Характеристики трехфазного силового трансформатора: 1. ПАРАМЕТРЫ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ВЫБОРА ЕГО ЗАЩИТЫ

Содержание

Изучение конструкции силовых трансформаторов.

  1. Краткая характеристика силовых трансформаторов 35-220 кВ

    1. Введение

В представленной работе рассматриваются вопросы конструкции силовых трансформаторов, автотрансформаторов и реакторов (далее - трансформаторов).

    1. Назначение и принцип работы силового трансформатора

Силовой трансформатор - это электрический аппарат, который предназначен для преобразования электрической энергии одного значения напряжения в электрическую энергию другого значения напряжения.

Трансформаторы бывают:

  • в зависимости от количества фаз: однофазные и трехфазные;

  • по количеству обмоток: двухобмоточные и трёхобмоточные;

  • в зависимости от места их установки: наружной и внутренней установки;

  • по назначению: понижающие и повышающие.

Кроме того, силовые трансформаторы различают по группам соединения обмоток, по способу охлаждения. Также при установке трансформаторов учитывают климатические условия.

Принцип работы любого силового трансформатора основан на законе электромагнитной индукции. Если к обмотке данного устройства подключить источник переменного тока, то по виткам этой обмотки будет протекать переменный ток, который создаст в магнитопроводе трансформатора переменный магнитный поток. Замкнувшись в магнитопроводе, переменный магнитный поток будет индуктировать электродвижущую силу (ЭДС) в другой обмотке трансформатора. Это объясняется тем, что все обмотки трансформатора намотаны на один магнитопровод, то есть они связаны между собой электромагнитной связью. Значение индуктируемой ЭДС будет пропорционально количеству витков данной обмотки.

    1. Применяемые стандарты, классификация и рекомендации при изготовлении и эксплуатации силовых трансформаторов

ГОСТ Р 52719-2007 Трансформаторы силовые.

ГОСТ 12965-85 Трансформаторы силовые масляные общего назначения классов напряжения 110 и 150 кВ. Технические условия.

ГОСТ 17544-93 Трансформаторы силовые масляные общего назначения классов напряжения 220, 330, 500 и 750 кВ. Технические условия.

ГОСТ 16110-82Трансформаторы силовые. Термины и определения.

ГОСТ 24126-80 Устройства регулирования напряжения силовых трансформаторов под нагрузкой. Общие технические условия.

ГОСТ 30830-2002 (МЭК 60076-1-93) Трансформаторы силовые. Часть 1. Общие положения.

Стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС» СТО 56947007-29.180.01.116-2012.

Классификация силовых трансформаторов по габаритам представлена в приложении 1, в приложении 2 представлены схемы и группы соединения обмоток трансформаторов.

Структура условного обозначения типов отечественных трансформаторов:

Буквенная часть условного обозначения должна содержать обозначения в следующем порядке:

  • А - автотрансформатор;

  • О или Т - однофазный или трёхфазный трансформатор;

  • Р - расщепленная обмотка НН;

  • Л - исполнение трансформатора с литой изоляцией;

  • Т* - трёхобмоточный трансформатор;

  • Н - трансформатор с РПН;

  • С - исполнение трансформатора собственных нужд электростанций.

_______________________________

* Для двухобмоточных трансформаторов не указывают.

В стандартах или технических условиях на силовые трансформаторы конкретных групп или типов могут предусматриваться дополнительные буквенные обозначения после букв, перечисленных выше.

Условное обозначение видов охлаждения: исполнение трансформатора с естественным масляным охлаждением или с охлаждением негорючим жидким диэлектриком с защитой при помощи азотной подушки без расширителя.

Для трансформаторов с разными классами напряжения обмоток ВН допускается применять одинаковые условные обозначения, если эти трансформаторы различаются лишь номинальными напряжениями. В этом случае указывают наибольший из классов напряжения обмотки ВН.

Примеры условных обозначений:

  • ТМН-2500/110-У1: трансформатор трехфазный масляный с охлаждением при естественной циркуляции воздуха или масла, двухобмоточный, с регулированием напряжения под нагрузкой, мощностью 2500 кВА, класса напряжения 110 кВ, исполнения У категории 1;

  • АТДЦТН-200000/330/110-У1: автотрансформатор трехфазный масляный с охлаждением при принудительной циркуляции воздуха и масла с ненаправленным потоком масла, трехобмоточный, с регулированием напряжения под нагрузкой, мощностью 200000 кВА, класса напряжения обмотки ВН - 330 кВ, класса напряжения обмотки - СН - 110 кВ, исполнения У категории 1.

Необходимо контролировать правильность установки трансформаторов оборудованных устройствами газовой защиты. Крышка должна иметь подъем по направлению к газовому реле не менее 1 %, а маслопровод к расширителю - не менее 2 %. Полость выхлопной трубы должна быть соединена с полостью расширителя. При необходимости мембрана (диафрагма) на выхлопной трубе должна быть заменена аналогичной, поставленной заводом-изготовителем.

Билет №7 - Билет 7 Назначение, устройство, принцип действия, техническая характеристика силовых трёхфазных трансформаторов типа тм. Стандартные группы соединения обмоток. Режимы работы нейтрали


С этим файлом связано 19 файл(ов). Среди них: Билет №20.doc, Билет №19.doc, Билет №18.doc, Билет №17.doc, Билет №16.doc, Билет №15.doc, Билет №14.doc, Билет №13.doc, Билет №12.doc, Билет №11.doc, Билет №10.doc, Билет №9.doc, Билет №8.doc, Билет №6.doc, Билет №5.doc, Билет №4.doc, Билет №3.doc, Билет №2. doc, Билет №1.doc и ещё 9 файл(а).
Показать все связанные файлы
Подборка по базе: Криминалистика билеттер (1).docx, 1 Билет.doc, Оқыту принциптері (1).docx, фак терапия билеты.docx, Доклад. Принципы и мероприятия по защите населения в ЧС. Лебедев, Основные принципы организации проектно-исс ледовательской деятель, все билеты одним файлом.docx, 2020 Билеты собеседования.doc, ЭКЗ, БИЛЕТ.docx, тарих билеты.pdf

Билет №7

  1. Назначение, устройство, принцип действия, техническая характеристика силовых трёхфазных трансформаторов типа ТМ. Стандартные группы соединения обмоток. Режимы работы нейтрали.

Назначение: Предназначены для преобразования одной величины напряжения в другую

Бывают:


  1. Повышающие,

  2. понижающие,

  3. согласующие

  4. Однофазные и трёхфазные (в 3-х фазных потери на 12 – 15% ниже

  5. Двухобмоточные и трёхобмоточные (обмотки одного напряжения могут быть из 2-х и более параллельных ветвей, изолированные друг от друга).

  6. Сухие (изоляция: твердый диэлектрик, охлаждение: воздухом) и масляные (изоляция: трансформаторное масло, охлаждение трансформаторным маслом).

