/ / / Ρεύμα εισόδου μετασχηματιστή

Ρεύμα εισόδου μετασχηματιστή

Ορισμός: Το ρεύμα εισόδου του μετασχηματιστή είναι το μέγιστοστιγμιαίο ρεύμα που τραβιέται από το πρωτεύον του μετασχηματιστή όταν το δευτερεύον είναι ανοικτό κύκλωμα. Το ρεύμα εισόδου δεν δημιουργεί μόνιμη βλάβη, αλλά προκαλεί ανεπιθύμητη αλλαγή στον ασφαλειοδιακόπτη του μετασχηματιστή. Κατά τη διάρκεια του ρεύματος εισόδου, η μέγιστη τιμή που επιτυγχάνεται από τη ροή υπερβαίνει το διπλάσιο της κανονικής ροής.

Αφήστε μια ημιτονοειδή τάση

μετασχηματιστή-ρεύμα εισόδου
V1 να εφαρμοστεί σε μετασχηματιστή, του οποίου το δευτερεύον είναι ανοικτό κύκλωμα. Εδώ α η γωνία του ημιτονοειδούς τάσης στο t = 0. Ας υποθέσουμε ότι η απώλεια πυρήνα και η πρωτογενής αντίσταση θα παραμεληθούν τότε
μετασχηματιστής-ένταση ρεύματος-εξίσωση-2
Όπου T1 είναι ο αριθμός των στροφών και Φ είναι η ροή στον πυρήνα. Σε σταθερή κατάσταση

μετασχηματιστής-εισροή-currrent-εξίσωση-3
Από την εξίσωση (1) και την εξίσωση (2), παίρνουμε,

μετασχηματιστής-ένταση ρεύματος-εξίσωσης-4
Από την εξίσωση (3) και (4)

μετασχηματιστή-ένταση ρεύματος-εξίσωσης-5
Η ολοκλήρωση της εξίσωσης (5) δίνει

μετασχηματιστή-ένταση ρεύματος-εξίσωση-6
Όπου Φντο είναι η σταθερά ή η ολοκλήρωση που πρέπει να βρεθεί από μια αρχική συνθήκη στο t = 0. Θεωρούμε ότι όταν ο μετασχηματιστής έχει αποσυνδεθεί τελευταία από την παροχή, μια μικρή εναπομένουσα ροή Φr παρέμεινε στον πυρήνα. Έτσι, σε t = 0, Φ = Φr.

Αντικαθιστώντας αυτή την τιμή στην εξίσωση (6) παίρνουμε

μετασχηματιστή-ένταση ρεύματος-εξίσωση-7
Η εξίσωση (6) γίνεται τότε

μετασχηματιστή-ένταση ρεύματος-εξίσωση-8
Η εξίσωση (8) δείχνει ότι η ροή αποτελείται από δύο συνιστώσες, το συστατικό σταθερής κατάστασης Φss και το μεταβατικό συστατικό Φντο. Το μέγεθος του μεταβατικού στοιχείου

μετασχηματιστής-εισερχόμενη εξίσωση-9
Φντο είναι συνάρτηση του α, όπου α είναι η στιγμή στην οποία ο μετασχηματιστής είναι ενεργοποιημένος στην τροφοδοσία. Αν ο μετασχηματιστής είναι ενεργοποιημένος στο α = 0 τότε cosα = 1.

μετασχηματιστής-ένταση ρεύματος-εξίσωσης-10
Κάτω από αυτή την προϋπόθεση

μετασχηματιστής-ένταση ρεύματος-εξίσωσης-14

Στο ωt = π,

μετασχηματιστή-ένταση ρεύματος-εξίσωσης-11
Έτσι η ροή πυρήνα επιτυγχάνει τη μέγιστη τιμή ροής ίση με (2φm+ φr) που υπερβαίνει το διπλάσιο της κανονικής ροής. Αυτό είναι γνωστό ως διπλό φαινόμενο. Λόγω αυτού του διπλού αποτελέσματος, ο πυρήνας πηγαίνει σε βαθύ κορεσμό. Το μαγνητικό ρεύμα που απαιτείται για την παραγωγή μιας τέτοιας μεγάλης ροής στον πυρήνα μπορεί να είναι τόσο μεγάλο όσο δέκα φορές το κανονικό ρεύμα μαγνητισμού.

μετασχηματιστή-ένταση-τρέχουσα γραφική παράσταση

Μερικές φορές η τιμή RMS του μαγνητικού ρεύματος είναιμεγαλύτερο από το πρωτεύον ονομαστικό ρεύμα του μετασχηματιστή. Αυτό το ρεύμα μπορεί να παράγει μια ηλεκτρομαγνητική δύναμη που είναι περίπου είκοσι πέντε φορές την κανονική τιμή. Συνεπώς, η περιέλιξη του μετασχηματιστή ενισχύεται έντονα. Η ακατάλληλη λειτουργία των προστατευτικών συσκευών όπως αδικαιολόγητη εκκένωση των ρελέ, στιγμιαίες μεγάλες πτώσεις τάσης και μεγάλα βουητά λόγω της μαγνητοσυστολής του πυρήνα.

Για να μην έχουμε παροδικό ρεύμα εισόδου, Φντο πρέπει να είναι μηδέν.

μετασχηματιστής-ένταση ρεύματος-εξίσωσης-12
μετασχηματιστής-εισροή-currrent-εξίσωση-13
Από Φr είναι συνήθως πολύ μικρό cosá ≅ 0 και α ≅ nπ / 2

Με άλλα λόγια, εάν ο μετασχηματιστής είναι συνδεδεμένοςστη γραμμή παροχής κοντά σε θετική ή αρνητική μέγιστη τάση, το ρεύμα εισόδου θα ελαχιστοποιηθεί. Αλλά συνήθως, δεν είναι πρακτικό να συνδέσετε ένα μετασχηματιστή σε ένα προκαθορισμένο χρόνο στον κύκλο τάσης

Επίσης, διαβάστε: