Kailan nangyayari ang magnetizing inrush current sa mga transformer?

Ang mga kondisyon ng magnetizing inrush ay nangyayari rin sa mas mataas na frequency kaysa sa mga short circuit, kaya sulit na tuklasin ang phenomenon na ito.

Isaalang-alang kung ano ang mangyayari kapag una mong binigyan ng enerhiya ang isang single-phase transformer. Ang magnetic flux sa core ay katumbas ng integral ng excitation voltage.

Kung ang circuit ay sarado kapag ang boltahe ay dumaan sa zero at ang initial flux ay zero, ang sinusoidal flux ay ganap na maa-offset mula sa zero. Ang peak value ng full offset flux ay doble sa peak value ng symmetrical sine wave flux. Sa madaling salita, ang peak flux ng full offset wave ay maaaring halos doble sa normal na peak flux, na karaniwang sapat upang itulak ang core sa saturation.

Sa puntong ito, ang tanging bagay na naglilimita sa magnetizing current ay ang air-core impedance ng winding, na mas maliit nang mga order ng magnitude kaysa sa normal na magnetizing impedance.

Samakatuwid, sa panahon ng kalahating siklo ng saturation ng core, ang field current ay mas malaki kaysa sa normal na field current. Sa kabilang kalahating siklo, ang core ay hindi na saturated at ang field current ay humigit-kumulang katumbas ng normal na field current.

Mas matindi pa ang sitwasyon kapag may natitirang flux sa core at ang direksyon ng natitirang flux ay kapareho ng direksyon ng offset ng sinusoidal flux wave. Gaya ng ipinapakita sa Figure 2 sa ibaba. Tandaan na ang Figures 1 at 2 ay naka-plot sa iba't ibang antas ng current, kaya ang peak current na naka-plot sa Figure 2 ay talagang mas malaki kaysa sa peak current na naka-plot sa Figure 1.

02 Halaga ng rurok ng paggulo

Upang mahanap ang peak surge current na limitado lamang ng air-core reactance, maginhawang kalkulahin ang inductance ng winding gamit ang mga cgs unit:

dito:

N – bilang ng mga pagliko ng coil

Dami – Lugar sa loob ng mean diameter ng coil, cm2

l – ang haba ng ehe ng coil, cm

L – induktans ng likid, μH

Ang flux na nalilikha ng inductor na φL ay katumbas ng residual flux kasama ang 2 beses ng normal na pagbabago ng flux na binawasan ng saturation flux, dahil ang saturation flux ay nasa iron. Ngunit ang φL ay may kaugnayan sa inductance at current:

Samakatuwid, ang peak inrush current ay ipinapahayag sa cgs unit system gaya ng sumusunod:

dito:

Ipeak sa mga amp at

φr – natitirang daloy

φn – normal na pagbabago ng magnetic flux

φs – daloy ng saturation

Kung walang mga resistor sa circuit, ang bawat kasunod na peak ay magkakaroon ng parehong halaga, at ang current inrush ay magpapatuloy nang walang hanggan. Gayunpaman, sa pagkakaroon ng resistance sa circuit, ang voltage drop sa resistance ay magiging malaki at ang pagtaas ng flux ay hindi kailangang maging kasing taas ng nakaraang cycle.

Ang integral ng voltage drop ay kumakatawan sa netong pagbawas sa magnetic flux na kinakailangan upang suportahan ang inilapat na boltahe. Dahil ang i×R voltage drop ay palaging nasa parehong direksyon, binabawasan ng bawat cycle ang kinakailangang magnetic flux. Kapag ang peak value ng magnetic flux ay bumaba sa saturation value ng core, nawawala ang inrush current. Ang decay rate ay hindi exponential, bagama't ito ay katulad ng exponential decay current.

mahalaga! Sa malalaking power transformer, ang inrush current ay maaaring tumagal nang ilang segundo bago tuluyang mawala.

Ang line reactance ay may epekto ng pagbabawas ng peak inrush current sa pamamagitan lamang ng pagdaragdag ng inductance sa inductance ng air core ng winding. Mayroong tiyak na ugnayan sa pagitan ng inrush current at short-circuit current, dahil pareho itong nauugnay sa inductance ng air-core ng winding.

Tandaan na ang mga maikling circuit ay may posibilidad na itulak ang flux palabas ng core.

Isang tuntunin! Sa pangkalahatan, ang tuntunin ay ang peak magnetizing inrush current ay bahagyang mas mataas sa 90% ng peak short circuit current. Gayunpaman, ang magnetic force na dulot ng magnetizing inrush current ay karaniwang mas maliit kaysa sa short-circuit force. Dahil ang bawat phase ay naglalaman lamang ng isang winding, walang magnetic repulsion sa pagitan ng mga winding.

Ang buong problema sa pagsusuri ng mga magnetizing inrush current ay nagiging mas mahirap kapag ginagamit ang mga three-phase transformer. Ito ay dahil ang mga phase angle ng mga excitation voltage ay 120° ang pagitan, mayroong interaksyon ng kuryente at boltahe sa pagitan ng mga phase, at ang tatlong pole ng switching device ay hindi eksaktong nakasara nang sabay.

Gayunpaman, masasabing ang pinakamataas na inrush current ng isang three-phase transformer ay malapit sa antas ng short-circuit current.

Isa sa mga kawili-wiling katangian ng mga magnetizing inrush current ay ang pagkakaroon ng malaking proporsyon ng pantay na harmonika dahil ang mga daloy ay ganap na nakansela. Ang pantay na harmonika ay bihirang matagpuan din sa mga power circuit.

03 Daloy ng empatiya

Mayroon ding isang penomeno na kilala bilang "sympathetic inrush", kung saan ang isang dating naka-enerhiya na transformer ay nagpapakita ng biglaang pagbabago sa kuryente kapag ang isang kalapit na transformer ay bumukas. Ang sympathetic surge ay sanhi ng pagbabago ng boltahe ng linya na dulot ng inrush current ng pangalawang transformer.