  7. По мощности: 10, 16, 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600…

  8. По классу напряжения: 110/10/10 кВ, 110/10 кВ, 10/0,4 кВ, 6/0,4 кВ

Устройство:

Трансформаторы ТМ 400/10

Для улучшения магнитной связи между первичной и вторичной обмоткой они помещаются на стальном магнитопроводе. Для уменьшения потерь на вихревые токи магнитопроводы собираются из тонких пластин (0,5 и 0,35 мм) трансформаторной стали, покрытых жаростойким лаком.

Ближе к стержню магнитопровода помещается обмотка низшего напряжения НН, так как ее легче изолировать от магнитопровода, чем обмотку высшего напряжения. Обмотка НН изолируется от магнитопровода прокладками, рейками, шайбами из изоляционного материала

(чаще электрокартон).

Обмотка ВН также изолируется от обмотки НН. При малых токах обмотки делают из медного или алюминиевого изолированного провода круглого поперечного сечения. При больших токах применяют провод прямоугольного сечения.

Отводы служат для соединения концов обмоток с вводами, они крепятся к магнитопроводу на буковых планках. Магнитопровод с обмотками установлен в стальном баке, закрытым крышкой и заполненым маслом. Масло служит для охлаждения трансформатора и для дополнительной изоляции обмоток. На баке установлены выводы ВН и НН, расширитель, переключатель ступеней регулирования напряжения , термометр. Для лучшего охлаждения на баке имеются трубчатые радиаторы. Расширитель- это бак, емкость которого составляет 8 - 10 % от объема масла в трансформаторе. Он служит для компенсации объема масла при изменении температуры и предохраняет масло от непосредственного соприкосновения с воздухом. Уровень масла в расширителе должен находиться на отметке, соответствующей температуре масла в данный момент. На шкале маслоуказателя для контроля уровня масла в тр-ре наносятся три контрольные метки, соответствующие уровням масла в неработающем тр-ре при температурах -45С, +15С, +40С.

Маслопровод к расширителю должен иметь уклон не менее 2%. Термосифонный фильтр предотвращает окисление и загрязнение масла. Фильтр заполнен силикагелем. Масло циркулирует через фильтр ввиду разницы температуры верхних и нижних слоев. При естественном охлаждении нагретое масло внутри тр-ра как более легкое поднимается вверх, а охлажденное в радиаторах опускается вниз.

Устройство силового трансформатора типа ТМ-400/10 показано на рисунке:

1-ярмовая балка

2-горизонтальная прессующая шпилька

3-обмотка высокого напряжения Вн

4-вертикальная стяжная шпилька

5-циркуляционная труба радиатора

6-расширитель

7-маслоуказатель

8-дыхательная пробка

9-маслозаливная пробка

10-грязеотстойник

11-патрубок, соединяющий расширитель с баком

12-вводы высокого напряжения ВН

13-нулевой вывод низкого напряжения

14-выводы обмоток низкого напряжения НН

15-переключатель ступеней регулирования напряжения

16-ртутный термометр

17-кольцо (рым) для подъема крышки

18-магнитопровод

19-буковые планки

20-термосифонный фильтр


Режимы работы нейтра

Трансформаторы. Расшифровка наименований. Примеры - Всё об энергетике

Трансформаторы. Расшифровка наименований. Примеры

Наименование (а точнее, номенклатура) трансформатора, говорит о его конструктивных особенностях и параметрах. При умении читать наименование оборудования можно только по нему узнать количество обмоток и фаз силового трансформатора, тип охлаждения, номинальную мощность и напряжение высшей обмотки.

Общие рекомендации

Номенклатура трансформаторов (расшифровка буквенных и цифровых обозначений наименования) не регламентируется какими-либо нормативными документами, а всецело определяется производителем оборудования. Поэтому, если название Вашего трансформатора не поддаётся расшифровке, то обратитесь к его производителю или посмотрите паспорт изделия. Приведенные ниже расшифровки букв и цифр названия трансформаторов актуальны для отечественных изделий.

Наименование трансформатора состоит из букв и цифр, каждая из которых имеет своё значение. При расшифровке наименования следует учитывать то что некоторые из них могут отсутствовать в нём вообще (например буква "А" в наименовании обычного трансформатора), а другие являются взаимоисключающими (например, буквы "О" и "Т").

Расшифровка наименований силовых трансформаторов

Для силовых трансформаторов приняты следующие буквенные обозначения [1, c.238]:

Таблица 1 - Расшифровка буквенных и цифровых обозначений наименования силового трансформатора
1. АвтотрансформаторА
2. Число фаз
   ОднофазныйО
   ТрёхфазныйТ
3. С расщепленной обмоткойР
4. Охлаждение
   Сухие трансформаторы:
      естественное воздушное при открытом исполненииС
      естественное воздушное при защищенном исполненииСЗ
      естественное воздушное при герметичном исполненииСГ
      воздушное с принудительной циркуляцией воздухаСД
   Масляные трансформаторы:
      естественная циркуляция воздуха и маслаМ
      принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция маслаД
      естественная циркуляция воздуха и принудительная циркуляция масла с ненаправленным потоком маслаМЦ
      естественная циркуляция воздуха и принудительная циркуляция масла с направленным потоком маслаНМЦ
      принудительная циркуляция воздуха и масла с ненаправленным потоком маслаДЦ
      принудительная циркуляция воздуха и масла с направленным потоком маслаНДЦ
      принудительная циркуляция воды и масла с ненаправленным потоком маслаЦ
      принудительная циркуляция воды и масла с направленным потоком маслаНЦ
5. ТрёхобмоточныйТ
6. Переключение ответвлений
   регулирование под нагрузкой (РПН)Н
   автоматическое регулирование под нагрузкой (АРПН)АН
7. С литой изоляциейЛ
8. Исполнение расширителя
   с расширителемФ
   без расширителя, с защитой при помощи азотной подушкиЗ
   без расширителя в гофробаке (герметичная упаковка)Г
9. С симметрирующим устройствомУ
10. Подвесного исполнения (на опоре ВЛ)П
11. Назначение
   для собственных нужд электростанцийС
   для линий постоянного токаП
   для металлургического производстваМ
   для питания погружных электронасосовПН
   для прогрева бетона или грунта (бетоногрейный), для буровых станковБ
   для питания электрооборудования экскаваторовЭ
   для термической обработки бетона и грунта, питания ручного инструмента, временного освещенияТО
   шахтные трансформаторыШ
Номинальная мощность, кВА[число]
Класс напряжения обмотки ВН, кВ[число]
Класс напряжения обмотки СН (для авто- и трёхобмоточных тр-ов), кВ[число]

Примечание: принудительная циркуляция вохдуха называется дутьем, то есть "с принудительной циркуляцией воздуха" и "с дутьем" равнозначные выражения.

