transformadores retificadores

No circuito dos enrolamentos secundários dos transformadores que trabalham nas instalações do retificador, são conectadas válvulas elétricas, passando a corrente em apenas uma direção.

A operação do transformador em conjunto com os dispositivos de válvula possui características próprias:

1) a forma das correntes nas bobinas é não senoidal,

2) em alguns circuitos de retificação, é realizada magnetização adicional do núcleo do transformador,

O aparecimento de correntes harmônicas mais altas nas curvas ocorre devido aos seguintes motivos:

1) as válvulas incluídas nos circuitos de fases individuais da corrente do enrolamento secundário passam apenas parte do período,

2) no lado CC do conversor, geralmente é incluída uma bobina de suavização com uma indutância significativa, na qual as correntes nos enrolamentos do transformador têm uma forma próxima ao retangular.

Correntes harmônicas mais altas causam perdas adicionais nos enrolamentos e no circuito magnético, portanto, para evitar superaquecimento, eles são forçados a aumentar as dimensões gerais e o peso dos transformadores nos circuitos retificadores.

A magnetização adicional do núcleo do transformador é realizada usando circuitos de retificação de meia onda.

Em um circuito retificador monofásico de meia onda, a corrente secundária i2 é pulsante e possui dois componentes: um iq constante e um iband variável:

i2 = id + ipay

A componente DC depende dos valores da tensão retificada Ud e da carga Zn.

Seu valor efetivo é determinado pela expressão:

Azd = √2Ud / πZn

Assim, a equação para o equilíbrio das forças magnetomotrizes pode ser escrita da seguinte forma:

i1W1 + iW2 + iW2 = i0W1

Nesta expressão, todos os componentes são quantidades variáveis, exceto iW2. Isso significa que este último não pode ser transformado no enrolamento primário (o transformador CC não funciona) e, portanto, não pode ser balanceado. Portanto, MDS idW2 cria um fluxo magnético adicional no circuito magnético, que é chamado fluxo de magnetização forçada... Para não fazer com que esse fluxo cause saturação inaceitável do sistema magnético, o tamanho do circuito magnético é aumentado.

Para compensar a magnetização forçada em circuitos retificadores de meia onda, é usado um esquema de conexão de bobina Y/Zn ou bobinas de compensação. O princípio da compensação de fluxo de magnetização forçada é semelhante à compensação de fluxo de sequência zero.

Deve-se notar que em circuitos de retificação de onda completa, quando a corrente no circuito secundário é criada durante os dois semiciclos, não há fluxo de magnetização forçado adicional.

Portanto, devido à presença de correntes harmônicas mais altas e fluxo de magnetização forçada, os transformadores em instalações retificadoras são maiores que os transformadores convencionais e, portanto, mais caros. Devido ao fato de as correntes primária e secundária do transformador não serem as mesmas, a potência calculada dos enrolamentos também não é a mesma. Portanto, é introduzido o conceito de poder típico Stip:

Stip = (S1n + S2n) / 2,

onde S1n e S2n — potência nominal dos enrolamentos primário e secundário, kV -A.

Como a potência de saída Pd: Pd = UdAzd não é igual à típica, o uso do transformador também é caracterizado pelo fator de potência típico Ktyp:

Ktyp = Styp / Rd.

A potência típica do transformador é sempre maior que sua potência Az2 > Azq e U2 > Ud

Comportamento U2/ Ud = Ko chamado fator de correção. Ao escolher um esquema de correção, é necessário conhecer os valores de Ki e Ktyp. A tabela mostra seus valores para os esquemas de correção mais comuns.

Circuitos retificadores Ku Ktyp Meia onda monofásica 2,22 3,09 Ponte de onda completa monofásica 1,11 1,23 Onda completa monofásica com terminal zero 1,11 1,48 Meia onda trifásica 0,855 1,345 Onda completa trifásica 0,427 1,05