Transformadors rectificadors
En el circuit dels bobinatges secundaris dels transformadors que treballen a les instal·lacions del rectificador, es connecten vàlvules elèctriques que fan passar el corrent en una sola direcció.
El funcionament del transformador juntament amb els dispositius de vàlvula té les seves pròpies característiques:
1) la forma dels corrents a les bobines és no sinusoïdal,
2) en alguns circuits de rectificació, es realitza una magnetització addicional del nucli del transformador,
L'aparició de corrents harmònics més alts a les corbes es produeix per les següents raons:
1) les vàlvules incloses en els circuits de fases individuals del corrent del bobinatge secundari només passen per una part del període,
2) al costat de CC del convertidor, s'acostuma a incloure una bobina de suavització amb una inductància important, en la qual els corrents dels bobinatges del transformador tenen una forma propera a la rectangular.
Els corrents harmònics més alts provoquen pèrdues addicionals als bobinatges i al circuit magnètic, per tant, per evitar el sobreescalfament, es veuen obligats a augmentar les dimensions i el pes totals dels transformadors en els circuits rectificadors.
La magnetització addicional del nucli del transformador s'aconsegueix mitjançant circuits de rectificació de mitja ona.
En un circuit rectificador de mitja ona monofàsic, el corrent secundari i2 és pulsant i té dos components: un iq constant i una banda i variable:
i2 = id + ipay
El component DC depèn dels valors de la tensió rectificada Ud i la càrrega Zn.
El seu valor efectiu ve determinat per l'expressió:
Azd = √2Ud / πZn
Així, l'equació per a l'equilibri de les forces magnetomotores es pot escriure de la forma següent:
i1W1 + iW2 + iW2 = i0W1
En aquesta expressió, tots els components són magnituds variables, excepte iW2. Això vol dir que aquest últim no es pot transformar en el bobinat primari (el transformador de CC no funciona) i per tant no es pot equilibrar. Per tant, MDS idW2 crea un flux magnètic addicional al circuit magnètic, que s'anomena flux de magnetització forçada... Per tal de no provocar que aquest flux provoqui una saturació inacceptable del sistema magnètic, s'augmenta la mida del circuit magnètic.
Per compensar la magnetització forçada en circuits rectificadors de mitja ona, s'utilitza un esquema de connexió de bobina Y/Zn o bobines compensadores. El principi de compensació de flux de magnetització forçada és similar a la compensació de flux de seqüència zero.
Cal tenir en compte que en els circuits de rectificació d'ona completa, quan es crea el corrent al circuit secundari durant els dos semicicles, no hi ha flux de magnetització forçat addicional.
Per tant, a causa de la presència de corrents harmònics superiors i de flux de magnetització forçada, els transformadors de les instal·lacions rectificadores són més grans que els transformadors convencionals i, per tant, són més cars. A causa del fet que els corrents primaris i secundaris del transformador no són els mateixos, la potència calculada dels bobinatges tampoc és la mateixa. Per tant, s'introdueix el concepte de potència típica Stip:
Stip = (S1n + S2n) / 2,
on S1n i S2n — potència nominal dels bobinats primari i secundari, kV -A.
Com que la potència de sortida Pd: Pd = UdAzd no és igual a la típica, l'ús del transformador també es caracteritza pel factor de potència típic Ktyp:
Ktyp = Styp / Rd.
La potència típica del transformador és sempre superior a la seva potència Az2 > Azq i U2 > Ud
Comportament U2/ Ud = Kl'anomenat factor de correcció. En triar un esquema de correcció, cal conèixer els valors de Ki i Ktyp. La taula mostra els seus valors per als esquemes de correcció més comuns.
Circuits rectificadors Ku Ktyp Mitja ona monofàsica 2,22 3,09 Pont d'ona completa monofàsica 1,11 1,23 Onda completa monofàsica amb terminal zero 1,11 1,48 Mitja ona trifàsica 0,855 1,345 Onda completa trifàsica 1,004527 10,045