Примеры расшифровки наименований силовых трансформаторов

ТМ - 100/35 - трансформатор трёхфазный масляный с естественной циркуляцией воздуха и масла, номинальной мощностью 0,1 МВА, классом напряжения 35 кВ;
ТДНС - 10000/35 - трансформатор трёхфазный с дутьем масла, регулируемый под нагрузкой для собственных нужд электростанции, номинальной мощностью 10 МВА, классом напряжения 35 кВ;
ТРДНФ - 25000/110 - трансформатор трёхфазный, с расщеплённой обмоткой, масляный с принудительной циркуляцией воздуха, регулируемый под нагрузкой, с расширителем, номинальной мощностью 25 МВА, классом напряжения 110 кВ;
АТДЦТН - 63000/220/110 - автотрансформатор трёхфазный, масляный с дутьём и принудительной циркуляцией масла, трёхобмоточный, регулируемый под нагрузкой, номинальной мощностью 63 МВА, класс ВН - 220 кВ, класс СН - 110 кВ;
АОДЦТН - 333000/750/330 - автотрансформатор однофазный, масляный с дутьём и принудительной циркуляцией масла, трёхобмоточный, регулируемый под нагрузкой, номинальной мощностью 333 МВА, класс ВН - 750 кВ, класс СН - 500 кВ.

Расшифровка наименований регулировочных (вольтодобавочных) трансформаторов

Для регулировочных трансформаторов приняты следующие сокращения [1, c.238][2, c.150]:

Таблица 2 - Расшифровка буквенных и цифровых обозначений наименования регулировочного трансформатора
1. Вольтодобавочный трансформаторВ
2. Регулировочный трансформаторР
3. Линейный регулировочныйЛ
4. ТрёхфазныйТ
5. Тип охлаждения:
   принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция маслаД
   естественная циркуляция воздуха и маслаМ
6. Регулирование под нагрузкой (РПН)Н
7. Поперечное регулированиеП
8. Грозоупорное исполнениеГ
9. С усиленным вводомУ
Проходная мощность, кВА[число]
Класс напряжения обомотки возбуждения, кВ[число]
Класс напряжения регулировочной обомотки, кВ[число]
Примеры расшифровки наименований регулировочных трансформаторов

ВРТДНУ - 180000/35/35 - трансформатор вольтодобавочный, регулировочный, трёхфазный, с масляным охлаждением типа Д, регулируемый под нагрузкой, с усиленным вводом, проходной мощностью 180 МВА, номинальное напряжение обмотки возбуждения 35 кВ, номинальное напряжения регулировочной обмотки 35 кВ;
ЛТМН - 160000/10 - трансформатор линейный, трёхфазный, с естественной циркуляцией масла и воздуха, регулируемый под нагрузкой, проходной мощностью 160 МВА, номинальным линейным напряжением 10 кВ.

Расшифровка наименований трансформаторов напряжения

Для трансформаторов напряжения приняты следующие сокращения [2, c. 200]:

Таблица 3 - Расшифровка буквенных и цифровых обозначений наименования трансформатора напряжения
1. Конец обмотки ВН заземляетсяЗ
2. Трансформатор напряженияН
3. Число фаз:
   ОднофазныйО
   ТрёхфазныйТ
4. Тип изоляции:
   СухаяС
   МаслянаяМ
   Литая эпоксиднаяЛ
5. Каскадный (для серии НКФ)(1,2)К
6. В фарфоровой покрышкеФ
7. С обмоткой для контроля изоляции сетиИ
8. С ёмкостным делителем (серия НДЕ)ДЕ
Номинальное напряжение(3), кВ[число]
Климатическое исполнение[число]
    Примечание:
  1. Комплектующий для серии НОСК;
  2. С компенсационной обмоткой для серии НТМК;
  3. Кроме серии НОЛ и ЗНОЛ, в которых:
    • 06 - для встраивания в закрытые токопроводы, ЗРУ и КРУ внутренней установки;
    • 08 - для ЗРУ и КРУ внутренней и наружной установки;
    • 11 - для взрывоопасных КРУ.
Примеры расшифровки наименований трансформаторов напряжения

НОСК-3-У5 - трансформатор напряжения однофазный с сухой изоляцией, комплектующий, номинальное напряжение обмотки ВН 3 кВ, климатическое исполнение - У5;
НОМ-15-77У1 - трансформатор напряжения однофазный с масляной изоляцией, номинальное напряжение обмотки ВН 15 кВ, 1977 года разработки, климатическое исполнение - У1;
ЗНОМ-15-63У2 - трансформатор напряжения с заземляемым концом обмотки ВН, однофазный с масляной изоляцией, номинальное напряжение обмотки ВН 15 кВ, 1963 года разработки, климатическое исполнение - У2;
ЗНОЛ-06-6У3 - трансформатор напряжения с заземляемым концом обмотки ВН, однофазный с литой эпоксидной изоляцией, для встраивания в закрытые токопроводы, ЗРУ и КРУ внутренней установки, климатическое исполнение - У3;
НТС-05-УХЛ4 - трансформатор напряжения трёхфазный с сухой изоляцией, номинальное напряжение обмотки ВН 0,5 кВ, климатическое исполнение - УХЛ4;
НТМК-10-71У3 - трансформатор напряжения трёхфазный с масляной изоляцией и компенсационной обмоткой, номинальное напряжение обмотки ВН 10 кВ, 1971 года разработки, климатическое исполнение - У3;
НТМИ-10-66У3 - трансформатор напряжения трёхфазный с масляной изоляцией и обмоткой для контроля изоляции сети, номинальное напряжение обмотки ВН 10 кВ, 1966 года разработки, климатическое исполнение - У3;
НКФ-110-58У1 - трансформатор напряжения каскадный в фарфоровой покрышке, номинальное напряжение обмотки ВН 110 кВ, 1958 года разработки, климатическое исполнение - У1;
НДЕ-500-72У1 - трансформатор напряжения с ёмкостным делителем, номинальное напряжение обмотки ВН 500 кВ, 1972 года разработки, климатическое исполнение - У1;

Расшифровка наименований трансформаторов тока

Для трансформаторов тока приняты следующие сокращения [2, c. 201,206-207,213]:

