पावर ट्रान्सफर्मरहरू आउटपुटको रूपमा: अभ्यासमा बारम्बार टक्करहरूको विश्लेषण 

यो संयोजन "आउटपुटको रूपमा पावर ट्रान्सफर्मरहरू?" - निरन्तर प्राविधिक विशिष्टताहरूमा आउँछ, विशेष गरी ग्राहकहरूबाट जो "यसलाई भरपर्दो रूपमा गर्न?" र तिनीहरू वास्तवमै बिन्दुमा पुग्दैनन्। म तुरुन्तै भन्छु: पावर ट्रान्सफर्मर आफैंमा नियन्त्रण प्रणाली वा उपकरण बिजुली आपूर्तिको शास्त्रीय अर्थमा आउटपुट उपकरण होइन। यो भोल्टेज स्तर रूपान्तरण गर्न डिजाइन गरिएको नेटवर्क तत्व हो। तर जब यो आउँछ, उदाहरणका लागि, शक्तिशाली पावर आपूर्ति, परीक्षण बेन्च वा विशिष्ट औद्योगिक स्थापनाहरूमा, यो वास्तवमा क्यास्केडको आउटपुटमा स्थापना गर्न सकिन्छ। र यहाँ बारीकसहरू सुरु हुन्छन्, जुन सिद्धान्तमा प्रायः छुटेका हुन्छन्, तर व्यवहारमा छेउमा आउँछन् - प्रतिक्रियाशील शक्तिबाट स्विच गर्ने क्रममा वर्तमान सर्जहरूमा।

यो पनि कहाँ हुन्छ र गलतफहमीको जरा के हो?

प्रायजसो, तपाइँ परियोजनाहरूमा समस्याको यो सूत्रीकरणमा आउनुहुन्छ जहाँ तपाइँले कम भोल्टेज (भन्नुहोस्, 36V, 100V) लाई ठूलो लोड वर्तमान - सयौं र हजारौं एम्पियरहरू प्राप्त गर्न आवश्यक छ। ग्राहकले रेखाचित्र देख्छ: रेक्टिफायर -> इन्भर्टर -> ट्रान्सफर्मर -> लोड। र उसले यो अन्तिम ट्रान्सफर्मरलाई "आउटपुट" भन्छ। वास्तवमा, हो, यो रूपान्तरण मार्गको आउटपुटमा छ। तर प्राविधिक रूपमा उनी बाँकी छन्पावर ट्रान्सफर्मरयो सबै समावेश छ: एक निश्चित अपरेटिङ मोड (फ्रिक्वेन्सी, वर्तमान आकार, पावर कारक) को लागि गणना, चुम्बकीकरण संग समस्या, इस्पात र तामा मा खाता घाटा लिन को लागी आवश्यकता। मुख्य गल्ती यसलाई कम-वर्तमान उपकरणहरूमा आउटपुट ट्रान्सफर्मरको एनालगको रूपमा विचार गर्नु हो, जहाँ सिग्नल आकार र फ्रिक्वेन्सी ब्यान्ड महत्त्वपूर्ण छ। यहाँ कुञ्जी ऊर्जा दक्षता र गतिशील प्रतिक्रियाशील शक्ति नियन्त्रण हो।

मलाई बसबारहरूको परीक्षणको लागि एउटा परियोजना याद छ। यो 50V मा 4000A प्रदान गर्न आवश्यक थियो। ग्राहकलाई सुरुमा आउटपुट ट्रान्सफर्मर चाहिन्छ? कडा भोल्टेज स्थिरीकरण संग। तर यस्तो शक्ति र कम आउटपुट भोल्टेज संग, ट्रान्सफर्मर आफै महत्वपूर्ण भोल्टेज ड्रप र प्रतिक्रियात्मक घटक को एक स्रोत बन्छ। यो व्याख्या गर्न धेरै समय लाग्यो कि प्रणालीको मुख्य तत्व ट्रान्सफर्मर आफैं हुनेछैन, तर यो भन्दा पहिले थाइरिस्टर रेक्टिफायरको लागि नियन्त्रण प्रणाली, यी ड्रडाउनहरूको लागि क्षतिपूर्ति। यन्त्र आफैलाई तेल-आधारित हुन रोजिएको थियो, जबरजस्ती कूलिंगको साथ - मानकपावर ट्रान्सफर्मरTMG, तर कम भोल्टेज र बढेको वर्तमान घनत्वको लागि पुन: गणना गरिएको माध्यमिक घुमाउरोसँग।

