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Trasformatore corrente di spunto

Definizione: La corrente di spunto del trasformatore è massimacorrente istantanea prelevata dal primario del trasformatore quando il secondario è circuito aperto. La corrente di spunto non crea alcun guasto permanente, ma provoca una commutazione indesiderata nell'interruttore del trasformatore. Durante la corrente di spunto, il valore massimo raggiunto dal flusso è superiore al doppio del flusso normale.

Lasciare una tensione sinusoidale

trasformatore di corrente di spunto
V1 essere applicato a un trasformatore, il secondario del quale è un circuito aperto. Qui α l'angolo della tensione sinusoide a t = 0. Supponiamo che la perdita di nucleo e la resistenza primaria siano trascurate, quindi
trasformatore spunto corrente-equazione-2
Dove1 è il numero di giri e Φ è il flusso nel nucleo. Nello stato stazionario

trasformatore spunto-currrent-equazione-3
Dall'equazione (1) e dall'equazione (2), otteniamo,

trasformatore spunto corrente-equazione-4
Dall'equazione (3) e (4)

trasformatore spunto corrente-equazione-5
L'integrazione dell'equazione (5) dà

trasformatore spunto corrente-equazione-6
Dove Φc è la costante o integrazione da trovare da una condizione iniziale at = 0. Considerato che quando il trasformatore è disconnesso l'ultima volta dalla linea di alimentazione, un piccolo flusso residuo Φr rimasto nel nucleo. Quindi, a t = 0, Φ = Φr.

Sostituendo questo valore nell'equazione (6) otteniamo

trasformatore spunto corrente-equazione-7
L'equazione (6) diventa allora

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L'equazione (8) mostra che il flusso consiste di due componenti, la componente di stato stazionario Φss e il componente transitorio Φc. La grandezza del componente transitorio

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Φc è una funzione di α, dove α è l'istante in cui il trasformatore viene acceso all'alimentazione. Se il trasformatore è acceso a α = 0, allora cosα = 1.

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Sotto questa condizione

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A ωt = π,

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Quindi il flusso di nucleo raggiunge il valore massimo di flusso uguale a (2φm+ φr) che è oltre il doppio del flusso normale. Questo è noto come effetto doppio. A causa di questo doppio effetto, il nucleo entra in una profonda saturazione. La corrente di magnetizzazione richiesta per produrre un flusso così grande nel nucleo può essere pari a dieci volte la corrente di magnetizzazione normale.

trasformatore spunto corrente-grafico

A volte il valore RMS della corrente magnetizzante èpiù grande della corrente nominale primaria del trasformatore. Questa corrente può produrre una forza elettromagnetica che è circa venticinque volte il valore normale. Pertanto l'avvolgimento del trasformatore è fortemente rinforzato. L'uso improprio dei dispositivi di protezione come lo sgancio ingiustificato dei relè, le cadute di tensione di grandi dimensioni momentanee e il grande ronzio dovuto alla magnetostrizione del nucleo.

Per non ottenere correnti di spunto transitorie, Φc dovrebbe essere zero

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Dal Φr di solito è molto piccolo cosα ≅ 0 e α ≅ nπ / 2

In altre parole, se il trasformatore è collegatoalla linea di alimentazione vicino a una tensione massima positiva o negativa, la corrente di spunto verrà ridotta al minimo. Ma di solito, non è pratico collegare un trasformatore ad un tempo predeterminato nel ciclo di tensione

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