Таблица 4 - Расшифровка буквенных и цифровых обозначений наименования трансформатора тока
1. Трансформатор токаТ
2. В фарфоровой покрышкеФ
3. Тип:
   Встроенный(1)В
   ГенераторныйГ
   Нулевой последовательностиН
   ОдновитковыйО
   Проходной(2)П
   УсиленныйУ
   ШинныйШ
4. Исполнение обмотки:
   Звеньевого типаЗ
   U-образного типаУ
   Рымочного типаР
5. Исполнение изоляции:
   ЛитаяЛ
   МаслянаяМ
6. Воздушное охлаждение(3,4)В
7. Защита от замыкания на землю отдельных жил кабеля(5)З
8. Категория исполненияА,Б
Номинальное напряжение(6,7)[число]
Ток термической стойкости(8)[число]
Климатическое исполнение[число]
    Примечание:
  1. Для серии ТВ, ТВТ, ТВС, ТВУ;
  2. Для серии ТНП, ТНПШ - с подмагничиванием переменным током;
  3. Для серии ТШВ, ТВГ;
  4. Для ТВВГ - 24 - водяное охлаждение;
  5. Для серии ТНП, ТНПШ;
  6. Для серии ТВ, ТВТ, ТВС, ТВУ - номинальное напряжения оборудования;
  7. Для серии ТНП, ТНПШ - число обхватываемых жил кабеля;
  8. Для серии ТНП, ТНПШ - номинальное напряжение.
Примеры расшифровки наименований трансформаторов тока

ТФЗМ - 35А - У1 - трансформатор тока в фарфоровой покрышке, с обмоткой звеньевого исполнения, с масляной изоляцией, номинальным напряжением обмотки ВН 35 кВ, категории А, климатическим исполнением У1;
ТФРМ - 750М - У1 - трансформатор тока в фарфоровой покрышке, с обмоткой рымочного исполнения, с масляной изоляцией, номинальным напряжением обмотки ВН 750 кВ, климатическим исполнением У1;
ТШЛ - 10К - трансформатор тока шинный с литой изоляцией, номинальное напряжением обмотки ВН 10 кВ;
ТЛП - 10К - У3 - трансформатор тока с литой изоляцией, проходной, номинальным напряжением обмотки ВН 10 кВ, климатическое исполнение - У3;
ТПОЛ - 10 - трансформатор тока проходной, одновитковый, с литой изоляцией, номинальным напряжением обмотки ВН 10 кВ;
ТШВ - 15 - трансформатор тока шинный, с воздушным охлаждением, номинальным напряжением обмотки ВН 15 кВ;
ТВГ - 20 - I - трансформатор тока с воздушным охлаждением, генераторный, номинальным напряжением обмотки ВН 20 кВ;
ТШЛО - 20 - трансформатор тока шинный, с литой изоляцией, одновитковый, номинальным напряжением обмотки ВН 20 кВ;
ТВ - 35 - 40У2 - трансформатор тока встроенный, номинальным напряжением обмотки ВН 35 кВ, током термической стойкости 40 кА, климатическое исполнение - У2;
ТНП - 12 - трансформатор тока нулевой последовательности, с подмагничиванием переменным током, охватывающий 12 жил кабеля;
ТНПШ - 2 - 15 - трансформатор тока нулевой последовательности, с подмагничиванием переменным током, шинный, охватывающий 2 жилы кабеля, номинальным напряжением обмотки ВН 15 кВ.

Список использованных источников

  1. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д.Л. Файбисовича. - 3-е изд., перераб. и доп. - Москва: ЭНАС, 2009. - 392 с.: ил.
  2. Справочник по электрическим установкам высокого напряжения / под ред. И.А. Баумштейна, С.А. Баженова. - 3-е изд., перераб. и доп. - Москва: Энергоатомиздат, 1989. - 768 с.: ил.

Трехфазный трансформатор с настраиваемыми соединениями обмотки

Соединение обмотки 1 (клеммы ABC)

Соединение обмотки для обмотки 1. Возможны следующие варианты: Y , Yn , Yg (по умолчанию), Delta (D1) и Дельта (D3) .

Соединение обмотки 2 (клеммы abc)

Соединение обмотки для обмотки 2. Возможны следующие варианты: Y , Yn , Yg (по умолчанию), Delta (D1) и Дельта (D3) .

Тип

Выберите Три однофазных трансформатора от (по умолчанию) до реализовать трехфазный трансформатор с использованием трех моделей однофазных трансформаторов. Вы можете использовать этот тип сердечника для представления очень больших силовых трансформаторов, используемых в электрических сетях (сотни МВт).

Выберите Сердечник с тремя конечностями (стержневой тип) для реализации тройного стержня сердечник трехфазного трансформатора. В большинстве приложений трехфазные трансформаторы используют сердечник трехлепестковый (трансформатор сердечниковый).Этот тип сердечника дает точные результаты во время асимметричный отказ как для линейных, так и для нелинейных моделей (включая насыщение). В течение при асимметричном напряжении поток нулевой последовательности трансформатора с сердечником возвращается вне активной зоны через воздушный зазор, конструкционную сталь и резервуар. Таким образом, естественный Индуктивность нулевой последовательности L0 (без обмотки треугольником) такого трансформатора с сердечником составляет обычно очень низкий (обычно 0,5 о.е. 100 о.е.).Это низкое значение L0 влияет на дисбалансы напряжений, токов и магнитных потоков во время линейной и насыщенной работы.

Выберите Пятиконечное ядро ​​(оболочка) для реализации пятиконечного сердечника сердечник трехфазного трансформатора. В редких случаях очень большие трансформаторы изготавливаются с Пятилепестковое ядро ​​(три фазных и два внешних). Эта основная конфигурация, также известная в качестве оболочки выбирается в основном для уменьшения высоты трансформатора и обеспечения транспортировка проще.В условиях несимметричного напряжения, в отличие от трехлепесткового трансформатора, поток нулевой последовательности пятиконечного трансформатора остается внутри стального сердечника и возвращается через две внешние конечности. Естественная индуктивность нулевой последовательности (без дельта) очень высока (L0> 100 о.е.). За исключением небольших дисбалансов тока из-за асимметрия сердечника, поведение пятиконечного трансформатора оболочечного типа аналогично поведению трехфазный трансформатор, состоящий из трех однофазных блоков.

Simulate saturation

Если выбрано, реализует насыщаемый трехфазный трансформатор. По умолчанию очищено.

Если вы хотите смоделировать трансформатор в векторном режиме Блок Powergui, вы должны очистить этот параметр.

Имитация гистерезиса

Выберите для моделирования характеристики насыщения, включая гистерезис, вместо однозначная кривая насыщения. Этот параметр отображается, только если Simulate выбран параметр насыщенность .По умолчанию очищено.

Если вы хотите смоделировать трансформатор в векторном режиме Блок Powergui, вы должны очистить этот параметр.

Файл матрицы гистерезиса

Этот параметр отображается, только если Simulate выбран параметр гистерезис .

Укажите файл .mat , содержащий данные для использования в гистерезисе. модель. Когда вы открываете Hysteresis Design Tool блока Powergui, петля гистерезиса по умолчанию и параметры, сохраненные в гистерезисе .коврик файл отображаются. Используйте кнопку Load инструмента Hysteresis Design. для загрузки еще одного файла .mat . Используйте кнопку Сохранить на инструмент Hysteresis Design, чтобы сохранить модель в новом файле .mat .

