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Erläuterung des Stromwandlerprinzips

Erläuterung des Stromwandlerprinzips

2021-12-10

1、 Übersicht über Spannung undStromtransformatoren


Ein typischer Transformator verwendet das Prinzip der elektromagnetischen Induktion, um Hochspannung in Niederspannung oder großen Strom in kleinen Strom umzuwandeln, um geeignete Spannungs- oder Stromsignale für Messgeräte, Schutzgeräte und Steuergeräte bereitzustellen. Bei Spannungswandlern, die üblicherweise in Stromversorgungssystemen verwendet werden, bezieht sich die primärseitige Spannung auf die Systemspannung, normalerweise Hunderte von Volt bis Hunderte von Kilovolt, und die Standard-Sekundärspannung beträgt normalerweise 100 V bzw. 100 V; Für den üblicherweise in Stromversorgungssystemen verwendeten Stromwandler beträgt der primärseitige Strom normalerweise mehrere Ampere bis Zehntausende Ampere, und der Standard-Sekundärstrom beträgt normalerweise 5 A, 1 A, 0,5 A usw.


1. Prinzip des Spannungswandlers

Das Prinzip des Spannungswandlers ähnelt dem des Transformators, wie in Abbildung 1.1 gezeigt. Die Primärwicklung (Hochspannungswicklung) und die Sekundärwicklung (Niederspannungswicklung) sind auf denselben Eisenkern gewickelt, und der magnetische Fluss im Eisenkern ist Ф。 Gemäß dem Gesetz der elektromagnetischen Induktion, Wicklungsspannung U und Spannungsfrequenz f , Wicklungswindungen W und magnetischer Fluss Ф Die Beziehung ist:


2. Prinzip des Stromwandlers

Es ähnelt im Prinzip auch dem Transformator, wie in Abbildung 1.2 gezeigt. Der Hauptunterschied zum Spannungswandler besteht darin, dass unter normalen Arbeitsbedingungen der Spannungsabfall an der Primär- und Sekundärwicklung sehr gering ist (beachten Sie, dass er sich nicht auf die Spannung gegen Erde bezieht), was einem Transformator im Kurzschluss entspricht Zustand, also ist der magnetische Fluss im Eisenkern sehr gering Ф Er ist auch sehr klein. Zu diesem Zeitpunkt ist das magnetische Potential f (F = IW) der Primär- und Sekundärwicklung gleich und in entgegengesetzter Richtung.

Das heißt, das Stromverhältnis zwischen den Primär- und Sekundärwicklungen des Stromtransformators ist umgekehrt proportional zur Anzahl der Windungen der Primär- und Sekundärwicklung.


3. Klemme und Polarität der Transformatorwicklung

Die Wicklung des Spannungswandlers ist in Kopfende und Endstück unterteilt. Bei vollständig isolierten Spannungswandlern können das Kopfende und das hintere Ende der Primärwicklung die gleiche Spannung gegen Erde tragen, während das hintere Ende bei Spannungswandlern mit halbisolierter Struktur nur etwa wenige kV tragen kann. Üblicherweise werden a und X verwendet, um das Kopfende bzw. das hintere Ende der Primärwicklung des Spannungswandlers darzustellen, und a, X oder P1 und P2 werden verwendet, um das vordere oder hintere Ende der Sekundärwicklung des Spannungswandlers darzustellen; Bei Stromwandlern werden L1 und L2 üblicherweise verwendet, um das Kopfende bzw. das Ende der Primärwicklung darzustellen, während K1, K2 oder S1 und S2 verwendet werden, um das Kopfende oder das Ende der Sekundärwicklung darzustellen. Die Etiketten verschiedener Hersteller können unterschiedlich sein. Im Allgemeinen wird der Index 1 verwendet, um das Kopfende darzustellen, und der Index 2 wird verwendet, um das Ende darzustellen.


Wenn die induzierte Potentialrichtung des Terminals konsistent ist, wird es als gleichnamiges Terminal bezeichnet; Wird umgekehrt Gleichstrom in gleicher Richtung am gleichen Namensende angelegt, so hat auch der im Eisenkern erzeugte magnetische Fluss die gleiche Richtung. Das Etikett ist das gleiche wie der Anschluss am Kopfende oder am hinteren Ende, und die Richtung des induzierten Potentials ist die gleiche. Die Wicklung mit diesem Etikett wird als Depolarisation bezeichnet, und die Spannung des Anschlusses ist das Ergebnis der Subtraktion des induzierten Potentials der beiden Wicklungen. Im Trafo ist die korrekte Kennzeichnung als Minuspol angegeben.


4. Hauptstrukturelle Unterschiede zwischen Spannungswandler und Stromwandler

(1) Sowohl Spannungswandler als auch Stromwandler können mehrere Sekundärwicklungen haben, aber Spannungswandler können sich einen Eisenkern mit mehreren Sekundärwicklungen teilen. Stromwandler müssen für jede Sekundärwicklung einen unabhängigen Eisenkern haben. Es gibt so viele Eisenkerne wie Sekundärwicklungen.

(2) Die Primärwicklung des Spannungswandlers hat viele Windungen, der Leiter ist sehr dünn, die Sekundärwicklung hat wenige Windungen und der Leiter ist etwas dick; Die Primärwicklung des im Umspannwerk verwendeten Hochspannungsstromwandlers beträgt nur 1 bis 2 Windungen, der Leiter ist sehr dick, die Anzahl der Windungen der Sekundärwicklung ist groß und die Dicke des Leiters hängt vom Nennwert ab des Sekundärstroms.

(3) Wenn sich der Spannungswandler im Normalbetrieb befindet, ist es strengstens verboten, den Niederspannungsanschluss der Primärwicklung zu öffnen und die Sekundärwicklung kurzzuschließen; Wenn der Stromwandler normal arbeitet, ist es strengstens verboten, die Sekundärwicklung zu öffnen.


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