यो यस्तो कन्फिगरेसनमा छ कि क्षणिक प्रक्रियाहरू अक्सर बेवास्ता गरिन्छ। निष्क्रिय अवस्थामा ट्रान्सफर्मर खोल्नु एकदम एक खोज हो। चुम्बकीय प्रवाहको प्रवेश नाममात्र मान भन्दा धेरै गुणा बढी हुन सक्छ। यदि? बाहिर निस्कने मा? त्यहाँ यस्तो ट्रान्सफर्मर छ, र यसको अगाडि एक सेमीकन्डक्टर कन्भर्टर छ, यो थ्रोले कुञ्जीहरू बिगार्न सक्छ। यो बलस्ट प्रतिरोधकहरू मार्फत सफ्ट स्टार्ट सर्किटहरू वा अनुक्रमिक जडान प्रणालीहरू लागू गर्न आवश्यक छ। यो एक सिद्धान्त होइन - anodizing बिरुवाहरु मध्ये एक मा, वास्तवमा यो स्थिति लाई सुरक्षा र डाउनटाइम को निरन्तर सक्रियता को नेतृत्व गर्यो। हामीले ट्रान्सफर्मरलाई एक चरण उत्तेजना प्रणालीको साथ मोडेलको साथ बदल्ने निर्णय गर्यौं।

चयन र गणना को विशेषताहरु: न केवल आयाम र kVA

एक विशिष्ट उपकरणमा निर्णय गर्दा, क्याटलग पावर मात्र सुरुवात हो। मानौं समस्या ठूलो इलेक्ट्रोलाइजरको लागि फ्रिक्वेन्सी ड्राइभ सर्किटमा छ। इन्भर्टर पछि त्यहाँ एक स्टेप-डाउन ट्रान्सफर्मर छ, जुन 50 हर्ट्जको साइनसाइडल नेटवर्क फ्रिक्वेन्सीमा काम गर्दैन, तर इन्भर्टरको आउटपुट PWM फ्रिक्वेन्सीमा - भन्नुहोस्, 100 Hz देखि 400 Hz सम्म। ५० हर्ट्जको लागि डिजाइन गरिएको मानक ट्रान्सफर्मर उच्च फ्रिक्वेन्सीहरूमा स्टिलमा बढ्दो हानिको कारण यहाँ जलेर वा अधिक तताउनेछ। इन्सुलेशन र चुम्बकीय सर्किट को एक विशेष गणना आवश्यक छ।

यो जहाँ तपाइँ विशेष निर्माताहरु मा फर्कनुहोस् जसले सन्दर्भ बुझ्दछ। उदाहरण को लागी, कम्पनी जस्तै उच्च र कम भोल्टेज को प्रसारण र वितरण को लागी समाधान माWenzhou Qiaonasen विद्युतीय उपकरण कं, लिमिटेड(उनीहरूको पोर्टफोलियो मा हेर्न सकिन्छhttps://www.qnasen.ru), यो अक्सर गैर-मानक प्यारामिटरहरूको लागि ट्रान्सफर्मर निर्माण गर्न सम्भव छ। यो "1000 kVA ट्रान्सफर्मर" किन्न मात्र होइन, तर अपरेटिङ फ्रिक्वेन्सी दायरा, हालको आकार (साइन, स्क्वायर वेभ, PWM), र लोडको प्रकृति (तीव्र चर, बारम्बार सर्ट सर्किटहरू सहित, आर्क वेल्डिङको रूपमा) जनाउने प्राविधिक विनिर्देशहरू तयार गर्न महत्त्वपूर्ण छ।

अर्को व्यावहारिक बिन्दु windings जडान को विधि हो। तीन-चरण आउटपुट चरणहरूमा प्रायः तारा-तारा सर्किट चाहिन्छ। तटस्थ वा डेल्टा तारा संग? चरण पारीको लागि। यसले आयाम र सुरक्षा सर्किटलाई असर गर्छ। एक पटक, ग्याल्भेनिक लाइन अपग्रेड गर्दा, तिनीहरूले यससँग गल्ती गरे - तिनीहरूले Dyn11 जडानको साथ मानक ट्रान्सफर्मर लिए, तर रेक्टिफायर प्रणालीलाई Yy0 चाहिन्छ। मैले बाहिरी क्षतिपूर्ति चोक थपेर साइटमा यसलाई पुन: गर्नुपर्‍यो। महँगो र प्रभावहीन।

