Mecanismul de saturație în transformatorul de curent electromagnetic

Mecanismul de saturare electromagnetic  transformatorul de curent este legat în principal de caracteristicile de magnetizare ale miezului de fier. Introducerea detaliată este următoarea:

1. Principiul de bază de lucru

Electromagnetic transformatoarele de curent  funcționează pe principiul inducției electromagnetice. Ele convertesc curentul mare pe partea primară într-un curent mic pe partea secundară prin cuplarea miezului de fier, care este utilizat pentru măsurare, protecție și alte scopuri. Când curentul primar I 1 trece prin înfășurarea primară, acesta generează un flux magnetic alternativ Ø în miezul de fier. Conform legii lui Faraday a inducției electromagnetice, în înfășurarea secundară este indusă o forță electromotoare E 2 , care, la rândul său, produce curentul secundar I.2.

inducție electromagnetică

2. Mecanismul de saturație

Neliniaritatea curbei de magnetizare: Relația dintre densitatea fluxului magnetic B și intensitatea câmpului magnetic H a miezului de fier este reprezentată de curba de magnetizare (curba BH ). În timpul funcționării normale, circuitul magnetic al transformatorului de curent funcționează în regiunea liniară, unde B și H au o relație liniară. În acest moment, curentul primar și curentul secundar mențin o relație proporțională （ a~b ）. Cu toate acestea, atunci când curentul primar I 1 este prea mare, determinând intensitatea câmpului magnetic H să depășească punctul de saturație al miezului de fier, B nu mai crește liniar cu H , ci tinde să se sature ( b~S ). relația Creșterea fluxului magnetic Ø încetinește, de asemenea, ceea ce duce la forța electromotoare indusă secundară E 2 și curentul secundar I 2 nu reușesc să reflecte cu exactitate modificările curentului primar I 1, ducând la distorsiunea formei de undă.

Influența sarcinii secundare: O sarcină secundară excesiv de mare va crește curentul secundar I 2. Conform principiului echilibrului forțelor magnetomotoare, relația dintre forța magnetomotoare primară I 1 N 1, forța magnetomotoare secundară I 2N 2și forța magnetomotoare de excitație I m N 1 este I 1 N 1 = I 2 N 2 + I m N 1 (unde N 1 și N 2 sunt numărul de spire ale înfășurărilor primare și, respectiv, secundare). Creșterea sarcinii secundare duce la o creștere a I _2 , care la rândul său crește curentul de excitație I m , potențial determinând miezul de fier să intre într-o stare saturată.

Influența frecvenței curentului: Pentru un transformator fix, densitatea fluxului magnetic B_m a miezului de fier este proporțională cu tensiunea secundară E 2 și invers proporțională cu frecvența curentului f , urmând formula B m = E _2 /(4,44*f 2*N *S) (unde S este aria secțiunii transversale a miezului de fier). Când frecvența curentului este prea scăzută, densitatea fluxului magnetic B m a miezului de fier va crește sub o anumită tensiune secundară, ceea ce poate determina saturarea miezului de fier.

3. Clasificarea Saturației

Saturație în stare de echilibru: cauzată de un curent simetric în stare de echilibru excesiv de mare în timpul scurtcircuitelor de linie. Când curentul primar depășește în mod continuu valoarea nominală, miezul de fier intră în regiunea de saturație, ceea ce face ca curentul secundar să nu reflecte cu exactitate curentul primar.

Saturație tranzitorie: prezența componentelor neperiodice în curentul de scurtcircuit și magnetismul rezidual în miezul de fier poate face ca transformatorul de curent să intre în regiunea de saturație în timpul procesului tranzitoriu. Saturația tranzitorie poate apărea numai în timpul perioadei tranzitorii și va dispărea treptat pe măsură ce componentele tranzitorii se degradează.