Transformateurs redresseurs

Dans le circuit des enroulements secondaires des transformateurs travaillant sur les installations de redressement, des vannes électriques sont connectées, faisant passer le courant dans un seul sens.

Le fonctionnement du transformateur avec des dispositifs de vanne a ses propres caractéristiques :

1) la forme des courants dans les bobines est non sinusoïdale,

2) dans certains circuits de redressement, une magnétisation supplémentaire du noyau du transformateur est effectuée,

L'apparition de courants harmoniques plus élevés dans les courbes se produit pour les raisons suivantes :

1) les vannes incluses dans les circuits des phases individuelles du courant de l'enroulement secondaire ne traversent qu'une partie de la période,

2) du côté continu du convertisseur, une self de lissage avec une inductance importante est généralement incluse, dans laquelle les courants dans les enroulements du transformateur ont une forme proche du rectangle.

Des courants harmoniques plus élevés entraînent des pertes supplémentaires dans les enroulements et le circuit magnétique. Par conséquent, afin d'éviter une surchauffe, ils sont obligés d'augmenter les dimensions et le poids des transformateurs dans les circuits redresseurs.

Une magnétisation supplémentaire du noyau du transformateur est réalisée à l'aide de circuits de redressement à demi-onde.

Dans un circuit redresseur monophasé demi-onde, le courant secondaire i2 est pulsé et a deux composantes : une constante iq et une variable iband :

i2 = identifiant + ipay

La composante continue dépend des valeurs de la tension redressée Ud et de la charge Zn.

Sa valeur efficace est déterminée par l'expression :

Azd = √2Ud / πZn

Ainsi, l'équation du bilan des forces magnétomotrices peut s'écrire sous la forme suivante :

i1W1 + iW2 + iW2 = i0W1

Dans cette expression, toutes les composantes sont des quantités variables, à l'exception de iW2. Cela signifie que ce dernier ne peut pas être transformé en primaire (le transformateur DC ne fonctionne pas) et donc ne peut pas être équilibré. Par conséquent, MDS idW2 crée un flux magnétique supplémentaire dans le circuit magnétique, appelé flux de magnétisation forcée... Afin de ne pas faire en sorte que ce flux provoque une saturation inacceptable du système magnétique, la taille du circuit magnétique est augmentée.

Pour compenser la magnétisation forcée dans les circuits redresseurs demi-onde, un schéma de connexion de bobine Y/Zn ou des bobines de compensation est utilisé. Le principe de la compensation de flux à magnétisation forcée est similaire à la compensation de flux homopolaire.

Il convient de noter que dans les circuits de redressement double alternance, lorsque le courant dans le circuit secondaire est créé pendant les deux demi-cycles, il n'y a pas de flux magnétisant forcé supplémentaire.

Par conséquent, en raison de la présence de courants harmoniques plus élevés et d'un flux de magnétisation forcée, les transformateurs dans les installations de redressement sont plus gros que les transformateurs conventionnels et donc plus chers. Du fait que les courants primaire et secondaire du transformateur ne sont pas les mêmes, la puissance calculée des enroulements n'est pas non plus la même. Par conséquent, le concept est introduit Stip de puissance typique :

Stip = (S1n + S2n) / 2,

où S1n et S2n — puissance nominale des enroulements primaire et secondaire, kV -A.

Étant donné que la puissance de sortie Pd : Pd = UdAzd n'est pas égale à la puissance typique, l'utilisation du transformateur est également caractérisée par le facteur de puissance typique Ktyp :

Ktyp = Styp / Rd.

La puissance typique du transformateur est toujours supérieure à sa puissance Az2 > Azq et U2 > Ud

Comportement U2/ Ud = Kle facteur dit de correction. Lors du choix d'un schéma de correction, il est nécessaire de connaître les valeurs de Ki et Ktyp. Le tableau montre leurs valeurs pour les schémas de correction les plus courants.

Circuits redresseurs Ku Ktyp Monophasé demi-onde 2,22 3,09 Pont monophasé pleine onde 1,11 1,23 Monophasé pleine onde avec borne zéro 1,11 1,48 Triphasé demi-onde 0,855 1,345 Triphasé pleine onde 0,427 1,05