در چشم انداز مهندسی برق، ترانس به عنوان یک دستگاه محوری ظاهر می شود و به این سوال مهم پاسخ می دهد که کدام دستگاه می تواند ولتاژ جریان ورودی را تغییر دهد. این در قلب تبدیل جریان متناوب (AC) به جریان مستقیم (DC) قرار دارد، فرآیندی که در بسیاری از کاربردها از شارژ کردن باتری‌ها تا تامین انرژی مدارهای پیچیده الکترونیک ضروری است. ترانس انتخابی، یک نوع تخصصی، بر اهمیت ترانس سلکتوری(انتخاب یکسو کننده) در حصول اطمینان از کارایی و قابلیت اطمینان این فرآیند تبدیل تاکید می کند. ترانس سلکتوری(انتخابی) با استفاده از مواد مختلف مانند سلنیوم و سیلیکون، و ادغام پیکربندی هایی مانند یکسو کننده های دوگانه یا یکسو کننده های جریان بالا، فرآیند تبدیل را برای برآوردن نیازهای خاص بهینه می کنند، بنابراین مسائلی مانند گرمایش هارمونیک را به حداقل می رسانند.
این مقاله با بررسی اجزای آن، مانند دیودها و پشته‌های ترانس، و نقش تنظیمات پالس در عملکرد آن، به محور اصلی یکسو کننده انتخابی می‌پردازد. در ادامه به بررسی طیف وسیعی از کاربردهای یکسو کننده های انتخابی می پردازد، از استفاده از آنها در تبدیل دستگاه ها گرفته تا تفاوت های ظریف تعمیر یکسو کننده. علاوه بر این، این گفتمان به تعمیر و نگهداری و عیب‌یابی گسترش می‌یابد، و تمایزات اساسی بین یک ترانسفورماتور در مقابل یکسو کننده و اهمیت درک اجزای یکسو کننده برای مدیریت مؤثر را برجسته می‌کند. در نهایت، هدف این روایت این است که خوانندگان را با درک جامعی از ابزار یکسو کننده انتخابی آشنا کند و آنها را از طریق انتخاب، کاربرد و نگهداری آن در حوزه‌های مختلف راهنمایی کند.
ترانس سلکتوری(انتخابی) چیست؟
تعریف یکسو کننده انتخابی
ترانس سلکتوری (انتخابی) یک دستگاه الکتریکی است که برای تبدیل جریان متناوب (AC) به جریان مستقیم (DC) طراحی شده است. این امر از طریق استفاده از دیودها، که دستگاه های نیمه هادی هستند که اجازه می دهند جریان تنها در یک جهت جریان یابد، به دست می آید. با مسدود کردن انتخابی یا اجازه دادن به جریان الکتریکی بسته به قطبیت آنها، ترانس سلکتوری(انتخابی) می توانند به طور موثر فرآیند تبدیل را برای تولید خروجی DC پایدارتر مدیریت کنند.
اصول اولیه عملیات
عملکرد یک ترانس سلکتوری شامل چندین اصل کلیدی است. در مرحله اول، در طول نیم چرخه مثبت ورودی AC، دیودهای داخل ترانس (یکسو کننده ) رو به جلو می شوند و اجازه عبور جریان را می دهند. برعکس، در طول نیم چرخه منفی، این دیودها بایاس معکوس هستند، جریان جریان را مسدود می کنند و در نتیجه از عبور قسمت منفی شکل موج AC جلوگیری می کنند .
در پیکربندی های پیشرفته تر، مانند ترانس(یکسو کننده) تمام موج، از هر دو نیمه شکل موج AC استفاده می شود. این با استفاده از پیکربندی پل دیودها به دست می آید که جریان پیوسته جریان را در یک جهت در سراسر بار تضمین می کند، بنابراین خروجی را صاف می کند تا ولتاژ DC ثابت تری ارائه کند .
علاوه بر این، ترانس(یکسو کننده) تمام موج با ضربه مرکزی از یک ترانسفورماتور با سیم پیچ ثانویه استفاده می کند که در مرکز ضربه می زند و امکان ایجاد دو مسیر دیود جداگانه را فراهم می کند. این راه‌اندازی کارایی فرآیند یکسوسازی را افزایش می‌دهد، زیرا امکان استفاده از هر دو نیمه ورودی AC را فراهم می‌کند و به طور موثر ولتاژ خروجی را در مقایسه با یکسو کننده‌های نیمه موج دوبرابر می‌کند .
