En un transformador de corriente, la corriente primaria provoca un campo magnético en el núcleo, que a su vez genera una corriente en el secundario. Multa.
¿Cómo es que un transformador de potencia genera un voltaje y no una corriente? ¿No es el mismo principio?
Respuestas:
Un transformador es un transformador si pretende para el uso de detección de corriente o el uso de conversión de potencia. Todos los transformadores funcionan con el mismo principio.
Sin embargo, existe una latitud considerable en varios parámetros al diseñar un transformador. Estas compensaciones diferentes le dan al transformador diferentes características y, por lo tanto, lo hacen adecuado para diferentes aplicaciones.
Un transformador de detección de corriente está optimizado para tener una impedancia primaria pequeña para minimizar la caída de voltaje en la línea en la que está destinado a medir la corriente. El secundario también está destinado a conectarse a una resistencia baja. Esto refleja una menor impedancia a la primaria. El transformador funciona principalmente en modo de salida de cortocircuito. Tenga en cuenta que se transfiere poca potencia a través del transformador. El secundario toma energía del campo magnético casi tan pronto como el primario la coloca allí. Como resultado, el núcleo puede ser pequeño ya que nunca tiene que retener mucha energía en ningún momento.
Un transformador de potencia tiene un propósito diferente, que es transferir potencia de la primaria a la secundaria. A veces son solo para aislamiento, pero a menudo también es para obtener una combinación diferente de voltaje y corriente en la salida que la entrada. Para obtener energía, necesita voltaje y corriente, lo que significa que el transformador debe funcionar en algún lugar entre la salida de cortocircuito donde no hay voltaje y la salida de circuito abierto donde no hay corriente. En general, los transformadores de potencia están diseñados para que el secundario se vea con una impedancia razonablemente baja y, por lo tanto, su voltaje no disminuye demasiado en la salida de potencia nominal. También tienen que comportarse razonablemente con carga ligera o sin carga, es decir, el caso de circuito abierto. Una vez más, desea una baja impedancia para que el voltaje en el caso de carga ligera no sea demasiado diferente del caso de carga completa. Este tipo de transformador debe ser capaz de manejar una mayor energía en el campo magnético. Esto significa un núcleo físicamente más grande y, por lo tanto, más pesado.
La diferencia no está en el principio físico, solo en el uso.
El transformador de potencia se utiliza para convertir el voltaje utilizando la cantidad de devanados en las dos bobinas como relación, mientras que el transformador de corriente es solo un inductor colocado alrededor de un cable para detectar el campo magnético causado por el cambio de corriente. Entonces lo usa para medir la corriente (CA) sin romper el circuito.
Pero ambos transformadores emiten un voltaje, básicamente, que está dado por la ley de inducción de Faraday. La diferencia es que el transformador de potencia es impulsado por voltaje, y la corriente está determinada por la carga en el otro devanado.
El principio del transformador es que una corriente cambiante inducirá un campo magnético, y el campo magnético induce un voltaje. Luego está la ley de Ohm, que implica que para un voltaje aplicado a una carga, usted tiene una corriente proporcional a la resistencia de la carga.
Si los junta, tiene un bucle infinito en el que la corriente en la carga influye en el campo magnético que genera el voltaje en la carga. Así se determina la corriente en el primario del transformador de potencia.
Sobre el transformador de corriente, desea la mayor carga posible para evitar que una corriente significativa fluya en él, ya que genera ese efecto de retroalimentación.
Resumen simple:
Un transformador de corriente es un transformador "normal" (voltaje de entrada) :( voltaje de salida) que está optimizado para una tarea especial.
Un transformador de corriente SIEMPRE funciona con una resistencia de carga definida.
Se puede calcular una constante K en función de la resistencia de carga y la relación de vueltas de modo que
Iin = Vout x k. Ver abajo para más detalles.
Entonces Iin puede determinarse midiendo Vout.
A pesar del nombre, un transformador de corriente funciona de acuerdo con las ecuaciones relacionadas con el transformador estándar (ignorando las no ideales como la resistencia del devanado). El primario generalmente es efectivamente una sola vuelta, producido al pasar un cable que transporta el circuito a medir a través del núcleo. :
Vueltas = vuelta principal o vueltas.
Resulta = vueltas secundarias. Definir relación de vueltas = TR = Turns_out / Turns_in
Vin x Iin = Vout x Iout ...... (2)
Iin = Iout x Vout / Vin ...... (3) = reordenamiento de (2)
PERO si tenemos una carga resistiva = Rout entonces
Entonces
Iin = Vout x TR / RLoad ...... (5b)
(Entonces Vout = Iin x Rl / TR) ...... (5c)
Para una Rload dada y una relación de vueltas dada TR / Rload es una constante = K decirlo
- Iin = Vout x K ...... (6) <- resultado objetivo
Entonces, para una carga dada, podemos determinar Iin desde Vout multiplicado por una constante.
Algunos transformadores de corriente tienen Rout incluido como parte del ensamblaje.
Algunos CT necesitan Rout agregado.
Si no se agrega un Rout, se obtiene Vout = muy muy muy grande, pero generalmente no por mucho tiempo.
Por lo general, el "devanado" de entrada es una sola vuelta o un cable que pasa a través del núcleo. El uso de múltiples giros o el bucle de un cable que transporta la corriente objetivo a través del núcleo varias veces disminuye la relación de giros, por lo que (ver 5c) Vout cae.
Iout debe ser tal que el núcleo no se sature y funcione tan linealmente como sea posible para Rl y, por lo tanto, Vout puede no ser "demasiado grande". Max Rl y / o Vout son especificados por el fabricante.