चिसो र प्याकेजिङ समस्याहरूले जीवन चक्र निर्धारण गर्दछ

यदि ट्रान्सफर्मरलाई कार्यशाला भित्र अन्तिम तत्वको रूपमा स्थापना गरिएको छ, भन्नुहोस्, रोलिङ मिलमा, तब वातावरण धातुको धुलो, उच्च तापक्रम र कम्पन हो। चुहावट र आगोको जोखिमको कारणले तेल चिसो वांछनीय नहुन सक्छ। तपाईले ड्राई ट्रान्सफर्मर (DTS) छान्नुहुन्छ, तर ताप मार्जिनको साथ। तिनीहरूको विन्डिङहरूलाई प्रायः ट्र्याकिङ प्रतिरोध वृद्धिको साथ अतिरिक्त इन्सुलेशन चाहिन्छ। वेंटिलेशन डिजाइन गरिनु पर्छ ताकि हावाको प्रवाह धुलोले भरिएको छैन - तपाइँ फिल्टरहरू स्थापना गर्नुहुन्छ, तर तिनीहरूलाई सफा गर्न आवश्यक छ। वास्तविकता यो हो कि यो प्रायः उद्यमहरूमा बेवास्ता गरिन्छ, र ट्रान्सफर्मरले आफ्नो स्रोत गुमाउँदै, सीमामा काम गर्दछ।

एक चाखलाग्दो मामला एक प्रेरण हीटिंग स्थापना संग थियो। त्यहाँ, आउटपुट ट्रान्सफर्मर (अनिवार्य रूपमा एक मिल्दो) 1-10 kHz को फ्रिक्वेन्सीहरूमा संचालित। समस्या चुम्बकीय कोर (फेराइट) मा थिएन, तर विन्डिङको चिसोपनमा थियो, जुन पानी-ठुलो खोक्रो बसबारसँग बनाइएको थियो। डिजाइनरहरूले सुरुमा पानीको कठोरतालाई ध्यान दिएनन् - छ महिना पछि च्यानलहरू बढ्यो, गर्मी उत्पादन घट्यो, र ट्रान्सफर्मर ओभरहेटिंगको कारण असफल भयो। मैले यसलाई डिस्टिल्ड वाटरको साथ बन्द-लुप प्रणालीमा रूपान्तरण गर्नुपर्‍यो। यो प्रश्न हो कि यदि तपाइँ सही प्रकारको उपकरण छनौट गर्नुभयो भने, तपाइँ "साना चीजहरू" मा चिन्ह गुमाउन सक्नुहुन्छ। सञ्चालन।

लेआउट पनि महत्त्वपूर्ण छ। एक पावर ट्रान्सफर्मर, विशेष गरी एक शक्तिशाली, एक महत्वपूर्ण चुम्बकीय आवारा क्षेत्र सिर्जना गर्दछ। यदि एउटै स्ट्यान्डको नियन्त्रण प्रणालीको सिग्नल केबलहरू नजिकैबाट जान्छ भने, हस्तक्षेप र विफलताहरू अपरिहार्य छन्। तपाईंले यसलाई स्क्रिन गर्नु पर्छ वा यसलाई टाढामा फैलाउनु पर्छ, जुन सधैं सम्भव छैन। एउटा अनुसन्धान संस्थानको लागि एउटा परियोजनामा, यस्तो आउटपुट ट्रान्सफर्मरको लागि एल्युमिनियम पानाबाट छुट्टै स्क्रिन बनाउन र स्क्रिनमा ट्विस्टेड जोडी केबलहरू सहित सबै कम भोल्टेज तारहरू रिले गर्न आवश्यक थियो।

सुरक्षा र नियन्त्रण उपकरण संग अन्तरक्रिया

यहाँ एक सामान्य गल्ती सामान्य लोड जस्तै मानक सर्किट ब्रेकर वा फ्यूज संग ट्रान्सफर्मर जोगाउने प्रयास हो। तर यस्तो ट्रान्सफर्मरको आउटपुटमा सर्ट सर्किटको प्रवाह, विशेष गरी कम आउटपुट भोल्टेजमा, ठूलो हुन सक्छ - दसौं किलोम्पियर। मेसिनमा बन्द गर्न समय नहुन सक्छ, र टायर पग्लिनेछ। तपाईंलाई द्रुत-अभिनय अर्धचालक फ्यूजहरू वा वर्तमान-सीमित कार्यको साथ विशेष स्विचहरू चाहिन्छ। तिनीहरूको प्यारामिटरहरू ट्रान्सफर्मरको समय-वर्तमान विशेषतासँग अनुरूप हुनुपर्छ।

