¿Cómo funcionan los transformadores de corriente?

Principio de funcionamiento de transformadores de corriente

El funcionamiento del transformador de corriente es similar al del transformador de potencia convencional. Los CT son básicamente transformadores de voltaje elevadores, por otro lado, estos son transformadores reductores en vista de la corriente. Esto se debe a que en el lado de alto voltaje más baja será la corriente y en el lado de bajo voltaje la corriente es más alta. Cuando el primario del CT está energizado, los amperios del lado primario producen un campo magnético en el núcleo. Este flujo magnético que se vincula con el secundario induce un EMF y este EMF impulsa la corriente en el secundario del CT. La corriente en el secundario intenta equilibrar las vueltas de amperes primarios. Por lo tanto, la relación entre el primario y el secundario se da como

I1N1 = I2N2

I1 / I2 = N2 / N1

I1 / I2 = n

Esto se llama como relación de transformación del transformador de corriente.

Donde I1 e I2 son la corriente primaria y la corriente secundaria respectivamente

N1 y N2 son los giros primarios y secundarios respectivamente y

n es la relación de espiras entre el devanado secundario al primario.

Transformador de corriente

Como ejemplo, un transformador de corriente típico de 100 a 5 A tiene una relación nominal de giro primario único a 20 vueltas secundarias o 1:20. A partir de la ecuación anterior, al conocer las relaciones de corriente y corriente del amperímetro secundario, podemos determinar fácilmente la corriente que fluye a través del primario que está conectado a la línea principal. En el transformador de potencia, la corriente primaria depende de la corriente secundaria. En contraste, el devanado primario del CT está conectado directamente en serie con el circuito de alimentación y también la caída de voltaje a través de él es muy menor y, por lo tanto, la corriente primaria es independiente de la corriente secundaria.

Cabe señalar que el secundario del CT no debe mantenerse abierto mientras el primario está energizado. Si el secundario se deja abierto, la corriente secundaria se convierte en cero, pero prácticamente los amperios secundarios se oponen a los amperios primarios. Por lo tanto, un mmf primario sin oposición produce un gran flujo magnético en el núcleo ya que no hay un contador secundario mmf. Esto da como resultado más pérdidas de núcleo y, por lo tanto, aumenta el calor del núcleo. Además, esto provoca que los EMF altos en ambos lados primario y secundario dañen el aislamiento. Por lo tanto, es muy importante que el secundario se conecte en serie con bobinas de corriente de baja resistencia de los instrumentos o simplemente en corto. Y también, para evitar el peligro de choque, el lado secundario debe estar conectado al suelo. En la práctica, los CT están provistos de un interruptor de cortocircuito en los terminales secundarios.

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Un transformador de corriente es como un transformador de potencia utilizado en una central eléctrica. Hay tres tipos de transformadores.

  • Transformador elevador
  • Transformador reductor
  • Transformador de pulso ..

DECLARACIÓN 1: – Se utiliza un transformador de potencial reductor como transformador de corriente elevador.

DECLARACIÓN 2: – Probablemente se usa un transformador de potencial elevador como transformador de corriente descendente.

AHORA LA PREGUNTA ES CÓMO?

Sabemos que la cantidad de flujo de fuga (flujos que pasan a través del núcleo laminado del transformador) es directamente proporcional a la inductancia de la bobina (flujo = inductancia * corriente). Así como la EMF inducida en el devanado secundario es directamente proporcional a la cantidad de flujo . Estudie la LEY DE FARADAY DE LA INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA, entonces comprenderá cómo se genera el EMF …

La inductancia es directamente proporcional al cuadrado del número de vueltas de la bobina. A medida que el número de vueltas aumenta, el voltaje inducido también aumenta si el número de vueltas de la bobina primaria es mayor que la bobina secundaria, entonces automáticamente inducirá más EMF en el devanado secundario que el voltaje de suministro, entonces podemos llamarlo transformador de potencial ascendente, pero como sabemos, la potencia de salida de un transformador siempre es constante, por lo que si aumenta el voltaje, automáticamente disminuirá la corriente de salida …

Ahora tienes la razón exacta de la declaración 2 …

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Como cualquier transformador, un transformador de corriente tiene un devanado primario, un núcleo y un devanado secundario, aunque algunos transformadores, incluidos los transformadores de corriente, usan un núcleo de aire. En principio, la única diferencia entre un transformador de corriente y un transformador de voltaje (tipo normal) es que el primero se alimenta con una corriente ‘constante’ mientras que el segundo se alimenta con un voltaje ‘constante’, donde ‘constante’ tiene el circuito estricto Teoría del significado.

La corriente alterna en el primario produce un campo magnético alterno en el núcleo, que luego induce una corriente alterna en el secundario. El circuito primario no se ve afectado en gran medida por la inserción de la TC. Los transformadores de corriente precisos necesitan un acoplamiento estrecho entre el primario y el secundario para garantizar que la corriente secundaria sea proporcional a la corriente primaria en un amplio rango de corriente. La corriente en el secundario es la corriente en el primario (suponiendo un solo giro primario) dividido por el número de giros del secundario. En la ilustración de la derecha, ‘I’ es la corriente en el primario, ‘B’ es el campo magnético, ‘N’ es el número de vueltas en el secundario y ‘A’ es un amperímetro de CA.

