آلية التشبع في محول التيار الكهرومغناطيسي

ترتبط آلية التشبع لمحول التيار الكهرومغناطيسي بشكل رئيسي بخصائص المغنطيسية في قلب الحديد. المقدمة التفصيلية هي كما يلي:

1. مبدأ العمل الأساسي

تعمل الكهرومغناطيسي محولات التيار بناءً على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي. يقومون بتحويل التيار الكبير على الجانب الأساسي إلى تيار صغير على الجانب الثانوي من خلال اقتران جوهر الحديد ، والذي يستخدم للقياس والحماية وأغراض أخرى. عندما يمر التيار الأساسي الذي أقوم به 1 عبر اللف الابتدائي ، فإنه يولد تدفقًا مغناطيسيًا متناوبًا Ø في قلب الحديد. وفقًا لقانون Faraday للتحريض الكهرومغناطيسي ، يتم إحداث قوة كهربائية E 2 في اللف الثانوي ، والتي بدورها تنتج التيار الثانوي i2.

الحث الكهرومغناطيسي

2. آلية التشبع

عدم الخطية لمنحنى المغنطيسية : يتم تمثيل العلاقة بين كثافة التدفق المغناطيسي B وقوة المجال المغناطيسي H في قلب الحديد بواسطة منحنى المغنطيسية ( منحنى BH). أثناء التشغيل العادي ، تعمل الدائرة المغناطيسية للمحول الحالي في المنطقة الخطية ، حيث يتمتع B و H بعلاقة خطية. في هذا الوقت ، يحافظ التيار الأساسي والتيار الثانوي على علاقة نسبية （ a ~ b ）. ومع ذلك ، عندما يكون التيار الأساسي I 1 كبيرًا جدًا ، مما يتسبب في أن تتجاوز قوة المجال المغناطيسي H نقطة التشبع في قلب الحديد ، فإن B لم يعد يزيد خطيًا مع H ولكنه يميل إلى تشبع العلاقة （ يتباطأ نمو التدفق المغناطيسي Ø أيضًا ، مما أدى إلى قوة الدعاوى الكهرومائية المستحثة الثانوية b ~ s . والتيار 2 الثانوي الذي 2 فشل في عكس التغيرات بدقة في التيار الأساسي الأول 1، مما يؤدي إلى تشويه الطول الموجي.

تأثير الحمل الثانوي : الحمل الثانوي الكبير المفرط سيزيد من التيار الثانوي i 2. وفقًا لمبدأ التوازن بين القوة المغناطيسية ، فإن العلاقة بين القوة المغناطيسية الأولية ، وقوة المغناطيسية الثانوية ، وقوة الإثارة المغناطيسية هي I 1 n 1= i 2n 2+ i m n 1 ( حيث 1 n 1 و 2 n 2 هي عدد المنعطفات 1 في اللفات 1 الأولية والثانوية 2 ، على التوالي). تؤدي الزيادة في الحمل الثانوي إلى زيادة في I _2 ، مما يزيد بدوره من تيار الإثارة ، مما قد يتسبب في دخول قلب الحديد إلى حالة مشبعة.

تأثير التردد الحالي : بالنسبة للمحول الثابت ، فإن كثافة التدفق المغناطيسي B_M من قلب الحديد تتناسب مع الجهد الثانوي E 2 وتتناسب عكسيا مع التردد الحالي F ، باتباع الصيغة B M = E _2 /( 444* 2N*S) (حيث S هي المساحة العرضية في قلب الحديد). عندما يكون التردد الحالي منخفضًا جدًا ، ستزداد كثافة التدفق المغناطيسي من قلب الحديد تحت جهد ثانوي معين ، مما قد يتسبب في تشبع قلب الحديد .

3. تصنيف التشبع

تشبع الحالة المستقرة : ناتج عن تيار متماثل للحالة المستقرة الكبيرة بشكل مفرط أثناء الدوائر القصيرة. عندما يتجاوز التيار الأساسي باستمرار القيمة المقدرة ، يدخل جوهر الحديد إلى منطقة التشبع ، مما يؤدي إلى فشل التيار الثانوي في التعكس بدقة التيار الأساسي.

التشبع العابر : يمكن أن يتسبب وجود مكونات غير فائقة في تيار الدائرة القصيرة والمغناطيسية المتبقية في قلب الحديد في دخول المحول الحالي إلى منطقة التشبع أثناء العملية العابرة. قد يحدث التشبع العابر فقط خلال الفترة العابرة وسيختفي تدريجياً حيث يتحلل المكونات العابرة.