電流互感器的計(jì)算公式圖文,民熔

電流互感器的計(jì)算公式圖文,民熔

電流互感器的計(jì)算公式我們將設(shè)計(jì)一個(gè)電流互感器。

使用電流互感器可以減小測量變換器原邊電流時(shí)的損耗,比方大功率開關(guān)電源,由于電流過大所以需要使用電流互感線圈來監(jiān)測電流以削減損耗。

電流互感器與一般的電壓變壓器的區(qū)分在什么地方呢這個(gè)問題即使是資深的磁性元件設(shè)計(jì)人員也很難根本的區(qū)分在于:變壓器試圖把電壓從原邊變換到副邊,而電流互感器試圖把電流從原邊變換到副邊。

電流互感器的電壓大小由負(fù)載準(zhǔn)備。

我們通過一個(gè)實(shí)際的設(shè)計(jì)例子,可以更好地理解電流互感器的工作原理。

假設(shè)用電流互感器測量變換器的原邊電流,原邊10電流對應(yīng)1電壓。

當(dāng)然,我們可以用一個(gè)110=100Ω的電阻來測量,但是電阻將造成的損耗為110=10,這么大的損耗對幾乎全部的設(shè)計(jì)來說都是不能承受的。

所以,要選用電流互感器,如圖1所示。

圖1用電流檢測互感器減小損耗當(dāng)然,為了削減繞組電阻,我們把原邊的匝數(shù)取為1匝,同時(shí)為了使電流降到一個(gè)比較低的水平,副邊匝數(shù)應(yīng)當(dāng)比較多。

假設(shè)副邊匝數(shù)為,由歐姆定律可得10=1,在電阻中消耗的功率為=1^2。

我們假設(shè)消耗的功率為50也就是說,我們可以使用100規(guī)格的電阻,這就要求不得小于20Ω,假設(shè)承受20Ω的電阻,由歐姆定律可得副邊匝數(shù)=200。

現(xiàn)在我們來看磁芯,假設(shè)二極管是一般的一般的二極管,通態(tài)電壓大約為1,電流為10200=50。

互感器輸出電壓為1,加上二極管的通態(tài)電壓1,總電壓大約2。

250頻率工作時(shí),磁芯上的磁感應(yīng)強(qiáng)度不會超過其中4為一個(gè)周期的時(shí)間,實(shí)際確定是不到一個(gè)周期的。

由于原邊流過電流的時(shí)間不行能超過開關(guān)周期否則,磁芯無法復(fù)位。

因此可以很小,而也不會很大。

這個(gè)例子里磁芯的尺寸不能通過損耗要求或磁通飽和要求來確定,更大的可能是由原副邊之間的隔離電壓來確定。

假設(shè)隔離電壓沒有要求,磁芯的大小一般由200匝的繞組所占體積來確定。

你可以用40號的導(dǎo)線流過500的峰值電流,但是這種導(dǎo)線實(shí)在太細(xì),一般的變壓器廠家不會為你繞制。

有用提示除非確定要用,一般狀況下不要使用規(guī)格小于36號線的導(dǎo)線。

現(xiàn)在我們來分析為什么不能用電壓變壓器來替代電流互感器已經(jīng)知道副邊電壓只有2,因此原邊電壓為2200=100。

假設(shè)輸入直流電壓為48,那么電流互感器原邊10電壓對48電壓來說是微缺乏道的——那樣你可以在副邊得到50的電流,而對原邊幾乎沒有什么影響。

假設(shè)另一種狀況不現(xiàn)實(shí)的,原邊的輸入直流電壓只有5,那么互感器的原邊不行能有10的電壓,同時(shí)由于原邊阻抗如反射副邊阻抗也比較大,準(zhǔn)備了副邊根本不行能產(chǎn)生50的電流。

即使整個(gè)5電壓全部加在原邊,副邊也只能產(chǎn)生2023=1的電壓:不能在轉(zhuǎn)換電阻上產(chǎn)生足夠的電壓。

因此,電壓變壓器只能用作變壓器,不能用來檢測電流。

從另外一個(gè)角度來看:雖然輸入電源的電壓為48時(shí),但是流過電流互感器電流的大小不是由原邊的這個(gè)48電壓準(zhǔn)備的,而是其他因素準(zhǔn)備的。

電流互感器是有阻抗限制的電壓變壓器。

最終,我們來看一下電流互感器的誤差狀況怎么樣答案在于電流互感器的根本定義上:感應(yīng)的是電流。

有用提示電流互感中的二極管和副邊繞組的電阻不會影響電流的測量,由于只要阻抗不是無窮大串聯(lián)電路中電流到處相等,與串聯(lián)的元件無關(guān)。

實(shí)際工作中,是不是使用肖特基二極管作為整流二極管是沒有關(guān)系的:二極管的低通態(tài)電壓只影響變壓器,不會影響電流互感器。

假設(shè)互感器副邊的電感太小,測量誤差將會增大。

也就是激磁電感太小,假設(shè)我們要求測量電流的最大誤差為1%,原邊電流為10,那么副邊電流就是50,這就意味著要求激磁電流副邊應(yīng)當(dāng)小于501%=500μ。

激磁電流沒有流過轉(zhuǎn)換電阻,我們也無法檢測到這個(gè)電流,這樣誤差