Hé! A jelenlegi transzformátorok szállítója vagyok, és ma szeretnék beszélgetni arról, hogy a frekvencia hogyan befolyásolja ezen remek eszközök teljesítményét. A jelenlegi transzformátorok rendkívül fontosak az elektromos világban. Az áramellátási rendszerekben az áram mérésére és megfigyelésére használják, ügyelve arra, hogy minden simán és biztonságosan működjön. De a frekvencia egy kis csavarkulcsot dobhat a munkákba, ha nem vagyunk óvatosak.
Kezdjük az alapokkal. A Hertz -ben (Hz) mért frekvencia arra utal, hogy a váltakozó áram (AC) milyen gyakran változtatja meg az irányt egy másodpercben. A világ legtöbb energiarendszerében a standard frekvencia akár 50 Hz, akár 60 Hz. A jelenlegi transzformátorok azonban a különböző alkalmazásokban sokféle frekvenciát tapasztalhatnak, az alacsony frekvenciájú egyenáramú alkatrészektől néhány elektromos áramkörben a nagy frekvenciájú harmonikákig, amelyek elronthatják a dolgokat.
Az aktuális transzformátor egyik legfontosabb teljesítménymutatója a pontossága. A pontosság elengedhetetlen, mivel közvetlenül befolyásolja a jelenlegi mérések megbízhatóságát. A frekvencia vonatkozásában az aktuális transzformátor alapvető anyaga óriási szerepet játszik. A legtöbb jelenlegi transzformátor ferromágneses magot használ, mint például szilícium acél vagy amorf fém. Ezeknek az anyagoknak van egy bizonyos mágneses permeabilitása, ami alapvetően milyen egyszerűen mágnesezhető.
A standard működési frekvencián (50 Hz vagy 60 Hz) ezek a magok nagyszerűen működnek. Pontosan átalakíthatják az elsődleges áramot másodlagos áramra a transzformátor fordulási arányának megfelelően. Mivel azonban a frekvencia elkezdi eltérni a szabványtól, a dolgok kissé zavarosak.
Ha a frekvencia alacsonyabb, mint a névleges frekvencia, akkor az aktuális transzformátor elsődleges és másodlagos tekercseinek induktív reaktanciája csökken. Az induktív reaktancia olyan, mint egy olyan ellenállás, amely ellenzi az induktor áramának változását (ez az, ami a tekercsek). Az alacsonyabb induktív reaktancia azt jelenti, hogy több áram áramolhat át a tekercseken, és ez a mágnesező áram növekedéséhez vezethet. A mágnesező áram az az áram, amelyet a magban a mágneses mező létrehozásához használnak. Ha túl magasra kerül, akkor a mag telíthet.
A mag telítettsége nagy probléma. Ha a mag telített, akkor már nem tudja pontosan átalakítani az áramot. A másodlagos áram már nem lesz arányos az elsődleges árammal, és a mérés pontossága kialszik az ablakon. Ez hamis leolvasásokhoz vezethet az energiafigyelő rendszerekben, ami valódi fejfájást jelenthet a mérnökök és az üzemeltetők számára.
Másrészt, ha a frekvencia magasabb, mint a névleges frekvencia, az induktív reaktancia növekszik. Ez eleinte jónak tűnhet, de problémákat is okozhat. A magasabb induktív reaktancia azt jelenti, hogy a tekercsek impedanciája magasabb, és ez feszültségcsökkenést eredményezhet a tekercsek során. Lehet, hogy a másodlagos feszültség nem képes megfelelően meghajtani a terhelést, és ismét az aktuális mérés pontosságát befolyásolhatja.
Egy másik figyelembe veendő tényező az örvény jelenlegi vesztesége. Az örvényáramok kicsi keringő áramok, amelyeket a jelenlegi transzformátor magjában indukálnak, amikor a változó mágneses mezőnek van kitéve. Ezek az áramlatok hő formájában energiaveszteséget okoznak. Az örvényáram -veszteségek nagysága arányos a frekvencia négyzetével. Tehát a frekvencia növekedésével az örvényáram -veszteségek jelentősen növekednek.
Ez a veszteség növekedése nemcsak csökkenti a jelenlegi transzformátor hatékonyságát, hanem túlmelegedést is okozhat. A túlmelegedés károsíthatja a tekercsek és az alapanyag szigetelését, ami a transzformátor rövidebb élettartamához vezet.
