Telítési mechanizmus az elektromágneses áramtranszformátorban

Az elektromágneses telítési mechanizmusa  Az áramváltó elsősorban a vasmag mágnesezési jellemzőivel függ össze. A részletes bevezető a következő:

1. Alapvető működési elv

Elektromágneses Az áramváltók  az elektromágneses indukció elvén működnek. A primer oldalon lévő nagy áramot a szekunder oldalon lévő kis árammá alakítják át vasmagos csatoláson keresztül, amelyet mérésre, védelemre és egyéb célokra használnak. Amikor az primer áram I 1 áthalad a primer tekercsen, váltakozó Ø mágneses fluxust hoz létre a vasmagban. Faraday elektromágneses indukciós törvénye szerint a szekunder tekercsben E elektromotoros erő 2 indukálódik, ami viszont az I szekunder áramot hozza létre.2.

elektromágneses indukció

2. Telítettségi mechanizmus

A mágnesezési görbe nemlinearitása: A mágneses fluxussűrűség B és a vasmag mágneses térerőssége közötti kapcsolatot a mágnesezési görbe H ábrázolja . (BH görbe) Normál működés közben az áramváltó mágneses áramköre a lineáris tartományban működik, ahol B és H lineáris kapcsolatban áll egymással. Ekkor a primer áram és a szekunder áram arányos kapcsolatot tart fenn ( a~b ). Ha azonban az I primer áram 1 túl nagy, ami miatt a H mágneses térerősség meghaladja a vasmag telítési pontját, B már nem növekszik lineárisan H- val , hanem hajlamos telítődni ( b~S kapcsolat). Az Ø mágneses fluxus növekedése is lelassul, ami azt eredményezi, hogy az E szekunder indukált elektromotoros erő és 2 szekunder áram az I 2 nem tükrözi pontosan az I primer áram változásait 1, ami hullámforma torzulásához vezet.

A szekunder terhelés hatása: A túl nagy szekunder terhelés növeli az I szekunder áramot 2. A magnetomotoros erőkiegyenlítés elve szerint a primer magnetomotoros erő I 1 N 1, a másodlagos magnetomotoros erő I 2N 2és a gerjesztő magnetomotoros erő I m N között 1 = I 1 N 1 I 2 N 2 + I m N 1 (ahol N 1 és N 2 az elsődleges és a szekunder tekercs meneteinek száma). A másodlagos terhelés növekedése növekedéséhez vezet , ami viszont növeli az az I _2 gerjesztőáramot I m , ami potenciálisan a vasmag telített állapotba kerülését okozhatja.

Áramfrekvencia hatása: Fix transzformátor esetén a vasmag mágneses fluxussűrűsége B_m arányos az E szekunder feszültséggel, és fordítottan arányos az 2 áramfrekvenciával , a f képlet szerint B m = E _2 /(4,44*f* 2N *S) (ahol S a vasmag keresztmetszete). Ha az áramfrekvencia túl alacsony, a B m egy bizonyos szekunder feszültség alatt megnő, ami a vasmag telítését okozhatja. vasmag mágneses fluxussűrűsége

3. A telítettség osztályozása

Állandósult állapotú telítettség: Túl nagy állandósult állapotú szimmetrikus áram okozza a vonali rövidzárlatok során. Amikor a primer áram folyamatosan meghaladja a névleges értéket, a vasmag belép a telítési tartományba, ami azt eredményezi, hogy a szekunder áram nem tükrözi pontosan a primer áramot.

Tranziens telítettség: A nem periodikus komponensek jelenléte a rövidzárlati áramban és a maradék mágnesesség a vasmagban azt okozhatja, hogy az áramváltó belép a telítési tartományba az átmeneti folyamat során. Átmeneti telítettség csak az átmeneti időszakban fordulhat elő, és fokozatosan eltűnik, ahogy a tranziens komponensek bomlanak.