/ / Transformátorový zapínací prúd

Prúd transformátora

definícia: Zapínací prúd transformátora je maximálnyokamžitý prúd odoberaný primárnym transformátorom, keď je jeho sekundárny otvorený okruh. Nábehový prúd nevyvoláva žiadnu trvalú poruchu, ale spôsobuje nežiaduce spínanie ističa transformátora. Počas zapínacieho prúdu je maximálna hodnota dosiahnutá prúdom viac ako dvojnásobkom normálneho toku.

Nechajte sínusové napätie

transformátor-zapínací prúd
V1 byť aplikovaný na transformátor, ktorého sekundárny je otvorený okruh. Tu α uhol napätia sínusoidu v t = 0. Predpokladajme, že strata jadra a primárny odpor sa potom zanedbajú
transformátora spínací prúd-rovnice-2
Kde T1 je počet otáčok a Φ je tok v jadre. V ustálenom stave

transformátora spínacie-currrent-rovnice-3
Z rovnice (1) a rovnice (2) dostaneme,

transformátora spínací prúd-rovnice-4
Z rovnice (3) a (4)

transformátora spínací prúd-rovnice-5
Integrácia rovnice (5) udáva

transformátora spínací prúd-rovnice-6
Kde ΦC je konštanta alebo integrácia, ktorá sa má zistiť z počiatočnej podmienky pri t = 0. Predpokladá sa, že keď je transformátor naposledy odpojený od napájacieho vedenia, malý zvyškový tok Φr zostali v jadre. Teda pri t = 0, Φ = Φr.

Nahradením tejto hodnoty v rovnici (6) dostaneme

transformátora spínací prúd-rovnice-7
Rovnica (6) sa potom stáva

transformátora spínací prúd-equaation-8
Rovnica (8) ukazuje, že tok pozostáva z dvoch zložiek, zložky ustáleného stavu Φss a prechodná zložka ΦC, Veľkosť prechodnej zložky

transformátor-inrushcurrent-rovnice-9
ΦC je funkcia α, kde α je okamih, v ktorom je transformátor zapnutý na napájanie. Ak je transformátor zapnutý pri α = 0, potom cosα = 1.

transformátora spínací prúd-rovnice-10
Za týchto podmienok

transformátora spínací prúd-rovnice-14

Pri ωt = π,

transformátora spínací prúd-rovnice-11
Teda jadrový tok dosahuje maximálnu hodnotu toku rovnajúcu sa (2 °)m+ φr), čo je viac ako dvojnásobok normálneho toku. Toto je známe ako dvojité pôsobenie. V dôsledku tohto dvojitého efektu sa jadro dostáva do hlbokej saturácie. Magnetizačný prúd potrebný na vytvorenie takého veľkého toku v jadre môže byť až desaťnásobok normálneho magnetizačného prúdu.

transformátora spínací prúd-graf

Niekedy je hodnota RMS magnetizačného prúduväčší ako primárny menovitý prúd transformátora. Tento prúd môže produkovať elektromagnetickú silu, ktorá je asi dvadsaťpäťnásobok normálnej hodnoty. Preto je vinutie transformátora silne vystužené. Nesprávna prevádzka ochranných zariadení, ako je neoprávnené vypnutie relé, okamžité veľké poklesy napätia a veľké bzučanie spôsobené magnetostrikciou jadra.

Na získanie žiadneho prechodného zapínacieho prúdu ΦC by mali byť nulové.

transformátora spínací prúd-rovnice-12
transformátora spínacie-currrent-rovnice-13
Od Φr je zvyčajne veľmi malý cosα ≅ 0 a α ≅ nπ / 2

Inými slovami, ak je transformátor pripojenýk prívodnému potrubiu v blízkosti kladného alebo záporného maximálneho napätia sa minimálny spínací prúd minimalizuje. Ale zvyčajne je nepraktické pripojiť transformátor vo vopred určenom čase v napäťovom cykle

Prečítajte si aj: