Toroidal transformatorlar qo'llanmasidagi oqim oqimi

Shovqin oqimitokning qisqa, yuqori{0}}amplitudasi atoroidal transformatoru yoqilgan lahzani tortadi va u bir necha millisekundlarda nominal oqimdan 10-30 baravarga yetishi mumkin.

Ushbu qo'llanma nima uchun, qanday qilib sodir bo'lishini tushuntiradi transformatorning to'yinganligivamagnitlanish oqimibog'liq bo'lgan, qanday ishga tushirish anshoshilinch oqimni hisoblashtaxmin qilisheng yuqori oqim oqimi, va qaysiyumshoq ishga tushirish transformatoritexnikalar va himoya sxemalari ulangan uskunalar uchun toroidal dizaynlarni xavfsiz saqlaydi.

I. Toroidal transformatorlarda tok paydo bo'lishiga nima sabab bo'ladi?

Shoshilinch oqim nosozlik holati emas - bu transformator yadrosi qo'llaniladigan kuchlanishning keskin o'zgarishiga qanday munosabatda bo'lishining oddiy, fizika{1}} natijasidir.

Transformator AC to'lqin shakli nolni kesib o'tgan vaqtda quvvatlantirilsa va yadroda qoldiq oqim bo'lmasa, magnit oqim birinchi yarim-tsikl ichida noldan to'liq ish qiymatigacha hosil bo'lishi kerak.

Modda to‘yingandan so‘ng yadrodagi oqim va oqim chiziqli bog‘liq bo‘lmagani uchun transformator o‘zini bir necha millisekundlarda qisqa tutashgan lasandek-tasir qiladi va nominal yukidan ancha ko‘proq tokni tortadi.

Toroidal transformatorlar ikkita strukturaviy xususiyat tufayli laminatlangan (EI{0}}yadroli) konstruktsiyalarga qaraganda bunga ko'proq moyil bo'ladi:

a. magnit yo'lda havo bo'shlig'i yo'q

Toroidal yadro uzluksiz, o'tkazilmagan halqa bo'lib, bu unga mukammal samaradorlik va -yuksiz yuk yo'qotilishini - ta'minlaydi, ammo bu oqimning ko'tarilish tezligini cheklashni juda kam istamasligini anglatadi. Bo'shliqli yadroda havo bo'shlig'i dastlabki magnitlanish energiyasining bir qismini o'zlashtiradi; toroidda uning deyarli hech biri so'rilmaydi, shuning uchun joriy boshoq keskinroq va yuqoriroq bo'ladi.

b. ixcham o'rash geometriyasi

Toroidal o'rashlarbutun yadro aylanasi bo'ylab teng ravishda taqsimlanadi, bu esa oqish indüktansını kamaytiradi. Oqish induktivligi odatda yoqish vaqtida tabiiy oqim cheklovchisi vazifasini- bajaradi, shuning uchun toroidal transformatorning juda past oqish induktivligi, aks holda, qo'zg'alish cho'qqisini yumshata oladigan bir nechta omillardan birini olib tashlaydi.

c. to'lqinlarni almashtirish-yoqilg'i-ni belgilang

Agar transformator nol kesishmasidan ko'ra o'zgaruvchan tokning cho'qqisiga yaqin yoqilgan bo'lsa, qoldiq va lahzali oqim konstruktiv ravishda qo'shilib, yadroni to'yinganlikka olib keladi va eng yomon-qo'zg'alish hodisasini keltirib chiqarishi mumkin. Bu loyihalashda stsenariy muhandislari havolasiyumshoq ishga tushirish transformatorisxemalar.

II. Transformatorning to'yinganligi magnitlanish oqimi bilan qanday bog'liq?

Transformatorning to'yinganligiyadroning magnit oqimining zichligi materialning to'yinganlik chegarasiga (Bsat) yaqinlashganda yuzaga keladi, odatda kremniy po'latdan yasalgan toroidal yadrolar uchun 1,5-1,8 T atrofida. Yadro to'yingandan so'ng, uning o'tkazuvchanligi pasayadi va magnitlanish induktivligi keskin pasayadi - bu to'g'ridan-to'g'ri mexanik sababdir.magnitlanish oqimi.

O'rash burilishlari, oqim zichligi va qo'llaniladigan kuchlanish o'rtasidagi munosabat standart transformator EMF tenglamasiga amal qiladi, bu ham surunkali to'yinganlik muammolarini oldini olish uchun yadroni to'g'ri o'lchash uchun boshlang'ich nuqtadir:

N=E × 10⁶ / (4,44 × f × Ac × B)

Qayerda:

Ishlagan misol:Yadro maydoni 4 sm² va maqsadli oqim zichligi 1,3 T bo'lgan 230 V, 50 Gts toroidal transformator uchun:

N=230 × 10⁶ / (4,44 × 50 × 4 × 1,3) ≈ 199,500 / 1,154,4 ≈ 1,728 burilish

Toʻyinganlik chegarasiga yaqin loyihalash misdan foydalanishni va yadro hajmini kamaytiradi, lekin bu har bir sovuq ishga tushirishda kuchli oqim xavfini oshiradi -, shuning uchun toroidal transformator ishlab chiqaruvchilari odatda yadroni chegarasiga surish oʻrniga, oqim zichligi chegarasi Bsatdan ancha past boʻlgan holda loyihalashtiradilar.

