Elektromagnetilise voolutrafo küllastusmehhanism

Elektromagnetilise küllastusmehhanism  voolutrafo on peamiselt seotud raudsüdamiku magnetiseerimisomadustega. Üksikasjalik tutvustus on järgmine:

1. Põhiline tööpõhimõte

Elektromagnetiline voolutrafod  töötavad elektromagnetilise induktsiooni põhimõttel. Need muundavad primaarkülje suure voolu väikeseks sekundaarseks vooluks läbi raudsüdamiku sidestuse, mida kasutatakse mõõtmiseks, kaitseks ja muudel eesmärkidel. Kui primaarvool I 1 läbib primaarmähist, tekitab see raudsüdamikus vahelduva magnetvoo Ø. Faraday elektromagnetilise induktsiooni seaduse kohaselt elektromotoorjõud E , mis omakorda tekitab sekundaarvoolu 2 indutseeritakse sekundaarmähises I2.

elektromagnetiline induktsioon

2. Küllastusmehhanism

Magnetiseerimiskõvera mittelineaarsus: Magnetvoo tiheduse B ja raudsüdamiku magnetvälja tugevuse H vahelist seost kujutab magnetiseerimiskõver (BH kõver). Normaalse töö ajal töötab voolutrafo magnetahel lineaarses piirkonnas, kus B ja H on lineaarses seoses. Sel ajal säilitavad primaarvool ja sekundaarvool proportsionaalse suhte ( a~b ). Kui aga primaarvool I 1 on liiga suur, mistõttu magnetvälja tugevus H ületab raudsüdamiku küllastuspunkti, ei suurene B enam lineaarselt H -ga , vaid kipub küllastuma ( b ~ S suhe). Samuti aeglustub magnetvoo Ø kasv, mille tulemuseks on sekundaarne indutseeritud elektromotoorjõud E 2 ja sekundaarvool I 2 ei peegelda primaarvoolu I muutusi täpselt 1, mis viib lainekuju moonutamiseni.

Sekundaarse koormuse mõju: Liiga suur sekundaarkoormus suurendab sekundaarvoolu I 2. Vastavalt magnetomotoorjõu tasakaalu põhimõttele on primaarse magnetomotoorjõu I 1 N 1, sekundaarse magnetomotoorjõu I 2N 2ja ergastuse magnetomotoorjõu I m N vaheline seos 1 = I 1 N 1 I 2 N 2 + I m N 1 (kus N 1 ja N 2 on vastavalt primaar- ja sekundaarmähise keerdude arv). Sekundaarse koormuse suurenemine toob kaasa suurenemise I _2 , mis omakorda suurendab ergastusvoolu I m , mis võib põhjustada rauasüdamiku sisenemist küllastunud olekusse.

Voolusageduse mõju: Fikstrafo puhul on raudsüdamiku magnetvoo tihedus B_m võrdeline sekundaarpingega E 2 ja pöördvõrdeline voolusagedusega f , järgides valemit B m = E _2 /(4,44*f* 2N *S) (kus S on raudsüdamiku ristlõikepindala). Kui voolusagedus on liiga madal, B m teatud sekundaarpinge all, mis võib põhjustada raudsüdamiku küllastumist. suureneb raudsüdamiku magnetvoo tihedus

3. Küllastuse klassifikatsioon

Püsiseisundi küllastus: Põhjuseks liiga suur püsiseisundi sümmeetriline vool liini lühise ajal. Kui primaarvool ületab pidevalt nimiväärtust, siseneb rauasüdamik küllastuspiirkonda, mille tulemusena sekundaarvool ei peegelda primaarvoolu täpselt.

Mööduv küllastus: mitteperioodiliste komponentide esinemine lühisvoolus ja jääkmagnetism raudsüdamikus võib põhjustada voolutrafo sisenemise siirdeprotsessi ajal küllastuspiirkonda. Mööduv küllastumine võib ilmneda ainult üleminekuperioodil ja kaob järk-järgult mööduvate komponentide lagunemisel.