Задайте начальные потоки

Если выбрано, начальные потоки определяются Начальные потоки на вкладке Параметры . Укажите Параметр начальных потоков виден только если Simulate выбран параметр насыщенность . По умолчанию очищено.

Когда Укажите начальные потоки Параметр не выбран при симуляторы, Simscape ™ Программное обеспечение Electrical ™ Specialized Power Systems автоматически вычисляет начальные потоки в запустить моделирование в устойчивом состоянии. Вычисленные значения сохраняются в исходном файле . Изменяет параметр и перезаписывает все предыдущие значения.

Измерения

Выберите Напряжения обмотки для измерения напряжения на клеммы обмотки.

Выберите Токи обмотки , чтобы измерить протекающий ток. через обмотки.

Выберите Потоки и токи возбуждения (Im + IRm) для измерения потокосцепление в вольт-секундах (В.с) и полный ток возбуждения, включая железо потери, моделируемые Rm.

Выберите Потоки и токи намагничивания (Im) для измерения потокосцепление в вольт-секундах (В. с) и ток намагничивания в амперах (А), а не включая потери в стали, моделируемые Rm.

Выберите Все измерения (V, I, Flux) для измерения обмотки напряжения, токи, токи намагничивания и потокосцепления.

По умолчанию Нет .

Поместите блок мультиметра в свою модель, чтобы отображать выбранные измерения во время моделирование. В списке доступных измерений Блок мультиметра, измерения обозначаются меткой, за которой следует блок имя.

Если соединение Обмотка 1 (клеммы ABC) установлено на Y , Yn , или Yg , этикетки следующие.

89

8 Magne

Измерение

Этикетка

Напряжение обмотки 1

Uan_w1:

0001

1 токи

Ian_w1:

или

Iag_w1:

Флюсы

Flux_Are0008

Токи возбуждения

Iexc_A:

Те же надписи применяются для обмотки 2, за исключением того, что 1 заменено на 2 в этикетках.

Если соединение Обмотка 1 (клеммы ABC) установлено на Delta (D1) или Delta (D3) , этикетки являются следующими.

Измерение

Этикетка

Напряжение обмотки 1

Uab_w1:

Токи обмотки 1

Iab_w1:

Потоковые связи

Flux_A: 900_70008

Flux_A: 900_7

Токи возбуждения

Iexc_A:

PPT - ТРЕХФАЗОВЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ PowerPoint Presentation, скачать бесплатно

  • 8 ТРЕХФАЗНЫЕ СИСТЕМЫ
  • 8 ТРЕХФАЗНЫЕ СИСТЕМЫ 9 ФАЗЫ Напряжение сети VL = напряжение между линиями Фазовое напряжение Vph = напряжение между линией и нейтралью

  • ТРЕХФАЗНАЯ СИСТЕМА СБАЛАНСИРОВАННАЯ ЗВЕЗДА Линейное напряжение VL = √3 Vph Линейный ток IL = Iph

  • ТРЕХФАЗНАЯ СИСТЕМА СБАЛАНСИРОВАННАЯ Линейное напряжение DELTA VL = Vph Line curren t IL = √3 Iph

  • ТРЕХФАЗНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ • Почти все основные системы генерации и распределения в мире представляют собой трехфазные системы переменного тока • Трехфазные трансформаторы играют важную роль в этих системах • Трехфазные трансформаторы могут быть сконструированы из • 3 однофазных трансформатора • (b) 2 однофазных трансформатора • (c) с использованием общего сердечника для трехфазных обмоток

  • Подключение трехфазных трансформаторов • Посредством подключения трех однофазных трансформаторов • Соединение звезда-звезда • Треугольник- Соединение треугольником • Соединение звезда - треугольник • Соединение треугольником - звезда

  • Соединение звезда - звезда • Это соединение удовлетворительно только при сбалансированной нагрузке, в противном случае нейтральная точка будет смещена.

  • Соединение звезда-звезда Преимущества 1. Требуется меньше витков на обмотку, т. Е. Дешевле Фазное напряжение в 1 / √3 раза больше линейного напряжения 2. Сечение обмотки больше, выдерживает нагрузку во время короткого замыкания Линейный ток равен к фазному току 3. Меньшая диэлектрическая прочность в изоляционных материалах фазовое напряжение меньше

  • Соединение звезда-звезда • Недостатки • 1.Если нагрузка на вторичной стороне несимметричная, то • возможно смещение нейтральной точки • 2.В генераторе присутствует третья гармоника • напряжение может появиться на вторичной стороне. Это • вызывает искажения во вторичных фазных напряжениях • 3. Ток намагничивания трансформатора имеет 3-ю • гармоническую составляющую

  • Соединение треугольником • Это соединение используется для умеренных напряжений

  • Соединение треугольник-треугольник Преимущества Система напряжения более стабильны по отношению к несимметричной нагрузке 2. Если один t / f выходит из строя, его можно использовать для низкого уровня мощности, например, для соединения 3 VV.Отсутствие искажения магнитного потока, т. Е. Ток 3-й гармоники не течет по линейному проводу

  • Соединение треугольник - треугольник • Недостатки • По сравнению с YY требуется дополнительная изоляция • 2. Отсутствие точки звезды, т. - Соединение треугольником • Используется для понижения напряжения, то есть на конце линии передачи

  • Соединение звезда-треугольник Преимущества Первичная сторона подключена звездой. Следовательно, требуется меньшее количество оборотов.Это делает подключение экономичным. Нейтраль первичной обмотки может быть заземлена, чтобы избежать искажений. Можно удовлетворительно справляться с большими несбалансированными грузами.

  • Соединение звезда-треугольник Недостатки Вторичное напряжение не совпадает по фазе с первичным. (Разность фаз 30) Следовательно, это соединение невозможно использовать параллельно с трансформатором, подключенным по схеме звезда-звезда или треугольник.

  • Соединение треугольником - звездой • Это соединение используется для повышения напряжения, т.е.Начало линии высокого напряжения

  • Соединение треугольником и звездой • Характеристики • вторичное фазное напряжение в 1 / √3 раза больше линейного напряжения • нейтраль во вторичной обмотке может быть заземлена для 3-фазной 4-проводной системы • Смещение нейтрали и 3-я гармоника там • Фазовый сдвиг 30 ° между вторичными и первичными токами и напряжениями

  • Схема работы и ее характеристики

    В самом периоде 1880-х годов началась идентификация и уникальность выпрямителей.Развитие выпрямителей привело к появлению различных подходов в области силовой электроники. Первоначальный диод, который использовался в выпрямителе, был разработан в 1883 году. С развитием вакуумных диодов, которые были впервые применены в первые дни 1900-х годов, возникли ограничения на выпрямители. В то время как с модификациями ртутных дуговых трубок использование выпрямителей было расширено до различных мегаваттных диапазонов. И один тип выпрямителя - это полупериодный выпрямитель.

