Dòng điện kích từ hóa xảy ra khi nào trong máy biến áp?

Điều kiện khởi động từ hóa cũng xảy ra ở tần số cao hơn nhiều so với ngắn mạch, vì vậy hiện tượng này đáng được khám phá.

Hãy xem xét hiện tượng xảy ra khi đóng điện ban đầu cho máy biến áp một pha. Từ thông trong lõi bằng tích phân của điện áp kích thích.

Nếu đóng mạch khi điện áp đi qua bằng không và từ thông ban đầu bằng không thì từ thông hình sin sẽ lệch hoàn toàn so với không. Giá trị đỉnh của thông lượng bù hoàn toàn gấp đôi giá trị đỉnh của thông lượng sóng sin đối xứng. Nói cách khác, thông lượng đỉnh của sóng bù hoàn toàn có thể gần gấp đôi thông lượng đỉnh bình thường, thường đủ để đưa lõi vào trạng thái bão hòa.

Tại thời điểm này, điều duy nhất hạn chế dòng từ hóa là trở kháng lõi không khí của cuộn dây, có độ lớn nhỏ hơn trở kháng từ hóa bình thường theo bậc.

Do đó, trong nửa chu kỳ bão hòa lõi, dòng điện trường lớn hơn nhiều so với dòng điện trường bình thường. Trong nửa chu kỳ ngược lại, lõi không còn bão hòa và dòng điện trường xấp xỉ bằng dòng điện trường bình thường.

Tình hình thậm chí còn khắc nghiệt hơn khi có thông lượng dư trong lõi và hướng của thông lượng dư giống với hướng của phần bù của sóng thông lượng hình sin. Như hình 2 bên dưới. Lưu ý rằng Hình 1 và Hình 2 được vẽ ở các thang dòng điện khác nhau, vì vậy dòng điện đỉnh được vẽ trong Hình 2 thực sự lớn hơn nhiều so với dòng điện đỉnh được vẽ trong Hình 1.

02 Giá trị đỉnh xung kích thích

Để tìm dòng điện đột biến đỉnh chỉ bị giới hạn bởi điện kháng lõi không khí, thuận tiện khi tính độ tự cảm của cuộn dây bằng cách sử dụng đơn vị cgs:

nơi đây:

N - số vòng dây của cuộn dây

Amt - Diện tích trong đường kính trung bình của cuộn dây, cm2

l - chiều dài trục của cuộn dây, cm

L - độ tự cảm của cuộn dây, μH

Từ thông tạo ra bởi cuộn cảm φL bằng từ thông dư cộng với 2 lần thay đổi từ thông bình thường trừ đi thông lượng bão hòa, vì thông lượng bão hòa nằm trong sắt. Nhưng φL liên quan đến độ tự cảm và dòng điện:

Do đó, dòng khởi động đỉnh được biểu thị trong hệ thống đơn vị cgs như sau:

nơi đây:

Ipeak bằng amps và

φr - thông lượng dư

φn - sự thay đổi từ thông bình thường

φs - thông lượng bão hòa

Nếu không có điện trở trong mạch, mỗi đỉnh liên tiếp sẽ có cùng giá trị và dòng điện khởi động sẽ tiếp tục vô thời hạn. Tuy nhiên, khi có điện trở trong mạch, điện áp giảm trên điện trở sẽ lớn và sự gia tăng từ thông không cần thiết phải cao như chu kỳ trước.

Tích phân của sụt áp thể hiện sự giảm thực của từ thông cần thiết để hỗ trợ điện áp đặt vào. Vì độ sụt điện áp i × R luôn cùng chiều nên mỗi chu kỳ giảm từ thông cần thiết. Khi giá trị đỉnh của từ thông giảm xuống dưới giá trị bão hòa của lõi, dòng khởi động biến mất. Tốc độ phân rã không theo cấp số nhân, mặc dù nó tương tự như dòng điện phân rã theo cấp số nhân.

quan trọng! Với máy biến áp công suất lớn, dòng điện khởi động có thể tồn tại trong vài giây trước khi biến mất.

Điện kháng đường dây có tác dụng làm giảm dòng điện khởi động cực đại bằng cách chỉ cần thêm điện cảm vào điện cảm lõi không khí của cuộn dây. Có một mối quan hệ xác định giữa dòng điện khởi động và dòng điện ngắn mạch, vì cả hai đều liên quan đến độ tự cảm lõi không khí của cuộn dây.

Hãy nhớ rằng ngắn mạch có xu hướng đẩy từ thông ra khỏi lõi.

Quy tắc ngón tay cái! Nói chung, quy tắc chung là dòng khởi động từ hóa đỉnh cao hơn 90% dòng điện ngắn mạch đỉnh một chút. Tuy nhiên, lực từ do dòng khởi động từ hóa gây ra thường nhỏ hơn nhiều so với lực ngắn mạch. Vì mỗi pha chỉ chứa một cuộn dây nên không có lực đẩy từ trường giữa các cuộn dây.

Toàn bộ vấn đề phân tích dòng điện khởi động từ hóa trở nên khó khăn hơn khi có sự tham gia của máy biến áp ba pha. Điều này là do góc pha của điện áp kích thích lệch nhau 120 °, có sự tương tác giữa dòng điện và điện áp giữa các pha và ba cực của thiết bị đóng cắt không được đóng chính xác cùng một lúc.

Tuy nhiên, có thể nói an toàn rằng dòng khởi động đỉnh của máy biến áp ba pha gần với mức dòng ngắn mạch.

Một trong những đặc điểm thú vị của dòng điện khởi động từ hóa là có một tỷ lệ lớn các sóng hài đồng đều vì dòng điện bị hủy hoàn toàn. Ngay cả sóng hài cũng rất ít khi gặp trong các mạch nguồn.

03 Dòng chảy đồng cảm

Ngoài ra còn có một hiện tượng được gọi là "xâm nhập giao cảm", trong đó một máy biến áp được cấp điện trước đó biểu hiện sự thay đổi đột ngột về dòng điện khi một máy biến áp gần đó bật. Sự đột biến giao cảm là do sự thay đổi điện áp đường dây gây ra bởi dòng khởi động của máy biến áp thứ hai.

• năm thành lập
  --
• Loại hình kinh doanh
  --
• Quốc gia / Vùng
  --
• Công nghiệp chính
  --
• sản phẩm chính
  --
• Người hợp pháp doanh nghiệp
  --
• Tổng số nhân viên
  --
• Giá trị đầu ra hàng năm
  --
• Thị trường xuất khẩu
  --
• Khách hàng hợp tác
  --