III. Transformatorda eng yuqori oqim oqimini qanday hisoblash mumkin?

Anshoshilinch oqimni hisoblashmuhandislarga sug'urta, avtomatik o'chirgichlar va yumshoq start komponentlarini tanlash bo'yicha amaliy baho beradi. Ko'p ishlatiladigan taxminiylik:

I(qo'zg'alish, tepalik) ≈ [2 × Bsat / (Bsat - Br)] × I (baho)

Bu erda Br - oldingi quvvatni o'chirish hodisasidan-yadroda qolgan qoldiq oqim zichligi (eng yomoni: yangi qo'llaniladigan kuchlanishga qarama-qarshi qutblilik).

Ishlagan misol:

I(qo'zg'alish, tepalik) ≈ [2 × 1,7 / (1,7 - 0,8)] × 5=[3,4 / 0,9] × 5 ≈ 3,78 × 5 ≈ 18,9 A

Bu shuni ko'rsatadiki, 5 A uzluksiz oqimga mo'ljallangan transformator -yoqilganda - nominal oqimidan deyarli to'rt baravar - lahzada 19 A cho'qqisiga yaqinlashishi mumkin, garchi bu toroidal yadro uchun normal va kutilgan ish bo'lsa ham.

Vaziyatni o'rganish: Audio uskunalar ishlab chiqaruvchisi, Evropa Ittifoqi bozori

500 VA toroidal transformatorlardan foydalanadigan Evropa ovoz kuchaytirgich ishlab chiqaruvchisi transformatorlar barcha standart yuk sinovlaridan o'tgan bo'lsa ham, ishlab chiqarish liniyasini sinovdan o'tkazish paytida yuqori oqim MCBlarining qayta-qayta noqulay o'chirilishi haqida xabar berdi.

Yuqoridagi oqim hisobini amalga oshirgandan so'ng, muhandislik guruhi eng yuqori oqimga, ular tanlangan to'xtatuvchining bir lahzali harakatlanish egri chizig'i bardosh bera oladigan darajadan taxminan 24 marta - nominal oqimga yetganini aniqladi. D tipidagi to'xtatuvchiga o'tish va kichik NTC oqim cheklovchisini qo'shish transformatorning o'zida hech qanday o'zgarishsiz uzilishni hal qildi.

Mijozlaringizdan shu kabi noqulaylik yoki shoshilinch shikoyatlarga duch kelyapsizmi?KIOXIA muhandislik jamoasi bilan bog'laningo'rash parametrlarini ko'rib chiqish va dizayn bosqichida hujum xavfini kamaytirish uchun.

IV. Yumshoq ishga tushirish transformatori usullari oqim oqimini qanday kamaytirishi mumkin?

A yumshoq ishga tushirish transformatorisxema birlamchi o'rashga kuchlanish qo'llanilishi tezligini cheklaydi, bu yadro oqimining bir zumda o'rniga asta-sekin qurish vaqtini beradi. Bu I bo'limda tasvirlangan eng yomon{1}}holatlar to'yinganligining oldini oladi.

a. NTC termistorining oqim cheklovchilari

NTC (salbiy harorat koeffitsienti) termistori birlamchi o'rash bilan ketma-ket joylashtirilgan. Sovuq bo'lganda yuqori qarshilik ko'rsatadi, dastlabki oqim kuchlanishini cheklaydi, keyin qiziydi va normal ishlash uchun past qarshilikka tushadi. Bu bir necha yuz VA gacha bo'lgan transformatorlarda keng tarqalgan eng oddiy va eng arzon{2}}xarajat usulidir.

b. Nol-oʻtish oʻrni

Transformatorni AC to'lqin shaklidagi tasodifiy nuqtada quvvatlantirish o'rniga, nol{0}}o'tish o'rni yoki qattiq{1}}holat kaliti faqat kuchlanish noldan - o'tib ketganda, muhim qoldiq oqim bo'lmasa, kontaktlarning zanglashiga olib qo'yadi.

c. Yumshoq{1}}aylanma o'rni bilan ishga tushirish rezistori

Seriyali rezistor dastlabki bir necha davrlar davomida oqimni cheklaydi, so'ngra yadro barqarorlashgandan so'ng o'rni qisqa tutashuv-(aylanib o'tadi). Bu usul NTC qurilmalarining o'zi etarli bo'lmagan kattaroq toroidal transformatorlarda (1 kVA va undan yuqori) keng qo'llaniladi.

d. Magnitlanishdan oldingi-boshqariladigan almashtirish

Yuqori darajadagi{0}}sanoat tizimlari qoldiq oqimni kuzatuvchi boshqariladigan kommutatsiya qurilmalaridan foydalanadi va oqim ofsetini minimallashtirish uchun - yopilish lahzasini I(c) bo‘limda tasvirlangan eng yomon{2}}qo‘zg‘alish stsenariysini samarali yo‘q qiladi.