به طور کلی، توانایی یکسو کننده انتخابی برای کنترل جهت جریان جریان با استفاده از دیودها برای عملکرد آن اساسی است و وسیله ای قابل اعتماد برای تبدیل AC به DC متناسب با نیازها و کاربردهای خاص را فراهم می کند.
اجزای یکسو کننده انتخابی
پشته یکسو کننده
پشته یکسو کننده جزء حیاتی یکسو کننده انتخابی است که عمدتاً از دیودهای سیلیکونی یا صفحات سلنیوم تشکیل شده است. این عناصر به عنوان دریچه های جریان یک طرفه عمل می کنند و با اجازه دادن به جریان در یک جهت و مسدود کردن آن در جهت مخالف، اطمینان حاصل می کنند که جریان متناوب (AC) به جریان مستقیم (DC) تبدیل می شود . کارایی و طول عمر پشته تحت تأثیر انتخاب بین سیلیکون، که به دلیل رتبه بندی خروجی بالا و مقرون به صرفه بودن شناخته می شود، و سلنیوم، که به دلیل توانایی آن در مقاومت در برابر نوسانات ولتاژ و اضافه بارهای کوتاه مدت شناخته شده است، می باشد .
ورودی AC
مکانیزم ورودی AC شامل یک صاعقه گیر ورودی و یک مدارشکن اصلی است. صاعقه گیر سیستم را در برابر افزایش ناگهانی ولتاژ محافظت می کند، در حالی که قطع کننده مدار جریان AC را به یکسو کننده مدیریت می کند و حفاظت از اضافه بار ضروری را فراهم می کند. این تنظیم تضمین می کند که یکسو کننده با روشن یا خاموش کردن AC ورودی در صورت لزوم، ایمن و کارآمد عمل می کند .
خروجی DC
مترهای خروجی DC برای نظارت بر میزان و کیفیت ولتاژ DC و جریان خروجی در یکسو کننده ادغام می شوند. این کنتورها برای حصول اطمینان از عملکرد صحیح یکسو کننده بسیار مهم هستند، اگرچه توصیه می شود از یک ولت/آمپر متر قابل حمل برای تأیید استفاده کنید زیرا احتمال قرائت اشتباه از کنتورهای داخلی وجود دارد .
سیستم های خنک کننده
یکسو کننده ها را می توان به سیستم های خنک کننده مختلفی برای مدیریت گرما، از جمله سیستم های خنک کننده با هوا، آب خنک و روغن خنک مجهز کرد. هر سیستم بسته به محیط عملیاتی و الزامات خاص، مزایای خود را دارد. سیستم های خنک کننده با هوا برای محیط هایی با حداقل خطر خوردگی مناسب هستند، در حالی که سیستم های خنک کننده با آب به دلیل ماهیت حلقه بسته خود برای محیط های خشن ایده آل هستند. سیستم های روغن خنک شده قابلیت اطمینان بالا و حداقل تعمیر و نگهداری را ارائه می دهند و آنها را برای محیط هایی با مواد شیمیایی خورنده مناسب می کند .
عناصر حفاظتی
عناصر محافظ در یکسوساز شامل سرکوبگرها و فیوزها هستند که برای جلوگیری از آسیب ناشی از افزایش ناگهانی ولتاژ یا اضافه بار مدار بسیار مهم هستند. علاوه بر این، میله‌های شیر ترانسفورماتور و مترهای خروجی ولتاژ و جریان با اجازه دادن به تنظیمات و نظارت بر زمان واقعی عملکرد سیستم، به ایمنی و عملکرد کلی یکسو کننده کمک می‌کنند .
کاربردهای ترانس سلکتوری(یکسو کننده های انتخابی)
صنایع با استفاده از ترانس سلکتوری(یکسو کننده های انتخابی)
ترانس سلکتوری(یکسو کننده )های انتخابی برای انواع صنایعی که تبدیل دقیق و کارآمد توان بسیار مهم است، ضروری است. در صنعت ذوب آلومینیوم، منابع تغذیه DC برای عملیات مداوم ضروری هستند و قابلیت اطمینان این منابع به طور مستقیم بر راندمان تولید تأثیر می‌گذارد به طور مشابه، صنایع فولاد، فروکروم و فرونیکل به شدت به سیستم های یکسو کننده پیشرفته برای بهینه سازی کیفیت خط تولید و به حداکثر رساندن کارایی متکی هستند، که برای دستیابی به بازگشت سریعتر سرمایه بسیار مهم است .