1W1 + iW2 + iW2 = i0W1
U ovom izrazu sve komponente su promjenjive veličine, osim iW2. To znači da se potonji ne može transformirati u primarni namot (istosmjerni transformator ne radi) i stoga se ne može uravnotežiti. Stoga MDS idW2 stvara dodatni magnetski tok u magnetskom krugu, koji se naziva tok prisilnog magnetiziranja... Kako taj tok ne bi uzrokovao neprihvatljivo zasićenje magnetskog sustava, veličina magnetskog kruga je povećana.
Za kompenzaciju prisilnog magnetiziranja u krugovima poluvalnog ispravljača koristi se shema povezivanja zavojnice Y/Zn ili kompenzacijske zavojnice. Princip prisilne kompenzacije toka magnetizacije sličan je kompenzaciji toka nulte sekvence.
Treba napomenuti da u punovalnim ispravljačkim krugovima, kada se struja u sekundarnom krugu stvara tijekom oba poluciklusa, nema dodatnog prisilnog magnetizirajućeg toka.
Stoga, zbog prisutnosti viših harmoničkih struja i prisilnog magnetizirajućeg toka, transformatori u ispravljačkim instalacijama su veći od konvencionalnih transformatora i stoga skuplji. Zbog činjenice da primarne i sekundarne struje transformatora nisu iste, proračunska snaga namota također nije ista. Stoga se uvodi koncept tipične snage Stip:
Stip = (S1n + S2n) / 2,
gdje S1n i S2n — nazivna snaga primarnog i sekundarnog namota, kV -A.
Budući da izlazna snaga Pd: Pd = UdAzd nije jednaka tipičnoj, korištenje transformatora također karakterizira tipični faktor snage Ktyp:
Ktyp = Styp / Rd.
Tipična snaga transformatora uvijek je veća od njegove snage Az2 > Azq i U2 > Ud
Ponašanje U2/ Ud = K takozvani faktor korekcije. Prilikom odabira sheme korekcije potrebno je znati vrijednosti Ki i Ktyp. Tablica prikazuje njihove vrijednosti za najčešće sheme korekcije.
Ispravljački krugovi Ku Ktyp Jednofazni poluvalni 2,22 3,09 Jednofazni punovalni most 1,11 1,23 Jednofazni puni val s nultim priključkom 1,11 1,48 Trofazni poluvalni 0,855 1,345 Trofazni puni val 0,427 1,05