Vaziyatni o'rganish: Sanoat boshqaruv paneli ishlab chiqaruvchisi, Janubi-Sharqiy Osiyo

Janubi-Sharqiy Osiyo boʻylab HVAC tizimlarini taʼminlovchi boshqaruv paneli integratori ishga tushirilganda quyi oqimdagi 24V doimiy quvvat manbalarining vaqti-vaqti bilan ishlamay qolishi-ni koʻrdi, bu esa xuddi shu panel shinasidagi transformatorning toʻqnashuvi natijasida yuzaga kelgan kuchlanishning pasayishi bilan bogʻliq. Ularning 1,5 kVA toroidal transformatorlariga rezistor-va-aylanib o‘tish-o‘rni yumshoq ishga tushirish bosqichini qo‘shish cho‘qqiga chiqishni taxminan 60% ga kamaytirdi, bu esa kuchlanishning pasayishini va u bilan bog‘liq quvvat manbaini qayta o‘rnatishni bartaraf etdi.

Agar uskunangiz ishga tushirishda shunga o'xshash beqarorlik-bo'lsa, - jamoamiz bilan bog'laning, biz yumshoq ishga tushirish himoyasi bilan yaxshi mos keladigan o'rash konfiguratsiyasi bo'yicha maslahat beramiz.

V. Transformatorning oqim oqimidan qanday himoya qilish sxemalarini himoya qilish kerak?

Transformatorning o'zida yumshoq{0}}start sxemalaridan tashqari, atrofdagi himoya sxemasi ham bezovta qiluvchi qo'zg'alishlarsiz oddiy hujum harakatlariga toqat qilishi kerak:

To'g'ri nominal o'chirgichlar: bir lahzali qo'zg'alish chegarasi faqat nominal oqimdan emas, balki hisoblangan eng yuqori oqim oqimidan qulay bo'lgan to'xtatuvchining egri chizig'ini (B, C yoki D) tanlang.

Sigortalar-sekin yonadi (vaqtni kechiktirish-).: doimiy haddan tashqari oqimdagi nosozliklardan himoyalangan holda, qisqa to'qnashuv pog'onasining o'tishiga ruxsat bering.

Joriy{0}}cheklovchi reaktorlar: juda katta toroidal transformatorlardan oldin kichik seriyali empedans qo'shing, bunda faqat yumshoq start komponentlari amaliy bo'lmagan-.

Bosqichli almashtirishko'p-transformatorli tizimlar uchun: transformatorlarni bir vaqtning o'zida emas, balki ketma-ket quvvatlantirish to'plangan oqimning umumiy yuqori oqim o'chirgichni ishdan chiqishini oldini oladi.

IEC 60076-1, Quvvat transformatorlari – 1-qism: Umumiy va NEMA ST 20, Umumiy ilovalar uchun quruq turdagi transformatorlar kabi mos yozuvlar standartlari koʻpgina himoya muvofiqlashtirish tadqiqotlari asosida tuzilgan asosiy sinov va baholash konventsiyalarini taʼminlaydi va toroidal transformatorlar uchun toʻxtatuvchi va sugʻurta koordinatorini belgilashda havolaga arziydi.

VI. Toroidal transformatorni o'rash uskunasini to'g'ri tanlash

Oqim oqimining harakati asosan o'rash bosqichida - o'rnatiladi yadro oqimi zichligi maqsadlari, aylanishlarni hisoblash aniqligi va o'rash taqsimoti toroidal transformatorning{1}}yoqilganda qanday javob berishiga bevosita ta'sir qiladi. Qattiqroq, oldindan aytib bo'ladigan tezlikni talab qiladigan ishlab chiqaruvchilarga burilishlarni aniq nazorat qilish va to'liq lasan bo'ylab barqaror kuchlanishni ta'minlaydigan o'rash uskunasi kerak.

KIOXIAning toroidal lasan o'rash mashinalari aynan shu turdagi aniq ishlab chiqarish uchun ishlab chiqarilgan bo'lib, aniq burilishlarni qo'llab-quvvatlaydi, -pastadir tarangligini nazorat qiladi va ishlab chiqarish bosqichlari bo'ylab takrorlanadigan o'rash geometriyasi - barcha omillarni oldindan aytib bo'ladigan, dizayn{2}}oraliqda ushlab turishga yordam beradi. Toroidal transformatorlarni hajmda ishlab chiqaradigan ishlab chiqaruvchilar uchun bizning jamoamiz sizning asosiy o'lchamlari va o'rash xususiyatlariga mos keladigan mashina konfiguratsiyasi bo'yicha maslahat berishi mumkin.

Sizni qiziqtirishi mumkin:

Nima uchun yuqori{0}}kuchli transformatorlar dumaloq mis sim o‘rniga tekis mis simdan foydalanish ehtimoli ko‘proq?

Toroidal transformatorning ishdan chiqishi: sabablari va oldini olish

Yarim avtomatlashtirilgan transformator zavodini noldan qurish uchun zarur boʻlgan asosiy mexanizmlar-

G'altakni o'rash mashinasidan qanday foydalanish: bosqichma-bosqich--ko'rsatma