अर्को nuance ओभरलोड सुरक्षा छ। यस अपरेटिङ मोडमा ट्रान्सफर्मरको लागि, लोड अत्यधिक चर हुन सक्छ। सेकेन्डरी विन्डिङको मूल्याङ्कन गरिएको वर्तमान अनुसार कन्फिगर गरिएको थर्मल रिले उच्च हार्मोनिक्सको कारणले क्रमशः ओभरहेटिंगबाट बचाउन सक्दैन, जुन उत्पादन गरिन्छ, उदाहरणका लागि, यसको अगाडि थाइरिस्टर रेक्टिफायरद्वारा। थर्मिस्टरहरू सिधै घुमाउरो (PTC प्रणाली) वा चुम्बकीय सर्किटमा थर्मल सुरक्षामा स्थापना गर्न सल्लाह दिइन्छ। त्यस्ता अवस्थाहरूमा, हामी प्राय: तापक्रम सेन्सरहरू उत्पादन चरणमा सबैभन्दा तातो ठाउँहरूमा राख्छौं, र तिनीहरूबाट संकेत सामान्य स्थापना नियन्त्रण प्रणालीमा जान्छ।

नियन्त्रण संगआउटपुट रूपमा पावर ट्रान्सफर्मरयो सबै त्यति सरल पनि छैन। यदि यो एक स्थिर बिजुली आपूर्ति प्रणालीको भाग हो भने, त्यसपछि भोल्टेज सेन्सर ट्रान्सफर्मरको माध्यमिक घुमाउरो आउटपुटमा स्थापित हुनुपर्छ, तर सीधा लोडमा। हालको परिवर्तन हुँदा windings को सक्रिय प्रतिरोध मा भोल्टेज ड्रप को कारण, प्रतिक्रिया सही काम गर्दैन। तपाईंले या त नियन्त्रक एल्गोरिदममा यो ड्रपको लागि क्षतिपूर्ति गर्नुपर्छ, वा चार-तार जडान रेखाचित्र प्रयोग गर्नुहोस्। अभ्यासमा, पछिल्लो अधिक भरपर्दो छ, तर थप जडान लाइनहरू आवश्यक छ।

अर्थव्यवस्था र विश्वसनीयता: यो लायक छ?

आउटपुट लिङ्कको रूपमा क्लासिक पावर ट्रान्सफर्मरको प्रयोग प्रायः विश्वसनीयता र लागतको कारणले गर्दा हुन्छ। आधुनिक IGBT अर्धचालक कन्भर्टरहरू, उच्च प्रवाहमा सीधा कम भोल्टेज डेलिभर गर्न सक्षम, धेरै महँगो र चिसो गर्न गाह्रो छ। "इन्भर्टर + को जोडीआउटपुट रूपमा पावर ट्रान्सफर्मर"सस्तो र थप मर्मत योग्य हुन जान्छ। ट्रान्सफर्मर दशकौंसम्म टिक्न सक्छ, जबकि पावर मोड्युलहरूलाई भारी शुल्क प्रयोग अन्तर्गत प्रत्येक केही वर्षमा प्रतिस्थापन आवश्यक पर्दछ।

तर, यो दोधारे तरवार हो। ट्रान्सफर्मर थप्दा प्रणालीको समग्र दक्षता १-३% ले घट्छ, र यसको अर्थ मेगावाटको पावरको साथमा, महत्त्वपूर्ण घाटा र बिजुली बिलहरू हुन्। कहिलेकाहीँ, जीवन चक्र गणना गरेपछि, ग्राहक निष्कर्षमा आउँछ कि यो एक पटक सबै अर्धचालक समाधान मा लगानी गर्न राम्रो छ। तर एक पटक वा विरलै सुरु गरिएको स्थापनाहरूको लागि (उदाहरणका लागि, परीक्षण बेन्च), ट्रान्सफर्मर आउटपुट विश्वसनीयताको सर्तमा मात्र विकल्प हो।

अन्तमा, म भन्न चाहन्छु कि वाक्यांश? पावर ट्रान्सफर्मर आउटपुट? - प्राविधिक बकवास होइन, तर एक धेरै जीवित व्यावहारिक समस्या। तर यसको कार्यान्वयनको लागि टेम्प्लेट दृष्टिकोण चाहिँदैन, तर विद्युतीय इन्जिनियरिङ्, सञ्चालन अवस्था र परियोजनाको अर्थशास्त्रको गहिरो बुझाइ चाहिन्छ। सफलताको कुञ्जी विवरणहरूमा छ: प्यारामिटरहरूको सही गणना, खातामा वास्तविक र आदर्श लोड होइन, र एक निर्माताको सही छनौट जसले यी सूक्ष्मताहरूलाई धातुमा अनुवाद गर्न सक्छ। जस्तै, उदाहरणका लागि, पावर उपकरणहरूको लागि उल्लेखित समाधानहरूमा, जहाँ एक विशेष परियोजनाको लागि उनीहरूले गैर-मानक डिजाइन प्रस्ताव गर्न सक्छन्, र गोदामबाट नजिकको मानक आकार मात्र पठाउन सक्दैनन्।