Most beszéljünk néhány valós világ alkalmazásról. Nagy feszültségű energiarendszerekben,Nagyfeszültségű CTaz elektromos hálózat mérésére és védelmére használják. Ezeknek a rendszereknek gyakran sok harmonikával kell foglalkozniuk, amelyek alapvetően olyan frekvenciák, amelyek az alapfrekvencia többszöröse. Például, ha az alapfrekvencia 50 Hz, akkor a 3. harmonikus 150 Hz lenne, az 5. harmonikus 250 Hz lenne, és így tovább.
A harmonikusokat olyan nem lineáris terhelések, például teljesítmény -elektronikai eszközök, például változó frekvenciameghajtók és egyenirányítók generálhatják. Ezek a harmonikusok miatt a jelenlegi transzformátor rosszul teljesít, ha nem úgy tervezték, hogy kezelje őket. Ezért fontos kiválasztani egy olyan transzformátort, amely széles frekvencia -reakcióval rendelkezik, és képes kezelni a nagy frekvenciájú harmonikákat, anélkül, hogy jelentős pontossági lebomlás nélkül.
Néhány ipari alkalmazásban,15 kV áramú transzformátorhasználják. Ezeknek a transzformátoroknak képesnek kell lenniük arra, hogy pontosan megmérjék az áramot a működési körülmények széles skáláján. Például egy sok gépgyártó gyárban az elektromos terhelés nagyban változhat, és az áram frekvenciatartalma is megváltozhat. Egy kút - tervezett 15 kV -os transzformátornak képesnek kell lennie arra, hogy megőrizze pontosságát, még akkor is, ha a frekvencia nem a standard értéknél van.
Az arány a jelenlegi transzformátorok másik fontos szempontja. AArány 200 5 ctÚgy tervezték, hogy a 200 a elsődleges áramot 5 -re alakítsa át. Ennek az aránynak a pontosságát a frekvencia is befolyásolja. Ha a frekvencia megváltozik, a mágnesező áram és a tekercsek impedanciája megváltozhat, ami a tényleges arány eltérhet a névleges aránytól. Ez problémát jelenthet azokban az alkalmazásokban, ahol pontos árammérésre van szükség, mint például az elektromos mérésnél a számlázási célokra.
A frekvencia hatásainak enyhítésére a jelenlegi transzformátor teljesítményére a gyártók számos technikát alkalmaznak. Az egyik általános módszer a jobb alapanyagok felhasználása. Az amorf fémmagok például alacsonyabb magveszteséggel és jobb magas frekvenciájú teljesítménygel bírnak, mint a hagyományos szilícium acélmagok. A frekvenciatartomány szélesebb körét képes kezelni anélkül, hogy ilyen könnyen telítettek volna.
Egy másik megközelítés a jelenlegi transzformátor tekercseinek megtervezése, hogy alacsonyabb ellenállás és induktivitás legyen. Ez elősegítheti a tekercsek közötti feszültségcsökkenést magas frekvenciákon, és minimalizálhatja a mágnesező áram növekedését alacsony frekvenciákon.
Tehát, ha a jelenlegi transzformátorok piacán tartózkodik, fontos, hogy vegye figyelembe az alkalmazás gyakoriskövetelményeit. Ügyeljen arra, hogy olyan transzformátort válasszon, amely képes kezelni azt a frekvenciatartományt, amellyel dolgozni fog. És itt jönünk be! Jelenlegi transzformátor beszállítójaként széles termékcsaládunk van, amelyeket úgy terveztek, hogy jól teljesítsenek különböző frekvenciakörülmények között. Függetlenül attól, hogy magas feszültségű CT -re, 15 kV -os transzformátorra, vagy egy specifikus CT -re, mint például a 200/5 CT -re, akkor fedeztük Önt.
Ha érdekli, hogy többet megtudjon termékeinkről, vagy meg akarja vitatni az Ön konkrét követelményeit, ne habozzon elérni. Azért vagyunk itt, hogy segítsünk megtalálni az Ön igényeinek tökéletes aktuális transzformátort. Dolgozzunk együtt az elektromos rendszerek pontosságának és megbízhatóságának biztosítása érdekében.
Referenciák
- Grover, FW (1946). Induktivitás számítások: Munka képletek és táblák. Dover Publications.
- Westinghouse Electric Corporation. (1964). Elektromos átvitel és elosztási referenciakönyv. Westinghouse Electric Corporation.
- Dorf, RC, és Svoboda, JA (2011). Bevezetés az elektromos áramkörökbe. Wiley.
