Электромагниттік ток трансформаторындағы қанығу механизмі

Электромагниттік қанықтыру механизмі  ток трансформаторы негізінен темір ядросының магниттелу сипаттамаларына байланысты. Егжей-тегжейлі кіріспе келесідей:

1. Негізгі жұмыс принципі

Электромагниттік ток трансформаторлары  электромагниттік индукция принципі бойынша жұмыс істейді. Олар өлшеу, қорғау және басқа мақсаттарда қолданылатын темір өзекшелер арқылы бірінші жағындағы үлкен токты екінші жағындағы шағын токқа айналдырады. Бастапқы ток I 1 бірінші реттік орамадан өткенде, ол темір өзекте Ø айнымалы магнит ағынын тудырады. Фарадейдің электромагниттік индукция заңы бойынша екінші реттік орамда электр қозғаушы күш Е 2 индукцияланады, ол өз кезегінде екінші реттік I токты тудырады.2.

электромагниттік индукция

2. Қанықтыру механизмі

Магниттелу қисығының сызықты еместігі: В магнит ағынының тығыздығы мен темір өзегінің магнит өрісінің кернеулігі H арасындағы байланыс магниттелу қисығымен көрсетілген . (BH қисығы) Қалыпты жұмыс кезінде ток трансформаторының магниттік тізбегі сызықтық аймақта жұмыс істейді, мұнда В және Н сызықтық байланыс бар. Бұл кезде бастапқы ток пен қайталама ток пропорционалды қатынасты ( a~b ) сақтайды. Дегенмен, бастапқы ток I 1 тым үлкен болса, магнит өрісінің кернеулігі H темір өзегінің қанығу нүктесінен асып кетсе, B бұдан былай H- мен сызықты түрде өспейді , бірақ қанығуға бейім ( b~S қатынасы). Магнит ағынының Ø өсуі де баяулайды, нәтижесінде екінші реттік индукциялық электр қозғаушы күш Е 2 және қайталама ток I 2 бастапқы ток I өзгерістерін дәл көрсете алмайды 1, бұл толқын пішінінің бұрмалануына әкеледі.

Екіншілік жүктеменің әсері: Шамадан тыс үлкен қайталама жүктеме екінші реттік токты арттырады I 2. Магнит қозғаушы күш тепе-теңдігі принципіне сәйкес, бастапқы магнитті қозғаушы күш I 1 N 1, екіншілік магнит қозғаушы күш I 2N 2және қозу магнитті қозғаушы күш I m N арасындағы 1 қатынас I 1 N 1 = I 2 N 2 + I m N 1 (мұндағы N 1 және N 2 сәйкесінше бастапқы және қайталама орамалардың бұрылыстарының саны). Қайталама жүктеменің ұлғаюы ұлғаюына әкеледі I _2 , бұл өз кезегінде қоздыру тогын арттырады I m , әлеуетті темір өзегін қаныққан күйге келтіруге әкеледі.

Ток жиілігінің әсері: Тұрақты трансформатор үшін темір өзегінің магнит ағынының B_m тығыздығы екінші реттік кернеуге пропорционал және Е 2 ток жиілігіне кері пропорционал f формуласы бойынша B m = E _2 /(4.44*f*N 2*S) (мұндағы S – темір өзегінің көлденең қимасының ауданы). Ток жиілігі тым төмен болғанда, темір өзегінің магнит ағынының B m тығыздығы белгілі бір қайталама кернеу кезінде артады, бұл темір өзегін қанықтыруы мүмкін.

3. Қанықтылықтың классификациясы

Тұрақты күйдегі қанықтыру: желілік қысқа тұйықталулар кезінде шамадан тыс үлкен тұрақты күйдегі симметриялық токтан туындайды. Бастапқы ток үздіксіз номиналды мәннен асып кеткенде, темір өзегі қанықтыру аймағына енеді, нәтижесінде қайталама ток бастапқы токты дәл көрсете алмайды.

Өтпелі қанығу: қысқа тұйықталу тоғында периодты емес компоненттердің болуы және темір өзегіндегі қалдық магнетизм өтпелі процесс кезінде ток трансформаторының қанығу аймағына енуіне себеп болуы мүмкін. Өтпелі қанығу тек өтпелі кезеңде орын алуы мүмкін және өтпелі компоненттердің ыдырауына қарай бірте-бірте жоғалады.