Basert på tidligere erfaringer vil man anta at strømtransformatorer betraktes som en standardkomponent i instrumenter og utstyr og alltid brukes til å måle nøyaktige strømmer. Selv under tøffe klimatiske og miljømessige forhold er dette instrumentet ekstremt nøyaktig og enkelt å betjene, så la meg lære deg hvordan du velger strømtransformatorer.
For eksempel, i applikasjoner som bytte av strømforsyninger, deteksjon av motorstrømbelastning, belysning og instrumentbruk, brukes strømtransformatorer tradisjonelt som kontroll-, kretsbeskyttelses- og overvåkingsenheter. På grunn av overproduksjonen av strømtransformatorprodukter krever valg av ønsket strømtransformator å vurdere ulike faktorer. Denne artikkelen introduserer hovedsakelig et sett med enkle-å-utvalgsteknikker, som er svært fordelaktige for å velge kostnadseffektive-effektive komponenter med høy-ytelse i mange applikasjoner. Selv om hyllekomponenter er billige, kan de ha noen funksjonelle begrensninger i bruk. Noen applikasjoner kan kreve forskjellige produkter, og i noen tilfeller kan fullstendig tilpasning være nødvendig.
Figur 1 Ved valg av strømtransformator må ulike faktorer tas i betraktning, som størrelse, frekvens, funksjon og strømområde osv.
Inngangsstrøm
Videre, hvis merkeverdien til en viss strømtransformator er mye høyere enn dens "samplingsstrøm", vil størrelsen på dette utstyret uunngåelig være veldig stort, noe som gjør det for dyrt for bruken. Generelt sett er det et riktig valg å velge nominell verdi for strømtransformatoren til å være omtrent 30 % høyere enn den maksimale forventede verdien av dens "samplingstrøm".
For det første, når du velger en instrumenttransformator, må flere kriterier være klart definert og verifisert, for eksempel størrelse, frekvens, funksjon og rekkevidden av samplet strøm. Dens nøyaktighet og effektivitet avhenger faktisk av disse parameterne. Bortsett fra mulige avveininger- i nøyaktigheten til instrumenttransformatoren, hvis strømmen som brukes under driften av instrumenttransformatoren overstiger merkestrømstandarden spesifisert av produsenten, vil driftstemperaturen kontinuerlig stige og kan ikke kontrolleres, noe som til slutt vil føre til kretssvikt.
Dreieforhold
Det er imidlertid verdt å merke seg at et for høyt tallforhold vil føre til en økning i distribuert kapasitans og lekkasjeinduktans, og dermed redusere nøyaktigheten til strømtransformatoren og dens ytelse ved høye frekvenser (på grunn av egen-resonans). Likevel, hvis tallforholdet er for lavt (med en lav induktanskoeffisient), kan utgangssignalet vise forvrengning eller "degradering" (enkeltrinns inngangssignalet vil definitivt bli skråstilt), noe som kan forårsake ustabilitet i kontrollkretsen og unøyaktige måleresultater.
Antall omdreininger for vanlige strømtransformatorer varierer vanligvis fra 1:10 til 1:1000. Jo høyere forholdet er (r=Nsec/Npri), desto høyere er oppløsningen på gjeldende måling.
Induktanskoeffisient og oppmuntrende strøm
For å sikre den maksimale-feiltolerante evnen til strømtransformatoren, bør eksitasjonsstrømmen være flere ganger mindre enn amplituden til den samplede strømmen. For de fleste applikasjoner som involverer bytte av strømforsyninger og lignende, er det tilrådelig å sette den maksimale verdien av eksitasjonsstrømmen til 10 % av den samplede strømmen. For eksempel, hvis en bestemt krets trenger å sikre et maksimalt tap på 10 % for en samplet strøm på 1 til 20A ved 100kHz, må den maksimale verdien av eksitasjonsstrømmen settes til 100mA (som er 10 % av den minste samplede strømverdien).
Den sekundære induktanskoeffisienten til strømtransformatoren bestemmer utgangssignalets troverdighet. Verdien av induktanskoeffisienten er omvendt proporsjonal med eksitasjonsstrømmen, som ofte refereres til som "indusert strøm".
Samplingsstrømmen på 1A vil ha en feil på 10 %, mens prøvestrømmen på 20A vil ha en feil på 0,5 %. Hvis dataarket levert av produsenten ikke angir den anbefalte strømmen, kan den beregnes ved hjelp av følgende formel:
e=CLdI/dt
|dI/dt|=e/L
I løpet av denne perioden representerer e utgangsspenningen til utstyret (i volt), L representerer induktanskoeffisienten (i henries), og |dI/dt| representerer forholdet mellom den induserte strømmen og tid (i ampere per sekund).
Utgangsspenning og belastningsmotstand
Utgangsspenningen (Vo) må justeres så lavt som mulig for å minimere innsettingstapet. Hvis den mest fornuftige sekundære utgangsspenningen for en krets er 0,5V og utgangsstrømmen er 20A, vil en strømtransformator med et omdreiningsforhold på 1:100 generere omtrent 200mA sekundærstrøm. Som vist i figur 2 skal belastningsmotstanden være: Ro=Vo/Is=0.5/0.2=2.5Ω.
