paano magdisenyo ng transpormer?

Pagkalkula ng ratio ng Pagliko ng Transformer

Ang ratio ng pagliko ng a transpormer ay kinakalkula gamit ang pangunahing ugnayan sa pagitan ng pangunahin at pangalawang boltahe o alon. Ang ratio ng pagliko N ay katumbas ng pangunahing boltahe na hinati sa pangalawang boltahe (N = Vpri/Vsec), na katumbas din ng pangalawang kasalukuyang hinahati ng pangunahing kasalukuyang (N = Sinabi ni Isec/Ipri) . Para sa mga ferrite core transformer na ginagamit sa mga high-frequency na application, ang mga pangunahing pagliko ay maaaring kalkulahin gamit ang formula: Npri = (Vin × 10^8) / (4 × f × Bmax × Ac) , kung saan ang Vin ay input voltage, f ay switching frequency, Bmax ay maximum flux density (karaniwang 1300-2000 Gauss), at Ac ang epektibong cross-sectional area ng core.

Halimbawa ng Praktikal na Pagkalkula

Isaalang-alang ang isang disenyo ng DC-DC converter na may mga sumusunod na parameter: Vin = 10.5V, Vout = 330V, f = 50 kHz, Bmax = 1500G, at Ac = 1.25 cm² (ETD39 core). Ang mga resulta ng pagkalkula ng pangunahing pagliko: Npri = (10.5 × 10^8) / (4 × 50000 × 1500 × 1.25) = 3.2 pagliko , na umiikot sa 3 pagliko. Ang ratio ng boltahe ay 330/10.5 ≈ 31.4, kaya ang pangalawang pagliko ay 3 × 32 = 96 na pagliko , na nagreresulta sa ratio ng mga pagliko na humigit-kumulang 32:1.

Paano Gumagana ang Mga Kasalukuyang Transformer

Ang mga kasalukuyang transformer (CTs) ay gumagana sa Batas ng Electromagnetic Induction ni Faraday . Kapag ang alternating current ay dumadaloy sa pangunahing konduktor, ito ay bumubuo ng isang time-varying magnetic field na nag-uudyok ng proporsyonal na kasalukuyang sa pangalawang paikot-ikot. Ang pangunahing relasyon ay I_primary / I_secondary = N_secondary / N_primary . Halimbawa, ang isang 600:5 CT na may 120 pangalawang pagliko at 1 pangunahing pagliko ay gumagawa ng eksaktong 5A pangalawang kasalukuyang kapag ang 600A ay dumadaloy sa pangunahin.

Mga Pangunahing Prinsipyo sa Pagpapatakbo

• Ang pangunahing kasalukuyang lumilikha ng magnetic flux sa core sa pamamagitan ng conductor (madalas na single-turn)
• Ang magnetic core ay tumutuon at gumagabay sa pagkilos ng bagay sa pangalawang paikot-ikot
• Ang pagbabago ng flux ay nag-uudyok sa EMF sa multi-turn secondary winding
• Ang pangalawang kasalukuyang dumadaloy sa konektadong pasanin (metro o relay)
• Ang mga karaniwang pangalawang output ay 5A o 1A para sa pagiging tugma sa mga instrumento

Kritikal na Babala sa Kaligtasan: Huwag kailanman i-open-circuit ang sekundaryong CT habang naka-energize ang primary. Ito ay maaaring makabuo libu-libong boltahe dahil sa core saturation, lumilikha ng mga panganib sa pagkakakuryente, pagkasira ng pagkakabukod, at pagkasira ng kagamitan. Palaging maiikling pangalawang terminal sa panahon ng pag-install o pagpapanatili.

Sugat kumpara sa Mga Kasalukuyang Transformer na Uri ng Bar

Mga CT na uri ng sugat nagtatampok ng nakatuong pangunahin at pangalawang paikot-ikot na sugat sa isang magnetic core, na nag-aalok mas mataas na katumpakan (Class 0.2-0.5) at flexibility sa pagpili ng kasalukuyang ratio. Mga CT na uri ng bar gumamit ng solidong conductor bar bilang single-turn primary, na nagbibigay superyor na mekanikal na lakas para sa mataas na kasalukuyang mga aplikasyon at binawasan ang pagtagas ng flux para sa tumpak na mga sukat, ngunit sa mas mataas na halaga.

