Transformer Inrush Current

Definition: Transformatorens startström är maximaltmomentan ström som dras av transformatorns primära när deras sekundära är öppen krets. Ingångsströmmen skapar inte något permanent fel, men det orsakar oönskade växlingar i transformatorns strömbrytare. Under inströmningsströmmen är det maximala värdet som uppnås genom flödet över dubbelt så stort som normalt flöde.

Låt en sinusformad spänning

V₁ appliceras på en transformator, vars sekundära är en öppen krets. Här α är vinkeln på spänningen sinusoid vid t = 0. Antag att kärnförlusten och det primära motståndet försummas då Där T₁ är antalet varv och Φ är flödet i kärnan. I stadigt tillstånd

Från ekvation (1) och ekvation (2) får vi,

Från ekvation (3) och (4)

Integration av ekvationen (5) ger

Var Φ_c är konstanten eller integrationen att hittas från ett initialt tillstånd vid t = 0. Ansåg att när transformatorn senast kopplas från matarledningen, en liten återflöde Φ_r förblev i kärnan. Således vid t = 0, Φ = Φ_r.

Att ersätta detta värde i ekvation (6) får vi

Ekvationen (6) blir då

Ekvationen (8) visar att flödet består av två komponenter, den stabila komponenten Φ_ss och den övergående komponenten Φ_c. Storleken på den övergående komponenten

Φ_c är en funktion av α, där a är det ögonblick då transformatorn är påslagen till strömförsörjningen. Om transformatorn slås på vid a = 0, då cosα = 1.

Under detta villkor

Vid ωt = π,

Kärnflödet uppnår sålunda det maximala värdet av flödet lika med (2φ_m+ φ_r) som är över två gånger det normala flödet. Detta är känt som dubbelverkande. På grund av denna dubbla effekt går kärnan i djup mättnad. Den magnetiserande strömmen som krävs för att producera ett så stort flöde i kärnan kan vara så stort som tio gånger den normala magnetiseringsströmmen.

Ibland är RMS-värdet av magnetiserande strömstörre än transformatorns primära märkström. Denna ström kan producera en elektromagnetisk kraft som är ungefär tjugofem gånger det normala värdet. Därför är transformationen lindad kraftigt. Felaktig användning av skyddsanordningar som obefogad utlösning av reläer, momentant stora spänningsfall och stor humming på grund av magnetostriktion av kärnan.

För att inte få någon övergående strömström, Φ_c bör vara noll.

Sedan Φ_r är vanligtvis väldigt liten cosa = 0 och a = nπ / 2

Med andra ord, om transformatorn är anslutentill matningsledningen nära en positiv eller negativ maxspänning, kommer inströmningsströmmen att minimeras. Men vanligtvis är det opraktiskt att ansluta en transformator vid en förutbestämd tid i spänningscykeln