변압기에서 자화 돌입 전류는 언제 발생합니까?

자화 돌입 조건은 또한 단락보다 훨씬 높은 주파수에서 발생하므로 이 현상을 조사할 가치가 있습니다.

처음에 단상 변압기에 전원을 공급할 때 어떤 일이 발생하는지 고려하십시오. 코어의 자속은 여기 전압의 적분과 같습니다.

전압이 0을 통과하고 초기 자속이 0일 때 회로가 닫히면 정현파 자속은 0에서 완전히 오프셋됩니다. 전체 오프셋 플럭스의 피크 값은 대칭 사인파 플럭스의 피크 값의 두 배입니다. 다시 말해, 전체 오프셋 파의 피크 플럭스는 정상 피크 플럭스의 거의 두 배일 수 있으며, 이는 일반적으로 코어를 포화 상태로 만드는 데 충분합니다.

이 시점에서 자화 전류를 제한하는 유일한 것은 권선의 공심 임피던스이며, 이는 일반 자화 임피던스보다 10배 작은 크기입니다.

따라서 코어 포화의 반주기 동안 계자 전류는 정상 계자 전류보다 훨씬 큽니다. 반대 반주기 동안 코어는 더 이상 포화되지 않고 계자 전류는 정상 계자 전류와 거의 동일합니다.

코어에 잔류 플럭스가 있고 잔류 플럭스의 방향이 사인파 플럭스 웨이브의 오프셋 방향과 동일한 경우 상황은 더욱 극단적입니다. 아래 그림 2와 같이. 그림 1과 2는 서로 다른 전류 스케일로 표시되어 있으므로 그림 2에 표시된 피크 전류는 실제로 그림 1에 표시된 피크 전류보다 훨씬 큽니다.

02 여자서지 피크값

공심 리액턴스에 의해서만 제한되는 피크 서지 전류를 찾으려면 cgs 단위를 사용하여 권선의 인덕턴스를 계산하는 것이 편리합니다.

여기:

N - 코일 회전 수

Amt - 코일의 평균 직경 내 면적, cm2

l - 코일의 축 방향 길이, cm

L - 코일 인덕턴스, μH

인덕터 φL에 의해 생성된 플럭스는 포화 플럭스가 철에 있기 때문에 잔류 플럭스에 정상 플럭스 변화의 2배에서 포화 플럭스를 뺀 값과 같습니다. 그러나 φL은 인덕턴스 및 전류와 관련이 있습니다.

따라서 피크 돌입 전류는 cgs 단위 시스템으로 다음과 같이 표현됩니다.

여기:

암페어 단위의 아이피크와

φr - 잔류 자속

φn - 정상 자속 변화

φs - 포화 플럭스

회로에 저항이 없으면 각 연속 피크는 동일한 값을 가지며 전류 돌입은 무기한 계속됩니다. 그러나 회로에 저항이 있는 경우 저항 양단의 전압 강하가 크며 자속 상승이 이전 주기만큼 높을 필요는 없습니다.

전압 강하의 적분은 적용된 전압을 지원하는 데 필요한 자속의 순 감소를 나타냅니다. i×R 전압 강하는 항상 같은 방향이기 때문에 각 사이클은 필요한 자속을 감소시킵니다. 자속의 피크 값이 코어의 포화 값 아래로 떨어지면 돌입 전류가 사라집니다. 지수적 감쇠 전류와 유사하지만 감쇠율은 지수적이지 않습니다.

중요한! 대형 전력 변압기를 사용하면 돌입 전류가 몇 초 동안 지속되어 결국 사라질 수 있습니다.

라인 리액턴스는 단순히 권선의 공심 인덕턴스에 인덕턴스를 추가하여 피크 돌입 전류를 줄이는 효과가 있습니다. 돌입 전류와 단락 전류 사이에는 명확한 관계가 있습니다. 둘 다 권선의 공심 인덕턴스와 관련되기 때문입니다.

단락은 플럭스를 코어 밖으로 밀어내는 경향이 있음을 기억하십시오.

엄지손가락의 법칙! 일반적으로 경험에 따르면 피크 자화 돌입 전류는 피크 단락 회로 전류의 90%보다 약간 높습니다. 그러나 자화 돌입 전류로 인한 자기력은 일반적으로 단락력보다 훨씬 작습니다. 각 위상에는 하나의 권선만 포함되어 있으므로 권선 간에 자기 반발이 없습니다.

자화 돌입 전류를 분석하는 전체 문제는 3상 변압기가 포함될 때 더 어려워집니다. 이것은 여기 전압의 위상 각이 120° 떨어져 있고 위상 사이에 전류와 전압 상호 작용이 있으며 스위칭 장치의 3극이 동시에 정확히 닫히지 않기 때문입니다.

그러나 삼상 변압기의 피크 돌입 전류는 단락 전류 레벨에 가깝다고 말하는 것이 안전합니다.

자화 돌입 전류의 흥미로운 특징 중 하나는 전류가 완전히 상쇄되기 때문에 짝수 고조파의 비율이 높다는 것입니다. 고조파도 전원 회로에서 거의 발생하지 않습니다.

03 공감의 흐름

또한 이전에 통전된 변압기가 근처의 변압기가 켜질 때 전류의 급격한 변화를 나타내는 "교감 ​​돌입"으로 알려진 현상이 있습니다. 교감 서지는 두 번째 변압기의 돌입 전류로 인한 선간 전압 변화로 인해 발생합니다.

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