W przekładniku prądowym prąd pierwotny powoduje pole magnetyczne w rdzeniu, które z kolei wytwarza prąd w uzwojeniu wtórnym. W porządku.
Dlaczego więc transformator mocy podaje napięcie, a nie prąd? Czy to nie ta sama zasada?
Transformator jest transformatorem przeznaczonym do użytku z wykrywaniem prądu lub konwersji mocy. Wszystkie transformatory działają na tej samej zasadzie.
Jednak przy projektowaniu transformatora występuje znaczna swoboda w różnych parametrach. Te różne kompromisy nadają transformatorowi różne właściwości i dlatego nadają się do różnych zastosowań.
Przekładnik prądowy jest zoptymalizowany pod kątem małej impedancji pierwotnej, aby zminimalizować spadek napięcia w linii, w której ma być mierzony prąd. Drugorzędny ma również być podłączony do niskiej rezystancji. Odzwierciedla to niższą impedancję pierwotną. Transformator pracuje przede wszystkim w trybie wyjścia zwarciowego. Należy pamiętać, że niewielka moc jest przenoszona przez transformator. Energia jest pobierana z pola magnetycznego przez wtórne niemal natychmiast, gdy jest tam wprowadzane przez pierwotne. W rezultacie rdzeń może być mały, ponieważ nigdy nie musi on utrzymywać dużej ilości energii w żadnym momencie.
Transformator mocy ma inny cel, którym jest przenoszenie mocy z pierwotnej na wtórną. Czasami służą one wyłącznie do izolacji, ale często mają na celu uzyskanie innej kombinacji napięcia i prądu na wyjściu niż na wejściu. Aby uzyskać moc, potrzebujesz zarówno napięcia, jak i prądu, co oznacza, że transformator musi być zasilany pomiędzy wyjściem zwarciowym, w którym nie ma napięcia, a wyjściem obwodu otwartego, w którym nie ma prądu. Generalnie transformatory mocy są zaprojektowane tak, aby wtórna wyglądała na stosunkowo niską impedancję, a zatem jej napięcie nie zwalnia zbytnio przy znamionowej mocy wyjściowej. Muszą także zachowywać się rozsądnie przy niewielkim obciążeniu lub bez obciążenia, co oznacza obudowę z otwartym obwodem. Ponownie chcesz niskiej impedancji, aby napięcie w lekkim przypadku obciążenia nie różniło się zbytnio od pełnego obciążenia. Ten typ transformatora musi być w stanie obsłużyć większą energię w polu magnetycznym. Oznacza to fizycznie większy i cięższy rdzeń.
Różnica nie polega na zasadzie fizycznej, tylko na użyciu.
Transformator mocy służy do konwersji napięcia z wykorzystaniem liczby uzwojeń w dwóch cewkach jako stosunku, podczas gdy transformator prądu jest po prostu cewką umieszczoną wokół drutu w celu wykrycia pola magnetycznego spowodowanego zmieniającym się prądem. Używasz go więc do pomiaru prądu (AC) bez przerywania obwodu.
Ale oba transformatory generują napięcie, które jest podane przez prawo indukcyjne Faradaya. Różnica polega na tym, że transformator zasilany jest napięciem, a prąd zależy od obciążenia drugiego uzwojenia.
Zasada transformatora polega na tym, że zmieniający się prąd indukuje pole magnetyczne, a pole magnetyczne indukuje napięcie. Następnie istnieje prawo Ohma, co oznacza, że dla napięcia przyłożonego do obciążenia masz prąd proporcjonalny do rezystancji obciążenia.
Po ich złożeniu powstaje nieskończona pętla, w której prąd w obciążeniu ma wpływ na pole magnetyczne, które generuje napięcie na samym obciążeniu. Tak określa się prąd w pierwotnym transformatorze mocy.
Jeśli chodzi o przekładnik prądowy, chcesz, aby największe możliwe obciążenie uniknęło znacznego przepływu prądu, ponieważ generuje on ten efekt sprzężenia zwrotnego.
Proste podsumowanie:
Przekładnik prądowy to „normalny” (napięcie wejściowe) :( napięcie wyjściowe), zoptymalizowany pod kątem specjalnego zadania.
Przekładnik prądowy ZAWSZE działa ze zdefiniowanym rezystorem obciążenia.
Stałą K można obliczyć na podstawie rezystora obciążenia i współczynnika obrotów tak, że
Iin = Vout x k. Szczegóły poniżej.
Więc Iin można ustalić, mierząc Vout.
Pomimo nazwy, przekładnik prądowy działa zgodnie ze standardowymi równaniami związanymi z transformatorem (ignorując nieidealności, takie jak rezystancja uzwojenia). Pierwotny jest zwykle skutecznie jednym obrotem, wytwarzanym przez poprowadzenie drutu przenoszącego obwód mierzony przez rdzeń. :
Zwraca = zwrot główny lub zwroty.
Okazuje się = wtórne zwoje. Zdefiniuj współczynnik obrotów = TR = Turns_out / Turns_in
Vin x Iin = Vout x Iout ...... (2)
Iin = Iout x Vout / Vin ...... (3) = przegrupowanie (2)
ALE jeśli mamy obciążenie rezystancyjne = Rout, to
Więc
Iin = Vout x TR / RLoad ...... (5b)
(So Vout = Iin x Rl / TR) ...... (5c)
Dla danego Rload i danego zwoju stosunek TR / Rload jest stałą = K tak mówi
- Iin = Vout x K ...... (6) <- wynik docelowy
Tak więc dla danego obciążenia możemy wyznaczyć Iin z Vout pomnożone przez stałą.
Niektóre przekładniki prądowe mają trasy zawarte w zestawie.
Niektóre CT wymagają dodania trasy.
Brak dodania trasy daje Vout = bardzo, bardzo, bardzo duży, ale zwykle nie na długo.
Zwykle wejściowe „uzwojenie” to pojedynczy zwoj lub drut przechodzący przez rdzeń. Używanie wielu zwojów lub zapętlanie drutu kilka razy przewodzącego prąd docelowy przez rdzeń zmniejsza współczynnik zwojów - więc (patrz 5c) Vout spada.
Iout jako taki, że rdzeń nie nasyca się i działa tak liniowo, jak to możliwe do Rl, a zatem Vout może nie być „zbyt duży”. Producent określa maksymalną wartość Rl i / lub Vout.
źródło