Was ist der Unterschied zwischen einem Gleichrichtertransformator und einem Leistungstransformator?

Was ist ein Gleichrichtertransformator?

Die Gleichstromumwandlung umfasst drei Betriebsarten: Gleichrichtung, Invertierung und Frequenzumwandlung. Die Gleichrichtung ist die am häufigsten verwendete. Das Hauptmerkmal eines Gleichrichtergeräts ist, dass es die Eingangsspannung von AC in die Ausgangsspannung von DC durch Gleichrichtung und Filterung umwandelt. Ein Gleichrichtertransformator ist der Leistungstransformator, der in Gleichrichtergeräten verwendet wird. Die meisten industriellen gleichgerichteten DC-Stromversorgungen werden durch Gleichrichtertransformatoren und Gleichrichtergeräte gewonnen.

Was ist ein Leistungstransformator?

Leistungstransformatoren beziehen sich typischerweise auf Transformatoren, die elektrische Antriebssysteme mit Energie versorgen. Die meisten Transformatoren in Stromnetzen sind Leistungstransformatoren.

Unterschiede zwischen Gleichrichtertransformatoren und Leistungstransformatoren

Funktionale Unterschiede

• Funktionen von Gleichrichtertransformatoren:
  1. Bereitstellung der geeigneten Spannung für das Gleichrichter-System.
  2. Verringerung der Verschmutzung des Stromnetzes durch die Wellenformverzerrung, die vom Gleichrichter-System verursacht wird.

Der Ausgang eines Gleichrichtertransformators ist immer noch AC und versorgt ausschließlich das Gleichrichtergerät mit Energie. Typischerweise ist die Primärseite in einer Sternschaltung und die Sekundärseite in einer Dreieckschaltung angeschlossen, um höherwertige Harmonische zu unterdrücken. Der Eckneutralpunkt der Sekundärseite ist nicht geerdet. Wenn das Gleichrichtergerät an einem Punkt geerdet ist, verursacht dies keine Geräteschäden, und ein Erdschluss-Alarm wird über das Erdungserkennungsgerät gesendet. Darüber hinaus wird eine abschirmende Isolation zwischen den Sekundärwicklungen hinzugefügt.

Gleichrichtertransformatoren werden hauptsächlich bei Elektrolyse, Verhüttung, Erregung, Stromübertragung, serieller Geschwindigkeitsregelung, elektrostatischer Staubentfernung und Hochfrequenzschweißen eingesetzt. Strukturell sind sie etwas unterschiedlich. Um glatte Wellenformen zu erreichen, werden einige Elektrolyse-Gleichrichtertransformatoren mit sechphasigen Ausgängen hergestellt, und eine externe sechsphasige Gleichrichterbrücke wird hinzugefügt, um relativ glatte Wellenformen zu erhalten. Entsprechend den aktuellen Wellenformmerkmalen und den Antiharmonikanforderungen des verwendeten Thyristor-Gleichrichterkreises in der Verhüttung und Hochfrequenzschweißen werden die Wirbelstromverluste in den Wicklungen und Streuverluste in den strukturellen Komponenten des Gleichrichtertransformators auf spezifische Daten und Prozesse optimiert. Tatsächlich ist die Gesamtstruktur ebenfalls ähnlich.

Leistungstransformatoren werden in der Regel am Neutralpunkt in einer Y/Y-Verbindung geerdet (bei der Bereitstellung von einphasigem Strom). Wenn sie für Gleichrichtergeräte verwendet werden, können sie die Gleichrichtergeräte im Falle eines Erdschlusses beschädigen und haben eine schlechte Unterdrückung der höherwertigen Harmonischen, die von den Gleichrichtergeräten erzeugt werden.

Verschiedene Anwendungen

Transformatoren, die als Gleichrichter-Stromversorgungen verwendet werden, werden als Gleichrichtertransformatoren bezeichnet. Die meisten industriellen gleichgerichteten DC-Stromversorgungen werden aus dem AC-Stromnetz durch Gleichrichtergeräte, die aus Gleichrichtertransformatoren und Gleichrichtern bestehen, gewonnen. In der heutigen stark modernisierten Gesellschaft ist ihre umfassende Verwendung direkt oder indirekt in nahezu jedem Bereich zu sehen. Leistungstransformatoren werden hauptsächlich in Energiesystemen, der täglichen Beleuchtung und in Fabriken verwendet. Die Hauptanwendungsbereiche von Gleichrichtertransformatoren sind wie folgt:

• Elektrochemische Industrie.
• DC-Stromversorgung für Antrieb.
• DC-Stromversorgung für die Übertragung.
• Gleichstromversorgung für die Gleichstromübertragung.
• Gleichstromversorgung für Galvanisierung oder elektrische Bearbeitung.
• Gleichstromversorgung für Erregung.
• Gleichstromversorgung zum Laden.
• Gleichstromversorgung für elektrostatische Abscheider.

Unterschiede der Ausgangsspannung

• Benennungsunterschiede: Aufgrund ihrer engen Verbindung mit Gleichrichtern wird die Ausgangsspannung eines Gleichrichtertransformators als Ventil-Seitenspannung bezeichnet, benannt nach der unidirektionalen Leitfähigkeit der Diode.
• Unterschiede in der Berechnungsmethode: Aufgrund der unterschiedlichen Wellenform des Gleichrichterlaststroms unterscheidet sich die Berechnungsmethode für seinen Ausgangsstrom signifikant von der von Leistungstransformatoren und variiert je nach verschiedenen Gleichrichterschaltungen.

Unterschiede in Design und Herstellung

Aufgrund der unterschiedlichen Anwendungen von Gleichrichtertransformatoren und Leistungstransformatoren unterscheiden sich auch ihr Design und ihre Herstellung erheblich:

• Unter Berücksichtigung der Arbeitsbedingungen von Gleichrichtertransformatoren erreichen sie eine geringe Stromdichte und magnetische Flussdichte sowie eine leicht höhere Impedanz.
• In Bezug auf die Wicklungsstruktur erfordert die Ventilseite manchmal zwei Wicklungen, um Strom für die Vorwärts- und Rückwärtsübertragung oder die Vorwärtsübertragung und Rückwärtsbremsung bereitzustellen. Während der Bremsung arbeitet der Umrichter im Wechselrichterzustand.
• Wenn der Transformator harmonische Anforderungen hat, sollte eine Abschirmschicht mit geerdeten Anschlüssen zwischen den Wicklungen platziert werden.
• Verschiedene Maßnahmen, wie die Verstärkung der Druckplatte und des Halters sowie die Erweiterung des Ölkreislaufs, werden ergriffen, um die Kurzschlussfestigkeit der Wicklung zu verbessern.
• Darüber hinaus wird hinsichtlich der Wärmeableitung in der Regel ein größerer Spielraum als bei Leistungstransformatoren in das Design und die Herstellung von Gleichrichtertransformatoren einbezogen.