Cuando un transformador se conecta inicialmente a una fuente de voltaje de CA, a menudo se advierte cuando se conecta un transformador sin carga que el amperímetro registra un pico de corriente inicial (que, sin embargo, se apaga rápidamente) muy por encima de lo normal. -corriente de carga y, a veces, incluso mayor que la corriente de carga completa normal del transformador. Esta es la corriente de entrada de corriente magentising o simplemente la corriente de entrada .
El valor inicial de la corriente tomada sin carga por el transformador en el
El instante de cambio se determina principalmente por:
- El punto de la onda de voltaje en el que ocurre la conmutación,
- La magnitud y la polaridad del magnetismo residual que puede quedar en el núcleo después de la desconexión previa.
Suponga que el devanado primario de un transformador se conecta repentinamente a una fuente de voltaje de CA en el momento exacto en que el voltaje instantáneo está en su valor pico positivo. Para que el transformador cree una caída de voltaje opuesta para equilibrarse con este voltaje fuente aplicado, se debe generar un flujo magnético de valor rápidamente creciente. El resultado es que la corriente del devanado aumenta rápidamente, pero en realidad no más rápido que en condiciones normales:
Tanto el flujo del núcleo como la corriente de la bobina comienzan desde cero y se acumulan hasta los mismos valores pico experimentados durante la operación continua. Por lo tanto, no hay “oleada” o “irrupción” o corriente en este escenario.
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Alternativamente, considere lo que sucede si la conexión del transformador a la fuente de voltaje de CA ocurre en el momento exacto en que el voltaje instantáneo está en cero. Durante la operación continua (cuando el transformador ha estado encendido durante bastante tiempo), este es el punto en el tiempo en que tanto el flujo como la corriente del devanado están en sus picos negativos, experimentando una tasa de cambio cero (dΦ / dt = 0 y di / dt = 0). A medida que el voltaje aumenta a su pico positivo, el flujo y las formas de onda de corriente aumentan a sus tasas de cambio positivas máximas, y hacia arriba a sus picos positivos a medida que el voltaje desciende a un nivel de cero:
En un transformador ideal, la corriente de magnetización también aumentaría aproximadamente el doble de su valor de pico normal, generando el mmf necesario para crear este flujo más alto de lo normal. Sin embargo, la mayoría de los transformadores no están diseñados con un margen suficiente entre los picos de flujo normales y los límites de saturación para evitar la saturación en una condición como esta, por lo que el núcleo seguramente se saturará durante este primer medio ciclo de voltaje. Durante la saturación, se necesitan cantidades desproporcionadas de mmf para generar flujo magnético. Esto significa que la corriente de devanado, que crea el mmf para causar flujo en el núcleo, aumentará desproporcionadamente a un valor que excede fácilmente el doble de su pico normal:
Cuando un transformador se desconecta, una cierta cantidad de flujo residual permanece en el núcleo debido a las propiedades del material del núcleo magnético. El flujo residual puede ser del 50 al 90% del máximo.
flujo operativo, dependiendo del tipo de núcleo de acero. Cuando el voltaje se vuelve a aplicar al transformador, el flujo introducido por este voltaje fuente se basa en el que ya existe en el núcleo. Para mantener este nivel de flujo en el núcleo, que puede estar bien dentro del rango de saturación del núcleo de acero, el transformador puede extraer corriente muy por encima de la corriente nominal de carga completa del transformador.
Dependiendo del diseño del transformador, la magnitud de esta corriente de entrada puede ser de 3.5 a 40 veces la corriente nominal de carga completa. La forma de onda de la corriente de entrada es similar a una onda sinusoidal, pero en gran medida sesgada en la dirección positiva o negativa. Esta corriente de entrada experimenta una decadencia, en parte debido a las pérdidas que proporcionan un efecto amortiguador. Sin embargo, la corriente puede permanecer muy por encima de la corriente nominal durante muchos ciclos.