Mga Uri ng Transformer

Ang mga transformer ay ikinategorya ayon sa konstruksiyon, aplikasyon, at uri ng core. Mga transformer ng kapangyarihan ay ginagamit sa mga sistema ng paghahatid (karaniwang >33kV), habang mga transformer ng pamamahagi step down na boltahe para sa mga end user (11kV hanggang 415V). Kasama sa mga transformer ng instrumento ang mga kasalukuyang transformer (CTs) at mga transformer ng boltahe (VTs) para sa pagsukat at proteksyon.

Sa pamamagitan ng Konstruksyon

• Core-type: Ang mga windings ay pumapalibot sa mga pangunahing limbs; karaniwan para sa mataas na boltahe na mga aplikasyon
• Uri ng shell: Pinapalibutan ng core ang windings; nagbibigay ng mas mahusay na mekanikal na proteksyon
• Toroidal: Ang hugis ng singsing na core na may mga paikot-ikot na ibinahagi nang pantay-pantay; minimal na pagtagas ng flux

Mga Uri ng Kasalukuyang Transformer ayon sa Pag-install

• Solid-core: One-piece core na nangangailangan ng circuit de-energization; katumpakan Class 0.2-0.5
• Split-core: Hinged na disenyo para sa pag-install ng retrofit; katumpakan Class 1-3
• Uri ng bintana: Hollow core para sa cable pass-through; nababaluktot para sa iba't ibang laki ng konduktor

Mga Madalas Itanong Tungkol sa Mga Transformer

Maaari bang masukat ng mga CT ang kasalukuyang DC?

Hindi. Ang mga karaniwang kasalukuyang transformer ay gumagana lamang sa AC. Nangangailangan sila ng pagbabago ng magnetic field upang mapukaw ang pangalawang kasalukuyang. Lumilikha ang DC ng isang static na magnetic field, na hindi gumagawa ng napapanatiling output. Para sa pagsukat ng DC, gumamit ng mga Hall Effect sensor, Rogowski coils, o shunt resistors.

Ano ang pasanin ng CT at bakit ito mahalaga?

Ang burden ay ang kabuuang load na konektado sa CT secondary, na sinusukat sa VA (volt-amperes) o ohms. Ang paglampas sa na-rate na pasanin ay nagdudulot ng pagkasira ng katumpakan at potensyal na saturation . Kasama sa mga karaniwang rating ng pasanin ang 1.25 VA, 5 VA, at 15 VA. Kalkulahin ang kabuuang pasanin bilang kabuuan ng lahat ng konektadong device kasama ang resistensya ng mga kable.

Paano ako pipili sa pagitan ng pagsukat at proteksyon ng mga CT?

Pagsusukat ng mga CT (Class 0.1, 0.2, 0.5) inuuna ang katumpakan sa panahon ng normal na kondisyon ng pagkarga para sa pagsingil at pamamahala ng enerhiya. Proteksyon ng mga CT (Class 5P, 10P) ay idinisenyo upang maiwasan ang saturation sa panahon ng fault currents, tinitiyak na ang mga relay ay makakatanggap ng mga tumpak na signal para sa tripping. Huwag kailanman palitan ang mga CT ng pagsukat para sa mga aplikasyon ng proteksyon.

Ano ang nagiging sanhi ng saturation ng CT?

Ang saturation ay nangyayari kapag ang magnetic core ay hindi maka-absorb ng mas maraming flux, kadalasang dahil sa labis na pangunahing kasalukuyang (mga kundisyon ng kasalanan) o mataas na pasanin . Kasama sa mga sintomas ang pagbaluktot ng waveform, mga error sa ratio, at mga error sa anggulo ng phase. Ang mga Proteksyon na CT ay idinisenyo na may mas malalaking core upang makatiis 20-30 beses na na-rate ang kasalukuyang nang hindi nabubusog.

Ano ang karaniwang mga ratio ng CT?