¿Qué queremos decir con una corriente de magnetización de un transformador?

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:

  1. El punto de la onda de voltaje en el que ocurre la conmutación,
  2. 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.

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.

Cuando un transformador de energía eléctrica se enciende desde el lado primario, manteniendo abierto su circuito secundario, actúa como una simple inductancia. Cuando el transformador de energía eléctrica funciona normalmente, el flujo producido en el núcleo está en cuadratura con el voltaje aplicado como se muestra en la figura a continuación. Eso significa que la onda de flujo alcanzará su valor máximo, 1/4 de ciclo o ángulo π / 2 después, alcanzando el valor máximo de la onda de voltaje. Por lo tanto, según las ondas que se muestran en la figura, en el instante en que el voltaje es cero, el valor de flujo de estado estable correspondiente debe ser máximo negativo. Pero prácticamente no es posible tener flujo en el instante de encender el suministro del transformador. Esto se debe a que no habrá flujo vinculado al núcleo antes de encender el suministro. El valor de estado estable del flujo solo alcanzará después de un tiempo finito, dependiendo de qué tan rápido el circuito pueda tomar energía. Esto se debe a que la tasa de transferencia de energía a un circuito no puede ser infinita. Entonces, el flujo en el núcleo también comenzará desde su valor cero al momento de encender el transformador.

De acuerdo con la ley de inducción electromagnética de Faraday, el voltaje inducido a través del devanado se da como e = dφ / dt. Donde φ es el flujo en el núcleo. Por lo tanto, el flujo será integral de la onda de voltaje.

Si el transformador se enciende en el instante de voltaje cero, la onda de flujo se inicia desde el mismo origen que la forma de onda de voltaje, el valor del flujo al final del primer medio ciclo de la forma de onda de voltaje será,

Donde φm es el valor máximo del flujo en estado estacionario. El núcleo del transformador generalmente está saturado justo por encima del valor máximo de estado estacionario del flujo. Pero en nuestro ejemplo, durante el encendido del transformador, el valor máximo de flujo saltará al doble de su valor máximo en estado estable. Como, después del valor máximo de flujo en estado estacionario, el núcleo se satura, la corriente requerida para producir el resto del flujo será muy alta. Por lo tanto, el transformador primario extraerá una corriente pico muy alta de la fuente, que se llama corriente de entrada de magnetización en el transformador o simplemente corriente de entrada en el transformador .
La corriente de entrada de magnetización en el transformador es la corriente que es ahogada por un transformador al momento de energizar el transformador. Esta corriente es de naturaleza transitoria y existe por unos pocos milisegundos. La corriente de entrada puede ser hasta 10 veces mayor que la corriente nominal normal del transformador. Aunque la magnitud de la corriente de entrada es muy alta, generalmente no crea ninguna falla permanente en el transformador, ya que existe por muy poco tiempo. Pero aún así la corriente de entrada en el transformador de potencia es un problema, ya que interfiere con el funcionamiento de los circuitos, ya que han sido diseñados para funcionar. Algunos efectos de la alta irrupción incluyen fusibles molestos o interrupciones del interruptor, así como arcos y fallas en los componentes del circuito primario, como los interruptores. La corriente de entrada de alta magnetización en el transformador también requiere un sobredimensionamiento de fusibles o disyuntores. Otro efecto secundario de la alta irrupción es la inyección de ruido y distorsión en la red eléctrica.

El significado literal de la irrupción es “llegada repentina de algo”. Para comprender la corriente de irrupción, consideremos lo siguiente:

Cuando el transformador se conecta por primera vez a la línea de alimentación de CA, la tensión de alimentación

V (t) = Vm. sin (wt + a) V

donde, Vm = voltaje máximo

a = diferencia de fase entre voltaje y corriente.

La altura máxima de flujo alcanzada en la primera mitad del ciclo de la tensión aplicada V (t) en la fase “a”. Si a la tensión inicial, a = 90

V (t) = Vm.sin (wt + 90)

= Vm.coswt

Ahora, flujo, phi = 1 / Np veces integración (V (t))
phi = 1 / Np veces de integración (Vm.coswt)
phi = Vm / (w.Np) sinwt
cuando wt = 90
phi = Vm / w.Np

El flujo es flujo constante.

Ahora, si el voltaje aplicado es

V (t) = Vm.sinwt.

flujo, phi = 1 / Np veces la integración (V (t)) de 0 a pi
phi = 1 / Np veces integración (Vm.sinwt) de 0 a pi
phi = 2Vm / w.Np

El flujo principal es el doble del flujo de nivel constante. Entonces, atrae una enorme corriente de magnetización

Para a = 90, no hay problema. Para a = 0, hay corriente de entrada.

Por lo tanto, debido a la diferencia de la fase del voltaje aplicado, hay una gran corriente de entrada durante los primeros ciclos después de que el transformador se conecta a la línea de CA.

Amigos, para saber más sobre la corriente de entrada, por favor

¿Qué es la corriente de entrada en un transformador?

El devanado del transformador básicamente sirve como inductor. Cuando se aplica tensión alterna, descuidando la pequeña cantidad de resistencia del devanado,
V [sin (wt)] = L [di] [/ dt]. Al principio, es decir, cuando t tiende a cero, la corriente debe ser grande para satisfacer la ecuación anterior. Esta es la explicación general de un laico. Si lo integra, encontrará lo mismo, solo que más concreto.

Cuando un transformador está funcionando, su núcleo tiene un mmf que varía en su interior (creado por la corriente de magnetización) que induce un contador de fem dentro de la bobina / s, pero cuando acaba de comenzar todavía no hay mmf y la impedancia del despertar es diferente de la impedancia de funcionamiento, por lo que el primario la corriente tiene que pasar por algún régimen transitorio antes de estabilizarse, las capacitancias parásitas del cableado sí tienen algún papel en el juego, ya que de repente aumentan su potencial y la corriente puede oscilar alrededor del valor del régimen durante el transitorio.

Básicamente, un transformador es inductivo en su naturaleza, por lo que cuando se le suministra corriente alterna debido a la inductancia de propiedad inherente tendrá una tendencia reactiva, por lo que esta reactancia inductiva se opondrá a la corriente principal … Al comienzo, este XL está retrasado, por lo tanto, la corriente de entrada por un corto tiempo.

Cuando el transformador está conectado al suministro, dibuja #Magnetising_Current para magnetizar el núcleo …
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