/ / Transformer Inrush Current

Transformer Inrush Current

Definisjon: Transformatorens innløpsstrøm er maksimummomentan strøm trukket av primæren til transformatoren når deres sekundære er åpen krets. Inngangsstrømmen oppretter ikke noen permanent feil, men det forårsaker uønsket bytte i transformatorens bryterbryter. Under innstrømningsstrømmen er maksimalverdien som oppnås ved fluxen, over to ganger den normale fluxen.

La en sinusformet spenning

transformator-inntrengings-strøm
V1 påføres en transformator, hvis sekundære er en åpen krets. Her α vinkelen av spenningen sinusoid ved t = 0. Anta at kjernen tap og primær motstand blir forsømt, da
transformator-innkoblingsstrøm-strøm-ligning-2-
Hvor T1 er antall sving og Φ er fluxen i kjernen. I jevn tilstand

transformator-innkoblingsstrøm-currrent-ligning-3
Fra ligning (1) og ligning (2) får vi,

transformator-innkoblingsstrøm-strøm-ligning-4
Fra ligning (3) og (4)

transformator-innkoblingsstrøm-strøm-ligning-5
Integrasjon av ligningen (5) gir

transformator-innkoblingsstrøm-strøm-ligning-6
Hvor Φc er konstanten eller integrasjonen funnet fra en innledende tilstand ved t = 0. Det antas at når transformatoren er sist frakoblet fra tilførselsledningen, en liten gjenværende fluss Φr forble i kjernen. Således, ved t = 0, Φ = Φr.

Ved å erstatte denne verdien i ligning (6) får vi det

transformator-innkoblingsstrøm-strøm-ligning-7
Ligning (6) blir da

transformator-innkoblingsstrøm-strøm-equaation-8
Ligningen (8) viser at fluxen består av to komponenter, steady state komponenten Φss og forbigående komponenten Φc. Størrelsen på den forbigående komponenten

transformator-inrushcurrent-ligning-9
Φc er en funksjon av α, hvor α er det øyeblikk der transformatoren er slått på til forsyningen. Hvis transformatoren slås på ved a = 0, så cosα = 1.

transformator-innkoblingsstrøm-strøm-ligning-10
Under denne tilstanden

transformator-innkoblingsstrøm-strøm-ligning-14

Ved ωt = π,

transformator-innkoblingsstrøm-strøm-ligning-11
Kjernefluxen oppnår således maksimalverdien av flux lik (2φm+ φr) som er over to ganger normal flux. Dette kalles dobbeltvirkende. På grunn av denne dobbelte effekten går kjernen i dyp metning. Magnetiseringsstrømmen som kreves for å produsere en så stor fluss i kjernen, kan være så stor som ti ganger den normale magnetiseringsstrømmen.

transformator-innkoblingsstrøm-strøm-graf

Noen ganger er RMS-verdien av magnetiserende strømmenstørre enn transformatorens primære nominelle strøm. Denne strømmen kan produsere en elektromagnetisk kraft som er omtrent tjuefem ganger normalverdien. Derfor er viklingen av transformatoren sterkt braced. Ukorrekt drift av beskyttende enheter som uberettiget tripping av reléer, momentant store spenningsfall og stor oppmykning på grunn av magnetostriksjon av kjernen.

For å oppnå ingen forbigående innstrømmingsstrøm, Φc bør være null.

transformator-innkoblingsstrøm-strøm-ligning-12
transformator-innkoblingsstrøm-currrent-ligning-13
Siden Φr er vanligvis veldig liten cosa ≅ 0 og α unsj nπ / 2

Med andre ord, hvis transformatoren er koblet tiltil tilførselsledningen nær en positiv eller negativ maksimal spenning, vil innstrømsstrømmen bli minimert. Men vanligvis er det upraktisk å koble en transformator på en bestemt tid i spenningssyklusen

Les også: