विद्युत चुम्बकीय धारा ट्रांसफार्मर में संतृप्ति का तंत्र

विद्युत चुम्बकीय की संतृप्ति तंत्र  वर्तमान ट्रांसफार्मर मुख्य रूप से लौह कोर की चुंबकीयकरण विशेषताओं से संबंधित है। विस्तृत परिचय इस प्रकार है:

1. बुनियादी कार्य सिद्धांत

विद्युतचुंबकीय वर्तमान ट्रांसफार्मर  विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत पर काम करते हैं। वे लौह कोर युग्मन के माध्यम से प्राथमिक पक्ष पर बड़े प्रवाह को द्वितीयक पक्ष पर छोटे प्रवाह में परिवर्तित करते हैं, जिसका उपयोग माप, सुरक्षा और अन्य उद्देश्यों के लिए किया जाता है। जब प्राथमिक धारा I 1 प्राथमिक वाइंडिंग से गुजरती है, तो यह लौह कोर में एक वैकल्पिक चुंबकीय प्रवाह Ø उत्पन्न करती है। फैराडे के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम के अनुसार, E प्रेरित होता है, जो बदले में द्वितीयक धारा 2 द्वितीयक वाइंडिंग में एक विद्युत वाहक बल I उत्पन्न करता है।2.

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन

2. संतृप्ति तंत्र

चुंबकत्व वक्र की गैर-रैखिकता: चुंबकीय प्रवाह घनत्व के बीच संबंध चुंबकत्व वक्र बी और चुंबकीय क्षेत्र शक्ति एच लौह कोर की (बीएच वक्र) द्वारा दर्शाया गया है। सामान्य ऑपरेशन के दौरान, वर्तमान ट्रांसफार्मर का चुंबकीय सर्किट रैखिक क्षेत्र में काम करता है, जहां बी और एच का रैखिक संबंध होता है। इस समय, प्राथमिक धारा और द्वितीयक धारा आनुपातिक संबंध ( ए~बी ) बनाए रखते हैं। हालाँकि, जब प्राथमिक धारा I 1 बहुत बड़ी होती है, जिससे चुंबकीय क्षेत्र की ताकत H लौह कोर के संतृप्ति बिंदु से अधिक हो जाती है, तो B अब H के साथ रैखिक रूप से नहीं बढ़ता है , बल्कि संतृप्त ( b~S संबंध) की ओर जाता है। चुंबकीय प्रवाह Ø की वृद्धि भी धीमी हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप द्वितीयक प्रेरित इलेक्ट्रोमोटिव बल ई 2 और द्वितीयक धारा I 2 प्राथमिक धारा I में परिवर्तनों को सटीक रूप से प्रतिबिंबित करने में विफल हो जाते हैं 1, जिससे तरंगरूप विरूपण होता है।

द्वितीयक भार का प्रभाव: अत्यधिक बड़ा द्वितीयक भार द्वितीयक धारा I को बढ़ा देगा 2। मैग्नेटोमोटिव बल संतुलन के सिद्धांत के अनुसार, प्राथमिक मैग्नेटोमोटिव बल I 1 N 1, द्वितीयक मैग्नेटोमोटिव बल I 2N 2और उत्तेजना मैग्नेटोमोटिव बल I m N के बीच संबंध 1 है I 1 N 1 = I 2 N 2 + I m N 1 (जहाँ N 1 और N 2 क्रमशः प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग के घुमावों की संख्या हैं)। द्वितीयक भार में वृद्धि से I _2 में वृद्धि होती है , जिसके परिणामस्वरूप उत्तेजना धारा I m बढ़ जाती है , जिससे संभावित रूप से लौह कोर संतृप्त अवस्था में प्रवेश कर जाता है।

वर्तमान आवृत्ति का प्रभाव: एक निश्चित ट्रांसफार्मर के लिए, लौह कोर का चुंबकीय प्रवाह घनत्व B_m द्वितीयक वोल्टेज E के समानुपाती होता है 2 और वर्तमान आवृत्ति f के व्युत्क्रमानुपाती होता है , सूत्र B m = E _2 /(4.44*f*N 2*S) (जहां S लौह कोर का क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र है) का पालन करता है। जब वर्तमान आवृत्ति बहुत कम होती है, तो बी एम बढ़ जाएगा, जिससे लौह कोर संतृप्त हो सकता है। एक निश्चित माध्यमिक वोल्टेज के तहत लौह कोर का चुंबकीय प्रवाह घनत्व

3. संतृप्ति का वर्गीकरण

स्थिर-अवस्था संतृप्ति: लाइन शॉर्ट-सर्किट के दौरान अत्यधिक बड़े स्थिर-अवस्था सममित धारा के कारण होता है। जब प्राथमिक धारा लगातार रेटेड मूल्य से अधिक हो जाती है, तो लौह कोर संतृप्ति क्षेत्र में प्रवेश करती है, जिसके परिणामस्वरूप द्वितीयक धारा प्राथमिक धारा को सटीक रूप से प्रतिबिंबित करने में विफल हो जाती है।

क्षणिक संतृप्ति: शॉर्ट-सर्किट धारा में गैर-आवधिक घटकों की उपस्थिति और लौह कोर में अवशिष्ट चुंबकत्व के कारण वर्तमान ट्रांसफार्मर क्षणिक प्रक्रिया के दौरान संतृप्ति क्षेत्र में प्रवेश कर सकता है। क्षणिक संतृप्ति केवल क्षणिक अवधि के दौरान हो सकती है और क्षणिक घटकों के क्षय के रूप में धीरे-धीरे गायब हो जाएगी।