Máy biến áp chỉnh lưu

Trong mạch của cuộn dây thứ cấp của máy biến áp làm việc trên bộ chỉnh lưu, các van điện được kết nối, chỉ truyền dòng điện theo một hướng.

Hoạt động của máy biến áp cùng với các thiết bị van có những đặc điểm riêng:

1) hình dạng của dòng điện trong cuộn dây không phải hình sin,

2) trong một số mạch chỉnh lưu, từ hóa bổ sung của lõi biến áp được thực hiện,

Sự xuất hiện của dòng điện hài cao hơn trong các đường cong xảy ra do các lý do sau:

1) các van được bao gồm trong các mạch của các pha riêng lẻ của dòng điện của cuộn thứ cấp chỉ đi qua một phần của chu kỳ,

2) ở phía DC của bộ chuyển đổi, thường có một cuộn cảm làm mịn có độ tự cảm đáng kể, trong đó các dòng điện trong cuộn dây của máy biến áp có dạng gần giống hình chữ nhật.

Dòng điện hài cao hơn gây ra tổn thất bổ sung trong cuộn dây và mạch từ, do đó, để tránh quá nhiệt, chúng buộc phải tăng kích thước và trọng lượng tổng thể của máy biến áp trong mạch chỉnh lưu.

Quá trình từ hóa bổ sung của lõi máy biến áp được thực hiện bằng cách sử dụng các mạch chỉnh lưu nửa sóng.

Trong mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ một pha, dòng điện thứ cấp i2 dao động và có hai thành phần: iq không đổi và iband thay đổi:

i2 = id + ipay

Thành phần DC phụ thuộc vào các giá trị của điện áp chỉnh lưu Ud và tải Zn.

Giá trị hiệu dụng của nó được xác định bởi biểu thức:

Azd = √2Ud / πZn

Do đó, phương trình cân bằng lực từ có thể được viết dưới dạng sau:

i1W1 + iW2 + iW2 = i0W1

Trong biểu thức này, tất cả các thành phần đều là đại lượng thay đổi, ngoại trừ iW2. Điều này có nghĩa là cuộn thứ hai không thể biến đổi thành cuộn sơ cấp (máy biến áp DC không hoạt động) và do đó không thể cân bằng. Do đó, MDS idW2 tạo ra một từ thông bổ sung trong mạch từ, được gọi là từ thông cưỡng bức... Để không làm cho từ thông này gây ra sự bão hòa không thể chấp nhận được của hệ thống từ, kích thước của mạch từ được tăng lên.

Để bù cho từ hóa cưỡng bức trong mạch chỉnh lưu nửa sóng, sơ đồ kết nối cuộn dây Y/Zn hoặc cuộn dây bù được sử dụng. Nguyên tắc bù từ thông cưỡng bức tương tự như bù từ thông chuỗi không.

Cần lưu ý rằng trong các mạch chỉnh lưu toàn sóng, khi dòng điện trong mạch thứ cấp được tạo ra trong cả hai nửa chu kỳ, thì không có thêm từ thông cưỡng bức.

Do đó, do có dòng điện hài cao hơn và từ thông cưỡng bức, máy biến áp trong lắp đặt bộ chỉnh lưu lớn hơn máy biến áp thông thường và do đó đắt hơn. Do dòng điện sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp không giống nhau nên công suất tính toán của các cuộn dây cũng không giống nhau. Do đó, khái niệm được giới thiệu sức mạnh điển hình Stip:

Tiền thưởng = (S1n + S2n) / 2,

trong đó S1n và S2n — công suất danh định của cuộn sơ cấp và thứ cấp, kV -A.

Do công suất đầu ra Pd: Pd = UdAzd không bằng công suất điển hình nên việc sử dụng máy biến áp cũng được đặc trưng bởi hệ số công suất điển hình Ktyp:

Ktyp = Styp/Rd.

Công suất điển hình của máy biến áp luôn cao hơn công suất của nó Az2 > Azq và U2 > Ud

Hành vi U2/ Ud = Kcái gọi là hệ số điều chỉnh. Khi chọn sơ đồ hiệu chỉnh, cần biết các giá trị của Ki và Ktyp. Bảng hiển thị các giá trị của chúng cho các sơ đồ hiệu chỉnh phổ biến nhất.

Mạch chỉnh lưu Ku Ktyp Nửa sóng một pha 2.22 3.09 Cầu một pha toàn sóng 1.11 1.23 Cầu một pha toàn sóng không có cực 1.11 1.48 Cầu nửa sóng ba pha 0.855 1.345 Cầu ba pha toàn sóng 0.427 1.05