    Усовершенствование вакуумных диодов показало эволюцию ртутных дуговых трубок, и эти ртутные дуговые трубки были названы выпрямительными трубками.С развитием выпрямителей были впервые использованы многие другие материалы. Итак, это краткое объяснение того, как развивались выпрямители и как они развивались. Давайте иметь четкое и подробное объяснение того, что такое полуволновой выпрямитель, его схема, принцип работы и характеристики.


    Что такое полуволновой выпрямитель?

    Выпрямитель - это электронное устройство, преобразующее переменное напряжение в постоянное. Другими словами, он преобразует переменный ток в постоянный.Выпрямитель используется практически во всех электронных устройствах. В основном он используется для преобразования сетевого напряжения в постоянное напряжение в блоке питания. При питании от постоянного тока работают электронные устройства. В зависимости от периода проводимости выпрямители подразделяются на две категории: полуволновой выпрямитель и полнополупериодный выпрямитель.

    Конструкция

    По сравнению с двухполупериодным выпрямителем, HWR - самый простой выпрямитель в конструкции. Только с одним диодом можно построить устройство.

    Конструкция HWR

    Однополупериодный выпрямитель состоит из следующих компонентов:

    • Источник переменного тока
    • Резистор в секции нагрузки
    • Диод А
    • Понижающий трансформатор

    Источник переменного тока

    Это источник тока подает переменный ток на всю цепь. Этот переменный ток обычно представляется как синусоидальный сигнал.

    Понижающий трансформатор

    Для увеличения или уменьшения переменного напряжения обычно используется трансформатор. Поскольку здесь используется понижающий трансформатор, он снижает напряжение переменного тока, а при использовании повышающего трансформатора он увеличивает напряжение переменного тока с минимального уровня до высокого уровня. В HWR в основном используется понижающий трансформатор, поскольку необходимое напряжение для диода очень минимально. Когда трансформатор не используется, большое количество переменного напряжения вызовет повреждение диода. Хотя в некоторых случаях также можно использовать повышающий трансформатор.

    В понижающем устройстве вторичная обмотка имеет минимальное количество витков, чем первичная.Из-за этого понижающий трансформатор снижает уровень напряжения от первичной до вторичной обмотки.

    Диод

    Использование диода в полуволновом выпрямителе позволяет току течь только в одном направлении, тогда как он останавливает ток в другом направлении.

    Резистор

    Это устройство, которое блокирует прохождение электрического тока только до определенного уровня.

    Это конструкция полуволнового выпрямителя серии .

    Работа полуволнового выпрямителя

    Во время положительного полупериода диод находится в состоянии прямого смещения и проводит ток к RL (сопротивление нагрузки).На нагрузке возникает напряжение, такое же, как входной сигнал переменного тока положительного полупериода.

    В качестве альтернативы, во время отрицательного полупериода диод находится в состоянии обратного смещения, и через диод не протекает ток. На нагрузке появляется только входное напряжение переменного тока, и это общий результат, который возможен в течение положительного полупериода. Выходное напряжение пульсирует постоянным напряжением.

    Цепи выпрямителя

    Однофазные цепи или многофазные цепи входят в состав цепей выпрямителя.Для бытовых применений используются однофазные выпрямительные схемы малой мощности, а для промышленных применений HVDC требуется трехфазное выпрямление. Наиболее важным применением диодов с PN переходом является выпрямление, и это процесс преобразования переменного тока в постоянный.

    Полупериодное выпрямление

    В однофазном полуволновом выпрямителе течет либо отрицательная, либо положительная половина переменного напряжения, тогда как другая половина переменного напряжения блокируется. Следовательно, выходной сигнал принимает только половину волны переменного тока.Один диод требуется для однофазного полуволнового выпрямления и три диода для трехфазного питания. Полупериодный выпрямитель производит большее количество пульсаций, чем двухполупериодный выпрямитель, и для устранения гармоник он требует гораздо большей фильтрации.

    Однофазный однополупериодный выпрямитель

    Для синусоидального входного напряжения выходное постоянное напряжение холостого хода для идеального полуволнового выпрямителя составляет

    Vrms = Vpeak / 2

    Vdc = Vpeak / ᴨ

    Где

    • Vdc, Vav - выходное напряжение постоянного тока или среднее выходное напряжение
    • Vpeak - пиковое значение входного фазного напряжения
    • Vrms - выходное напряжение среднеквадратичного значения

    Работа полуволнового выпрямителя

    PN переход диод проводит только при прямом смещении. Полупериодный выпрямитель использует тот же принцип, что и диод с PN переходом, и таким образом преобразует переменный ток в постоянный. В схеме однополупериодного выпрямителя сопротивление нагрузки включено последовательно с диодом с PN переходом. Переменный ток - это вход однополупериодного выпрямителя. Понижающий трансформатор принимает входное напряжение, а выходной сигнал трансформатора передается на нагрузочный резистор и диод.

    Работа HWR объясняется в двух фазах:

    • Процесс положительной полуволны
    • Процесс отрицательной полуволны
    Положительный полуволна

    При частоте 60 Гц в качестве входного напряжения переменного тока шаг трансформатор понижает это напряжение до минимального.Таким образом, на вторичной обмотке трансформатора создается минимальное напряжение. Это напряжение на вторичной обмотке называется вторичным напряжением (Vs). Минимальное напряжение подается как входное напряжение на диод.

    Когда входное напряжение достигает диода, во время положительного полупериода диод переходит в состояние прямого смещения и пропускает электрический ток, тогда как во время отрицательного полупериода диод переходит в отрицательное состояние смещения и препятствует прохождению электрического тока.Положительная сторона входного сигнала, который подается на диод, совпадает с прямым напряжением постоянного тока, которое подается на диод P-N. Таким же образом, отрицательная сторона входного сигнала, который подается на диод, совпадает с обратным постоянным напряжением, которое прикладывается к PN-диоду

    Итак, было известно, что диод проводит ток в смещенном в прямом направлении состоянии и препятствует поток тока в обратном смещенном состоянии. Точно так же в цепи переменного тока диод пропускает ток в течение цикла + ve и блокирует прохождение тока во время цикла -ve.Переходя к + ve HWR, он не будет полностью препятствовать работе полупериодов -ve, он позволяет использовать несколько сегментов полупериодов -ve или допускает минимальный отрицательный ток. Это генерация тока из-за неосновных носителей заряда, находящихся в диоде.

    Генерация тока через эти неосновные носители заряда очень минимальна, поэтому им можно пренебречь. Эту минимальную часть полупериодов -ve невозможно наблюдать на участке нагрузки. В практических диодах считается, что отрицательный ток равен «0».

