Het verzadigingsmechanisme van elektromagnetisch stroomtransformator houdt voornamelijk verband met de magnetisatie-eigenschappen van de ijzeren kern. De gedetailleerde introductie is als volgt:
1. Basis werkingsprincipe
Elektromagnetischstroomtransformatoren werken op basis van het principe van elektromagnetische inductie. Ze zetten de grote stroom aan de primaire zijde om in een kleine stroom aan de secundaire zijde via een ijzeren kernkoppeling, die wordt gebruikt voor metingen, bescherming en andere doeleinden. Wanneer de primaire stroom I 1 door de primaire wikkeling gaat, genereert deze een wisselende magnetische flux Ø in de ijzeren kern. Volgens de wet van Faraday van elektromagnetische inductie wordt een elektromotorische kracht E 2 geïnduceerd in de secundaire wikkeling, die op zijn beurt de secundaire stroom I produceert.2.
elektromagnetische inductie
2. Verzadiging mechanisme
Niet-lineariteit van de magnetisatiecurve: De relatie tussen de magnetische fluxdichtheid B en de magnetische veldsterkte H van de ijzeren kern wordt weergegeven door de magnetisatiecurve (BH- curve). Tijdens normaal bedrijf werkt het magnetische circuit van de stroomtransformator in het lineaire gebied, waar B en H een lineaire relatie hebben. Op dit moment onderhouden de primaire stroom en de secundaire stroom een proportionele relatie ( a~b ). Wanneer de primaire stroom echter I 1te groot is, waardoor de magnetische veldsterkte H het verzadigingspunt van de ijzeren kern overschrijdt, neemt B niet langer lineair toe met H , maar heeft de neiging te verzadigen ( b ~ S- relatie). De groei van de magnetische flux Ø vertraagt ook, wat ertoe leidt dat de secundair geïnduceerde elektromotorische kracht E 2 en de secundaire stroom I 2 er niet in slagen veranderingen in de primaire stroom I nauwkeurig weer te geven 1, wat leidt tot golfvormvervorming.
Invloed van secundaire belasting: Een te grote secundaire belasting zal de secundaire stroom verhogen I 2. Volgens het principe van de magnetomotorische krachtbalans is de relatie tussen de primaire magnetomotorische kracht + 1IN 1I m 2N 2N ( waarbij N 1 respectievelijk en 1het 1 , de secundaire magnetomotorische kracht IN en de excitatiemagnetomotorische kracht I m N IN N = IN 2wikkelingen 2 aantal windingen van 1 de primaire 1 en secundaire 2 zijn). De toename van de secundaire belasting leidt tot een toename van I _2 , wat op zijn beurt de excitatiestroom I m vergroot , waardoor de ijzeren kern mogelijk in een verzadigde toestand terechtkomt.
Invloed van de stroomfrequentie: Voor een vaste transformator is de magnetische fluxdichtheid B_m van de ijzeren kern evenredig met de secundaire spanning E 2 en omgekeerd evenredig met de stroomfrequentie f , volgens de formule B m = E _2 /(4,44*f 2*N *S) (waarbij S het dwarsdoorsnedeoppervlak van de ijzeren kern is). Wanneer de stroomfrequentie te laag is, zal de magnetische fluxdichtheid Bm van de ijzeren kern onder een bepaalde secundaire spanning toenemen, waardoor de ijzeren kern kan verzadigen.
3. Classificatie van verzadiging
Steady-State-verzadiging: Veroorzaakt door een te grote steady-state symmetrische stroom tijdens lijnkortsluitingen. Wanneer de primaire stroom voortdurend de nominale waarde overschrijdt, komt de ijzeren kern in het verzadigingsgebied terecht, waardoor de secundaire stroom de primaire stroom niet nauwkeurig weergeeft.
Voorbijgaande verzadiging: De aanwezigheid van niet-periodieke componenten in de kortsluitstroom en restmagnetisme in de ijzeren kern kunnen ervoor zorgen dat de stroomtransformator tijdens het transiënte proces het verzadigingsgebied binnendringt. Voorbijgaande verzadiging kan alleen optreden tijdens de overgangsperiode en zal geleidelijk verdwijnen naarmate de voorbijgaande componenten vervallen.