Los transformadores de corriente generalmente consisten en un núcleo de anillo de acero al silicio enrollado con muchas vueltas de alambre de cobre como se muestra en la ilustración a la derecha. El conductor que transporta la corriente primaria pasa a través del anillo. El primario del CT, por lo tanto, consiste en un solo ‘giro’. El ‘devanado’ primario puede ser una parte permanente del transformador de corriente, es decir, una barra de cobre pesada para transportar corriente a través del núcleo. Los transformadores de corriente de tipo ventana también son comunes, y pueden hacer que los cables de circuito pasen por el medio de una abertura en el núcleo para proporcionar un devanado primario de una sola vuelta. Para ayudar a la precisión, el conductor primario debe estar centrado en la abertura.

Los CT se especifican por su relación actual de primaria a secundaria. La corriente secundaria nominal normalmente está estandarizada a 1 o 5 amperios. Por ejemplo, un devanado secundario de 4000: 5 CT suministrará una corriente de salida de 5 amperios cuando la corriente de devanado primario es de 4000 amperios. Esta relación también se puede utilizar para encontrar la impedancia o el voltaje en un lado del transformador, dado el valor apropiado en el otro lado. Para el CT 4000: 5, la impedancia secundaria se puede encontrar como ZS = NZP = 800ZP, y el voltaje secundario se puede encontrar como VS = NVP = 800VP. En algunos casos, la impedancia secundaria se refiere al lado primario y se encuentra como ZS ‘= N2ZP. La referencia de la impedancia se realiza simplemente multiplicando el valor de la impedancia secundaria inicial por la relación de corriente. El devanado secundario de un CT puede tener derivaciones para proporcionar un rango de relaciones, siendo comunes cinco derivaciones.

Las formas y los tamaños de los transformadores de corriente varían según el usuario final o el fabricante del interruptor. Los transformadores de corriente de medición de relación única de bajo voltaje son de tipo anillo o caja moldeada de plástico.

Los transformadores de corriente de núcleo dividido tienen un núcleo de dos partes o un núcleo con una sección extraíble. Esto permite que el transformador se coloque alrededor de un conductor sin tener que desconectarlo primero. Los transformadores de corriente de núcleo dividido se usan típicamente en instrumentos de medición de baja corriente, a menudo portátiles, que funcionan con baterías y de mano.

El principio de funcionamiento del transformador de corriente (CT) es el mismo que el del transformador normal de 2 devanados. El primario de CT está conectado en serie con la línea de la cual se medirá la corriente y el secundario está conectado al amperímetro. CT tiene más vueltas en el secundario en comparación con el primario, por lo que la corriente secundaria = (N1 / N2) × I1, que es mucho menor que la primaria.

El principio normal del transformador es que la corriente en el primario produce flujo en el núcleo que a su vez produce fem en el secundario y, por lo tanto, corriente si el secundario está cerrado.

La mayoría de los transformadores se usan como transformadores de voltaje, por ejemplo, entrada de 120Vac, salida de 12Vac. Tal transformador está conectado en PARALELO con la fuente de voltaje y consume muy poca corriente a menos que esté cargado. Se usan para acoplar señales de voltaje o proporcionar voltaje para alimentar una carga, pero la corriente de carga no debe ser tan grande como para que el voltaje se hunda severamente o los devanados se sobrecalentarán. Así que piense “principalmente voltaje pero algo de corriente”. Los transformadores de corriente utilizan el mismo principio de los devanados en un núcleo magnético, pero el primario se pone en SERIE con la fuente, por lo que debe transportar toda la corriente, y el devanado de salida se cortocircuita en un medidor de corriente para que prácticamente no haya caída de voltaje . Por lo tanto, el primario transporta toda la corriente pero prácticamente no tiene caída de voltaje, y la corriente se puede medir convenientemente en el secundario aislado. La ventaja es que puede tener una relación de devanado de 100: 1 o incluso 1000: 1, lo que significa que la corriente secundaria es 1/100 o incluso 1/1000 de la corriente primaria, lo que puede ser mucho más fácil de medir, especialmente con una fuente grande corrientes Otra ventaja notable es que el ancho de banda de un transformador de este tipo puede extenderse porque hay muy poco voltaje para causar carga capacitiva o saturación del núcleo.

Funciona con el mismo principio de cómo se produce la electricidad en los generadores. Si mueve un conductor que transporta corriente a través de un campo magnético, puede producir electricidad.

El transformador de corriente consiste en una bobina de alambre. Y los cables vivos producen un campo electromagnético a su alrededor. Ahora ya sabe lo que sucedería si sujeta un transformador de corriente en un cable con corriente.

Para que un transformador funcione, la corriente en una bobina tiene que hacer que la corriente fluya en la otra bobina y en el circuito al que está conectado. Una corriente CC en una bobina formará un campo magnético en la otra bobina, pero un campo magnético por sí solo no conducirá ningún electrón alrededor