/ / Transformator Inschakelstroom

Transformer Inrush Current

Definitie: De inschakelstroom van de transformator is het maximummomentane stroom getrokken door de primaire van de transformator wanneer hun secundaire open circuit is. De inschakelstroom veroorzaakt geen permanente fout, maar veroorzaakt een ongewenst schakelen in de stroomonderbreker van de transformator. Tijdens de inschakelstroom is de maximumwaarde bereikt door de flux meer dan tweemaal de normale flux.

Laat een sinusvormige spanning

transformator inschakelstroom stroom
V1 worden toegepast op een transformator, waarvan de secundaire een open circuit is. Hier α de hoek van de spanningssinusoïde op t = 0. Stel dat het kernverlies en de primaire weerstand dan worden verwaarloosd
transformator inschakelstroom stroomvoerende vergelijkingsvrije 2
Waar T1 is het aantal beurten en Φ is de flux in de kern. In de stabiele toestand

transformator inschakelstroombegrensing currrent vergelijkingen-3
Uit vergelijking (1) en vergelijking (2), krijgen we,

transformator inschakelstroom stroomvoerende vergelijkingsvrije 4
Uit vergelijking (3) en (4)

transformator inschakelstroom stroomvoerende vergelijkingsvrije 5
Integratie van de vergelijking (5) geeft

transformator inschakelstroom stroomvoerende vergelijking-6
Waar Φc is de constante of integratie die kan worden gevonden uit een beginvoorwaarde op t = 0. Beschouwd dat wanneer de transformator voor het laatst wordt losgekoppeld van de toevoerleiding, een kleine restflux Φr bleef in de kern. Dus op t = 0, Φ = Φr.

Vervanging van deze waarde in vergelijking (6) krijgen we

transformator inschakelstroom stroomvoerende vergelijkingsvrije 7
Vergelijking (6) wordt dan

transformator inschakelstroom stroomvoerende equaation-8
De vergelijking (8) laat zien dat de flux uit twee componenten bestaat, de steady state component Φss en de tijdelijke component Φc. De grootte van de tijdelijke component

transformator inrushcurrent vergelijkingen-9
Φc is een functie van α, waarbij α het moment is waarop de transformator wordt ingeschakeld voor de voeding. Als de transformator is ingeschakeld op α = 0, dan is cosα = 1.

transformator inschakelstroom stroomvoerende vergelijkingsvrije 10
Onder deze voorwaarde

transformator inschakelstroom stroomvoerende vergelijkingsvrije 14

Bij ωt = π,

transformator inschakelstroom stroomvoerende vergelijkingsvrije 11
Aldus bereikt de kernflux de maximale fluxwaarde gelijk aan (2φm+ φr) dat meer is dan tweemaal de normale flux. Dit staat bekend als Double Effecting. Vanwege dit dubbele effect gaat de kern over in diepe verzadiging. De magnetiseringsstroom die nodig is voor het produceren van een dergelijke grote flux in de kern kan zo groot zijn als tien maal de normale magnetiseringsstroom.

transformator inschakelstroom stroomvoerende graph

Soms is de RMS-waarde van magnetiserende stroomgroter dan de primaire nominale stroom van de transformator. Deze stroom kan een elektromagnetische kracht produceren die ongeveer vijfentwintig maal de normale waarde is. Daarom is de wikkeling van de transformator sterk geschoord. De onjuiste werking van beschermende apparaten zoals ongerechtvaardigde uitschakeling van relais, kortstondige grote spanningsdalingen en groot gebrom als gevolg van magnetostrictie van de kern.

Om geen tijdelijke inschakelstroom te verkrijgen, Φc zou nul moeten zijn.

transformator inschakelstroom stroomvoerende vergelijkingsvrije 12
transformator inschakelstroombegrensing currrent vergelijkingen-13
Sinds Φr is meestal erg klein cosα ≅ 0 en α ≅ nπ / 2

Met andere woorden, als de transformator is aangeslotennaar de toevoerleiding nabij een positieve of negatieve maximale spanning, zal de inschakelstroom worden geminimaliseerd. Maar meestal is het onpraktisch om een ​​transformator op een vooraf bepaald tijdstip in de spanningscyclus te verbinden

Lees ook: