Aký je ekvivalentný obvod transformátora prúdového prúdu AC DC?

Hej! Ako dodávateľ transformátorov AC DC Current Transformers sa ma často pýtajú na ekvivalentný obvod týchto šikovných zariadení. Poďme sa teda ponoriť priamo dovnútra a rozoberme to spôsobom, ktorý je ľahko pochopiteľný.

Po prvé, čo presne je prúdový transformátor AC DC? Je to zariadenie, ktoré sa používa na meranie elektrického prúdu v obvode striedavého prúdu (AC) alebo jednosmerného prúdu (DC). Funguje tým, že transformuje vysoký prúd v primárnom obvode na proporcionálny nízky prúd v sekundárnom obvode, ktorý sa potom dá ľahko merať pomocou nástrojov, ako sú ampéry alebo sa používajú na iné riadiace účely.

Teraz si povedzme o rovnocennom okruhu. Ekvivalentný obvod transformátora prúdového prúdu AC DC je zjednodušeným znázornením toho, ako sa transformátor správa elektricky. Pomáha nám analyzovať a porozumieť výkonu transformátora v rôznych prevádzkových podmienkach.

Základné komponenty ekvivalentného obvodu

Rovnocenný obvod transformátora prúdového prúdu AC DC zvyčajne pozostáva z niekoľkých kľúčových komponentov:

1. Primárne vinutie

Primárnym vinutím je časť transformátora, ktorý je pripojený k obvodu vysokého prúdu. Má určitý počet zákrut ($ n_1 $) a má určitý odpor ($ r_1 $) kvôli použitému drôtu. Primárnym prúdom ($ I_1 $) preteká týmto vinutím.

2. Sekundárne vinutie

Sekundárne vinutie je pripojené k meraciemu alebo riadiacemu obvodu. Má iný počet zákrut ($ n_2 $) v porovnaní s primárnym vinutím. Sekundárny prúd ($ I_2 $) je indukovaný v tomto vinutí podľa pomeru zákrut transformátora ($ n_1/n_2 $). Rovnako ako primárne vinutie, aj sekundárne vinutie má tiež odpor ($ R_2 $).

3. Magnetizačná vetva

Magnetizačná vetva predstavuje magnetické správanie jadra transformátora. Skladá sa z indukčnosti ($ l_m $) a odporu ($ r_m $). Indukčnosť $ L_M $ predstavuje energiu uloženú v magnetickom poli jadra, zatiaľ čo odpor $ r_m $ predstavuje základné straty, ako sú hysteréza a vírivé straty.

4. Indukcia úniku

K dispozícii sú tiež indukcie úniku ($ L_ {L1} $ a $ L_ {L2} $) spojené s primárnymi a sekundárnymi vinutiami. Tieto indukčnosti úniku predstavujú magnetický tok, ktorý nesúvisí s primárnymi aj sekundárnymi vinutiami. Inými slovami, zodpovedajú za magnetický tok, ktorý „uniká“ z jadra a neprispieva k transformácii prúdu.

Ekvivalentný diagram obvodu

Môžeme reprezentovať ekvivalentný obvod transformátora prúdového prúdu AC DC nasledovne:

Primárna strana má primárny odpor $ r_1 $ v sérii s primárnou indukčnosťou úniku $ L_ {L1} $. Túto kombináciu preteká primárny aktuálny $ I_1 $. Magnetizačná vetva ($ r_m $ a $ l_m $) je spojená paralelne so vstupom ekvivalentného obvodu.

Na sekundárnej strane je sekundárny odpor $ r_2 $ v sérii so sekundárnou indukčnosťou úniku $ l_ {l2} $. Sekundárny prúd $ I_2 $ preteká touto časťou obvodu. Vzťah medzi primárnymi a sekundárnymi prúdmi je daný pomerom zákrut transformátora, ale v aplikáciách v reálnom svete existujú určité chyby v dôsledku prítomnosti ostatných komponentov v ekvivalentnom obvode.

Analýza ekvivalentného obvodu

Na analýzu rovnocenného obvodu používame základné elektrické zákony, ako sú Kirchhoffove zákony. Napríklad pri použití Kirchhoffovho zákona o napätí (KVL) na primárnu stranu ekvivalentného obvodu dostaneme:

$ V_1 = i_1 (r_1 + j \ omega l_ {l1}) + v_m $

kde $ v_1 $ je primárne napätie, $ \ omega $ je uhlová frekvencia striedavého signálu (ak je to striedavý obvod) a $ v_m $ je napätie naprieč magnetizačnou vetvou.

Na sekundárnej strane máme:

$ V_2 = i_2 (r_2 + j \ omega l_ {l2}) $

Pomer otáčok transformátora je definovaný ako $ n = \ frac {n_1} {n_2} $. V ideálnom transformátore $ i_1 = \ frac {n_2} {n_1} i_2 $. Ale v skutočnom transformátore spôsobuje prítomnosť magnetizačného prúdu a indukčnosti úniku odchýlky od tohto ideálneho vzťahu.

Dôležitosť porozumenia rovnocenného obvodu

Pochopenie ekvivalentného obvodu transformátora prúdového DC je rozhodujúce z niekoľkých dôvodov. Po prvé, pomáha pri navrhovaní transformátorov s lepším výkonom. Starostlivým výberom hodnôt komponentov v ekvivalentnom obvode môžeme minimalizovať chyby v súčasnom meraní a zlepšiť účinnosť transformátora.

Po druhé, umožňuje nám predpovedať správanie transformátora v rôznych prevádzkových podmienkach. Napríklad, ak sa zmení frekvencia striedavého signálu, môžeme použiť ekvivalentný obvod na analýzu toho, ako budú ovplyvnené prúdy a napätie v transformátore.

Náš rozsah prúdových transformátorov AC DC

Ako dodávateľ ponúkame širokú škálu súčasných transformátorov AC DC, ktoré uspokojujú rôzne potreby zákazníkov. Pozrite sa na našeTransformátor aktuálneho prístroja, ktorý je navrhnutý na presné meranie prúdu v rôznych aplikáciách.

Máme tiež0,72 kV transformátor s nízkym napätím, vhodný pre nízke napätie obvodov. A pre tých, ktorí potrebujú transformátor so špecifickou triedou frekvencie a presnosti, nášTRIEDA 1 TRANSFORMER 50Hzje skvelá voľba.

Kontaktujte nás kvôli obstarávaniu

Ak ste na trhu vysokej kvality súčasných transformátorov AC DC, radi by sme vás počuli. Či už máte otázky týkajúce sa ekvivalentného obvodu, potrebujete pomoc pri výbere správneho transformátora pre vašu žiadosť alebo ste pripravení zadať objednávku, sme tu, aby sme vám pomohli. Oslovte nás, aby ste podrobnú diskusiu o vašich požiadavkách a začnime úspešné obchodné partnerstvo.

Odkazy

• Základy elektrických strojov, Stephen J. Chapman
• Analýza energetického systému, John J. Grainger a William D. Stevenson Jr.