    Резистор в секции нагрузки использует постоянный ток, который вырабатывается диодом. Таким образом, резистор называется резистором электрической нагрузки, где напряжение / ток постоянного тока рассчитываются на этом резисторе (R L ). Электрическая мощность считается электрическим коэффициентом схемы, в которой используется электрический ток. В HWR резистор использует ток, производимый диодом. Из-за этого резистор называют нагрузочным резистором. R L в HWR используется для ограничения или ограничения дополнительного постоянного тока, генерируемого диодом.

    Таким образом, был сделан вывод, что выходной сигнал в полуволновом выпрямителе представляет собой непрерывные полупериоды + ve, которые имеют синусоидальную форму.

    Негативная полуволна

    Работа и конструкция полуволнового выпрямителя в отрицательном направлении почти идентична положительной полуволновой выпрямителю. Единственный сценарий, который здесь будет изменен, - это направление диода.

    Если входное напряжение переменного тока составляет 60 Гц, понижающий трансформатор снижает его до минимального напряжения.Таким образом, на вторичной обмотке трансформатора создается минимальное напряжение. Это напряжение на вторичной обмотке называется вторичным напряжением (Vs). Минимальное напряжение подается в качестве входного напряжения на диод.

    Когда входное напряжение достигает диода, во время отрицательного полупериода диод переходит в состояние прямого смещения и пропускает электрический ток, тогда как во время положительного полупериода диод переходит в отрицательное состояние смещения и препятствует прохождению электрического тока.Отрицательная сторона входного сигнала, который подается на диод, совпадает с прямым постоянным напряжением, которое подается на диод P-N. Таким же образом, положительная сторона входного сигнала, который подается на диод, совпадает с обратным напряжением постоянного тока, которое прикладывается к PN-диоду

    Итак, было известно, что диод проводит ток в состоянии обратного смещения и препятствует протекание тока в прямом смещенном состоянии. Таким же образом в цепи переменного тока диод пропускает ток в течение цикла -ve и блокирует ток во время цикла + ve.Переходя к -ve HWR, он не будет полностью препятствовать положительным полупериодам, он допускает несколько сегментов положительных полупериодов или допускает минимальный положительный ток. Это генерация тока из-за неосновных носителей заряда, находящихся в диоде.

    Генерация тока через эти неосновные носители заряда очень минимальна, поэтому им можно пренебречь. Эта минимальная часть положительных полупериодов не может быть соблюдена на участке нагрузки. В практических диодах считается, что положительный ток равен «0».

    Резистор в секции нагрузки использует постоянный ток, который вырабатывается диодом. Таким образом, резистор называется резистором электрической нагрузки, где напряжение / ток постоянного тока рассчитываются на этом резисторе (R L ). Электрическая мощность считается электрическим коэффициентом схемы, в которой используется электрический ток. В HWR резистор использует ток, производимый диодом. Из-за этого резистор называют нагрузочным резистором. R L в HWR используется для ограничения или ограничения дополнительного постоянного тока, генерируемого диодом.

    В идеальном диоде полупериоды + ve и -ve в выходной части кажутся аналогичными полупериодам + ve и -ve Но в практических сценариях полупериоды + ve и -ve несколько отличаются от полупериодов + ve и -ve. циклы ввода, и это незначительно.

    Итак, был сделан вывод, что выходной сигнал в однополупериодном выпрямителе представляет собой непрерывные полупериоды, которые имеют синусоидальную форму. Таким образом, выходной сигнал полуволнового выпрямителя представляет собой непрерывные синусоидальные сигналы с положительной и отрицательной полярностью, но не чистый сигнал постоянного тока и в пульсирующей форме.

    Работа полуволнового выпрямителя

    Это пульсирующее значение постоянного тока изменяется в течение короткого периода времени.

    Работа полуволнового выпрямителя

    Во время положительного полупериода, когда вторичная обмотка верхнего конца положительна по отношению к нижнему концу, диод находится в состоянии прямого смещения и проводит ток. Во время положительных полупериодов входное напряжение прикладывается непосредственно к сопротивлению нагрузки, когда прямое сопротивление диода предполагается равным нулю.Формы сигналов выходного напряжения и выходного тока такие же, как у входного переменного напряжения.

    Во время отрицательного полупериода, когда вторичная обмотка нижнего конца положительна по отношению к верхнему концу, диод находится в состоянии обратного смещения и не проводит ток. Во время отрицательного полупериода напряжение и ток на нагрузке остаются нулевыми. Величина обратного тока очень мала и ею пренебрегают. Таким образом, во время отрицательного полупериода мощность не подается.

    Серия положительных полупериодов - это выходное напряжение, возникающее на сопротивлении нагрузки. Выходной сигнал представляет собой пульсирующую волну постоянного тока, и для создания плавных выходных волновых фильтров используются фильтры, которые должны проходить через нагрузку. Если входная волна имеет полупериод, то он известен как полуволновой выпрямитель.

    Цепи трехфазного полуволнового выпрямителя

    Трехфазный полуволновой неуправляемый выпрямитель требует трех диодов, каждый из которых подключен к одной фазе. Схема трехфазного выпрямителя страдает от высокого уровня гармонических искажений как в цепях постоянного, так и переменного тока.Выходное напряжение на стороне постоянного тока выдает три различных импульса за цикл.

    Трехфазный HWR в основном используется для преобразования трехфазной мощности переменного тока в трехфазную мощность постоянного тока. При этом вместо диодов используются переключаемые, которые называются неуправляемыми переключателями. Здесь неуправляемые переключатели соответствуют тому, что не существует подхода к регулированию времени включения и выключения переключателей. Это устройство построено с использованием трехфазного источника питания, подключенного к трехфазному трансформатору, при этом вторичная обмотка трансформатора всегда соединена звездой.

    Здесь используется только соединение звездой по той причине, что нейтральная точка необходима для повторного подключения нагрузки к вторичной обмотке трансформатора, обеспечивая тем самым обратное направление для потока мощности.

    Общая конструкция 3-фазного HWR, обеспечивающего исключительно резистивную нагрузку, показана на рисунке ниже. Конструктивно каждая фаза трансформатора обозначена как отдельный источник переменного тока.

    Коэффициент полезного действия трехфазного трансформатора составляет почти 96.8%. Хотя эффективность трехфазного HWR больше, чем у однофазного HWR, это меньше, чем у трехфазного двухполупериодного выпрямителя.

    Трехфазный HWR
    Характеристики полуволнового выпрямителя

    Характеристики полуволнового выпрямителя для следующих параметров

    PIV (Peak Inverse Voltage)

    В условиях обратного смещения диод должен выдерживать максимальное напряжение. Во время отрицательного полупериода ток через нагрузку не протекает.Таким образом, на диоде появляется полное напряжение, потому что нет падения напряжения через сопротивление нагрузки.

    PIV однополупериодного выпрямителя = V SMAX

    Это PIV полуволнового выпрямителя .

