/ / Transformer Inrush Current

Transformer Inrush Current

Definition: Transformatorens indgangsstrøm er maksimumøjeblikkelig strøm trukket af transformatorens primære, når deres sekundære er åbent kredsløb. Instrømningsstrømmen skaber ikke nogen permanent fejl, men det forårsager uønsket omskiftning af transformatorens kredsløbsafbryder. Under indstrømningsstrømmen er den maksimale værdi, der opnås ved hjælp af strømmen, over dobbelt så høj som den normale flux.

Lad en sinusformet spænding

transformer-inrush-strøm
V1 anvendes på en transformer, hvis sekundære er et åbent kredsløb. Her a er vinklen af ​​spændingen sinusoid ved t = 0. Antag at kernetab og primær modstand forsømmes, da
transformer-inrush-strøm-ligning-2
Hvor T1 er antallet af drejninger, og Φ er fluxen i kernen. I stabil tilstand

transformer-inrush-currrent-ligning-3
Fra ligning (1) og ligning (2) får vi,

transformer-inrush-strøm-ligning-4
Fra ligning (3) og (4)

transformer-inrush-strøm-ligning-5
Integration af ligningen (5) giver

transformer-inrush-strøm-ligning-6
Hvor Φc er konstanten eller integrationen fundet fra en indledende tilstand ved t = 0. Overvejet, at når transformeren er sidst frakoblet fra forsyningsledningen, en lille restflux Φr forblev i kernen. Således ved t = 0, Φ = Φr.

Ved at erstatte denne værdi i ligning (6) får vi

transformer-inrush-strøm-ligning-7
Ligning (6) bliver så

transformer-inrush-strøm-equaation-8
Ligningen (8) viser, at strømmen består af to komponenter, den steady state komponent Φss og den forbigående komponent Φc. Størrelsen af ​​den forbigående komponent

transformer-inrushcurrent-ligning-9
Φc er en funktion af α, hvor α er det øjeblik, hvor transformatoren er tændt på forsyningen. Hvis transformatoren tændes ved α = 0, så cosα = 1.

transformer-inrush-strøm-ligning-10
Under denne betingelse

transformer-inrush-strøm-ligning-14

Ved ωt = π,

transformer-inrush-strøm-ligning-11
Kernefluxen opnår således den maksimale værdi af flux svarende til (2φm+ φr), som er over dobbelt så høj som den normale flux. Dette kaldes dobbeltvirkende. På grund af denne dobbelte effekt går kernen ind i dyb mætning. Den magnetiserende strøm, der kræves til fremstilling af en sådan stor strømning i kernen, kan være så stor som ti gange den normale magnetiserende strøm.

transformer-inrush-strøm-graf

Nogle gange er RMS-værdien af ​​magnetiserende strømstørre end transformatorens primære nominelle strøm. Denne strøm kan producere en elektromagnetisk kraft, som er omkring femogtyve gange den normale værdi. Derfor transformeres viklingen af ​​transformeren kraftigt. Ukorrekt drift af beskyttelsesanordninger som uberettiget udløsning af relæer, øjeblikkelige store spændingsfald og stor opsving på grund af magnetostriktion af kernen.

For at opnå intet forbigående indgangsstrøm, Φc bør være nul.

transformer-inrush-strøm-ligning-12
transformer-inrush-currrent-ligning-13
Siden Φr er normalt meget lille cosα ≅ 0 og α unsj nπ / 2

Med andre ord, hvis transformeren er tilsluttettil forsyningsledningen nær en positiv eller negativ maksimal spænding, vil indstrømningsstrømmen minimeres. Men normalt er det upraktisk at forbinde en transformer på en forudbestemt tid i spændingscyklussen

Læs også: