فصلنامه ترانسفورماتور

1.52K views12:06

👆👆👆
✅ ترانسفورماتور فرکانس متغیر (VFT) یک دستگاه انتقال کنترل‌پذیر و دوسویه است که می‌تواند توان را بین شبکه‌های آسنکرون انتقال دهد. از لحاظ کارکرد، ترانسفورماتور فرکانس متغیر مشابه مبدل پشت به پشت HVDC است.

✅ فناوری اصلی ترانسفورماتور فرکانس متغیر عبارت از یک ترانسفورماتور گردنده (چرخشی) با سیم‌پیچ های سه فاز در هر دوی روتور و استاتور است. یک موتور و یک سیستم درایو به منظور تنظیم موقعیت چرخشی روتور نسبت به استاتور به کار می‌روند، در نتیجه دامنه و جهت عبور توان از ترانسفورماتور فرکانس متغیر کنتل می‌شود.

✅ اولین ترانسفورماتور فرکانس متغیر دنیا در پست لانگوئیس هیدرو کِبِک نصب شد، جایی که از آن می‌توان برای تبادل توان تا 100 مگاوات بین شبکه‌های آسنکرون توان کبک (کانادا) و نیویورک (آمریکا) استفاده کرد.

✅ ترانسفورماتور فرکانس متغیر (VFT) اساساً یک ترانسفورماتور جابجاکنندۀ پیوستۀ فاز متغیر است که می‌تواند در یک زاویه فاز قابل تنظیم کار کند. فناوری اصلی این ترانسفورماتور یک ترانسفورماتور گرنده با سیم‌پیچ‌های سه فاز بر روی هردوی روتور و استاتور است. سیستم کنترلر جریان را بین سیم‌پیچ سه فاز روتور و شبکۀ شینۀ ساکن آن هدایت می‌کند. یک شبکۀ توان به سمت روتور ترانسفورماتور و شبکۀ دیگر توان به سمت استاتور این ترانسفورماتور متصل شده است.

@transformermag

✅ عبور توان متناسب با زاویۀ ترانسفورماتور گردنده است، که در هر مدار توان ac دیگر نیز چنین است. امپدانس ترانسفورماتور گردنده و شبکۀ ac تعیین کنندۀ دامنۀ تغییر فاز لازم برای یک ترانسفورماتور توان داده شده است. عبور توان از ترانسفورماتور گردنده تابعی از گشتاور اعمالی به روتور است. اگر گشتاور به یک سمت اعمال شود، توان از سیم‌پیچ استاتور به سیم‌پیچ روتور عبور می‌کند. اگر گشتاور در جهت مخالف اعمال شود، توان از سیم‌پیچ روتور به سیم‌پیچ استاتور عبور می‌کند. عبور توان متناسب با دامنه و جهت گشتاور اعمالی است. اگر گشتاوری اعمال نشود، هیچ توانی از ترانسفورماتور گردنده عبور نمی‌کند. بدون توجه به جهت جریان، روتور به طور ذاتی خود را می‌چرخاند تا از اختلاف زاویه تحمیل شده از دو سیستم آسنکرون تبعیت کند و اگر شبکه‌ها دارای فرکانس‌های مختلف بانشد به طور پیوسته گردش خواهد کرد.

✅ گشتاور با یک موتور درایو به روتور اعمال می‌شود، این موتور با سیستم داریو سرعت متغیر کنترل می‌شود. وقتی یک ترانسفورماتور فرکانس متغیر برای اتصال دو شبکۀ توان با فرکانس یکسان به کار می‌رود، سرعت عملکرد طبیعی آن صفر است. بنابراین، سیستم موتور و درایو هرچند دارای سرعت صفر است (standstill)، به منظور تولید پیوستۀ گشتاور به کار می‌رود.

✅ اگر شبکۀ توان در یک سمت اغتشاشی را تجربه کند که موجب یک انحراف فرکانس می‌شود آنگاه ترانسفورماتور فرکانس متغیر در سرعتی متناسب با اختلاف فرکانس میان دو شبکۀ توان چرخش خواهد کرد. به دلیل این عملکرد پخش بار حفظ می‌شود. ترانسفورماتور فرکانس متغیر به منظور تنظیم پیوستۀ عبور توان با جابجایی فاز روی هر دو شبکه، طراحی شده است. یک رگولاتور حلقه بستۀ توان باعث می‌شود انتقال توان معادل یک نقطۀ تنظیم اپراتور حفظ شود.

✅ این رگولاتور توان اندازه‌گیری‌شده با نقطه تنظیم را مقایسه کرده و گشتاور موتور را به عنوان تابعی از خطای توان تنظیم می‌کند. رگولاتور توان به اندازه‌ای سریع است که می‌تواند به اغتشاشات شبکه پاسخ داده و انتقال پایدار توان را حفظ کند. عبور توان راکتیو از ترانسفورماتور فرکانس متغیر از قوانین مرسوم مدارهای ac پیروی می‌کند. این کار با امپدانس سری ترانسفورماتور و اختلاف دامنۀ ولتاژهای دو سمت تعیین می‌شود.

✅ برخلاف راهکارهای الکترونیک قدرتی، ترانسفورماتور فرکانس متغیر هیچ هارمونیکی تولید نکرده و نمی‌تواند موجب برهمنکش‌های نامطلوب با ژنراتورهای مجاور یا تجهیزات دیگر روی شبکه شود.

1.79K views12:09