    Средние и пиковые токи в диоде

    Предположим, что напряжение на вторичной обмотке трансформатора синусоидально, а его пиковое значение равно V SMAX . Мгновенное напряжение, которое подается на однополупериодный выпрямитель, составляет

    Vs = V SMAX Sin wt

    Ток, протекающий через сопротивление нагрузки, составляет

    I MAX = V SMAX / (R F + R L )

    Регламент

    Регулировка - это разница между напряжением холостого хода и напряжением полной нагрузки по отношению к напряжению полной нагрузки, а регулирование напряжения в процентах дается как

    % Регулирование = {(Vno-load - Vfull-load) / Vfull-load} * 100

    КПД

    Отношение входного переменного тока к выходному постоянному току известно как КПД (?).

    ? = Pdc / Pac

    Мощность постоянного тока, подаваемая на нагрузку, составляет

    Pdc = I 2 dc R L = (I MAX / ᴨ) 2 R L

    Входная мощность переменного тока на трансформатор,

    Pac = Рассеиваемая мощность в сопротивлении нагрузки + рассеиваемая мощность на переходном диоде

    = I 2 действ. L = {I 2 MAX /4} [R F + R L ]

    ? = Pdc / Pac = 0.406 / {1 + R F / R L }

    КПД полуволнового выпрямителя составляет 40,6%, если пренебречь R F .

    Коэффициент пульсаций (γ)

    Содержание пульсаций определяется как количество переменного тока, присутствующего в выходном постоянном токе. Если коэффициент пульсаций меньше, производительность выпрямителя будет больше. Значение коэффициента пульсаций для полуволнового выпрямителя составляет 1,21.

    Мощность постоянного тока, генерируемая HWR, не является точным сигналом постоянного тока, а является пульсирующим сигналом постоянного тока, а в форме пульсирующего постоянного тока существуют пульсации.Эти колебания можно уменьшить, используя фильтрующие устройства, такие как катушки индуктивности и конденсаторы.

    Для вычисления количества пульсаций в сигнале постоянного тока используется коэффициент, который называется коэффициентом пульсаций и обозначается как γ . Когда коэффициент пульсации высокий, он показывает расширенную пульсирующую волну постоянного тока, тогда как минимальный коэффициент пульсации показывает минимальную пульсирующую волну постоянного тока.

    Когда значение γ очень минимально, это означает, что выходной постоянный ток почти такой же, как чистый сигнал постоянного тока.Таким образом, можно утверждать, что чем ниже коэффициент пульсации, тем более плавный сигнал постоянного тока.

    В математической форме этот коэффициент пульсации обозначается как отношение среднеквадратичного значения секции переменного тока к секции постоянного тока выходного напряжения.

    Коэффициент пульсации = среднеквадратичное значение секции переменного тока / среднеквадратичное значение секции постоянного тока

    I 2 = I 2 dc + I 2 1 + I 2 2 + I 2 4 = I 2 dc + I 2 ac

    γ = I ac / I dc = (I 2 - I 2 ) / I dc = {(I rms / I 2 dc ) / Idc = {(I rms / I 2 dc ) -1} = k f 2 -1)

    Где kf - форм-фактор

    kf = Irms / Iavg = (Imax / 2) / (Imax / ᴨ) = ᴨ / 2 = 1.57

    Итак, γ = (1,572 - 1) = 1,21

    Коэффициент использования трансформатора (TUF)

    Он определяется как отношение мощности переменного тока, подаваемой к нагрузке, и номинальной мощности вторичного переменного тока трансформатора. TUF полуволнового выпрямителя составляет около 0,287.

    HWR с конденсаторным фильтром

    Согласно общей теории, которая обсуждалась выше, на выходе полуволнового выпрямителя является пульсирующий сигнал постоянного тока. Это получается, когда HWR работает без фильтра.Фильтры - это устройство, которое используется для преобразования пульсирующего сигнала постоянного тока в устойчивые сигналы постоянного тока, что означает (преобразование пульсирующего сигнала в плавный сигнал). Это может быть достигнуто путем подавления пульсаций постоянного тока, которые возникают в сигнале.

    Хотя эти устройства теоретически можно использовать без фильтров, но они должны быть реализованы для любых практических приложений. Поскольку устройству постоянного тока потребуется устойчивый сигнал, пульсирующий сигнал должен быть преобразован в плавный, чтобы его можно было использовать в реальных приложениях.По этой причине HWR используется с фильтром в практических сценариях. Вместо фильтра можно использовать катушку индуктивности или конденсатор, но чаще всего используется HWR с конденсатором.

    Рисунок ниже поясняет принципиальную схему конструкции полуволнового выпрямителя с конденсаторным фильтром и то, как он сглаживает пульсирующий сигнал постоянного тока.

    Преимущества и недостатки

    По сравнению с двухполупериодным выпрямителем, однополупериодный выпрямитель не так часто используется в приложениях.Хотя у этого устройства мало преимуществ. Преимущества полуволнового выпрямителя : :

    • Дешевый - Поскольку используется минимальное количество компонентов
    • Простой - Благодаря тому, что конструкция схемы полностью проста
    • Простота использования - Благодаря легкой конструкции, использование устройства также будет таким оптимальным.
    • Небольшое количество компонентов

    Недостатками полуволнового выпрямителя являются:

    • В секции нагрузки выходная мощность включается в компоненты как постоянного, так и переменного тока, где базовый уровень частоты аналогичен уровню частоты входного напряжения.Кроме того, будет увеличиваться коэффициент пульсации, что означает, что шум будет высоким, и потребуется расширенная фильтрация для обеспечения постоянного выходного сигнала постоянного тока.
    • Поскольку подача энергии будет происходить только во время одного полупериода входного переменного напряжения, их выпрямительные характеристики будут минимальными, а также будет меньше выходная мощность.
    • Полупериодный выпрямитель имеет минимальный коэффициент использования трансформатора.
    • В сердечнике трансформатора происходит насыщение по постоянному току, которое приводит к току намагничивания, гистерезисным потерям, а также к развитию гармоник.
    • Количество мощности постоянного тока, которое поступает от полуволнового выпрямителя, недостаточно для генерации даже общего количества энергии. В то время как это можно использовать для нескольких приложений, таких как зарядка аккумулятора.

    Приложения

    Основное применение однополупериодного выпрямителя - получение мощности переменного тока от источника постоянного тока. Выпрямители в основном используются для внутренних цепей источников питания почти в каждом электронном устройстве. В источниках питания выпрямитель обычно размещается последовательно, таким образом, он состоит из трансформатора, сглаживающего фильтра и регулятора напряжения.Некоторые из других приложений HWR:

    • Использование выпрямителя в блоке питания позволяет преобразовывать переменный ток в постоянный. Мостовые выпрямители широко используются в огромных приложениях, где они обладают способностью преобразовывать высокое переменное напряжение в минимальное постоянное напряжение.
    • Реализация HWR помогает получить требуемый уровень постоянного напряжения через понижающие или повышающие трансформаторы.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *