Re: Strujni transformator (proracun)Citat:
slavkot: Rijeseno, hvala svima na pomoci ;)
Bez obzira sto je reseno, evo neceg o strujnim transformatorima:
Strujni transformatori su veoma precizne naprave. Ne zahtevaju nikakvo bazdarenje ukoliko rade u dozvoljenom rezimu.
Struja sekundara je diktirana iskljucivo prenosnim odnosom ako je transformator pravilno opterecen.
Ono sto je potrebno za odredjivanje velicine i vrste jezgra je frekvencija i suma svih gubitaka koju to jezgro jedino i mora nadoknaditi.
Pretpostavimo da je transformator prenosnog odnosa 1:1000, i pretpostavimo da je otpornost sekundarnog namotaja na primer 10 ohm, a otpor kojim cemo sekundar opteretiti (i na njemu ocitavati pad napona) 100 ohm.
Takodje pretpostavimo da je frekvencija koju cemo meriti 50Hz i maksimalna struja 100A.
Sledi da je maksimalna struja koja se moze pojaviti na sekundaru 100A/1000=0,1A.
Pri toj struji cemo na sekundarnoj strani imati ukupne gubitke na otporu zice i mernom otproniku, tj. zbirno 110 ohm.
I^2*R, tj. 0,1A^2*110=1,1W gubitaka.
Dovolnja je velicina jezgra sa takvim poprecnim presekom da moze preneti tih 1,1W.
Zbog histerezisnih gubitaka i vrtloznih gubitaka u gvozdju, kao i zbog sigurnosnog faktora zbog moguceg preopterecenja, bilo bi dobro izabrati velicinu jezgra za 5W snage.
Tim se istovremeno dobija i veci prozor za motanje zice, tim i manji otpor sekundara, pa posledicno jos manja potrebna snaga a veci sigurnosni faktor.
Koriscenjem jednog navoja na pirmarnoj strani (kroz koji moze teci tih 100A), kolo u koje je umetnut taj jedan navoj vidi sledece:
- impendansa koja ce se preslikati na taj jedan navoj je kvadratno zavisna od prenosnog odnosa transformatora, tj. bice manja od impendanse na sekundaru 1000^2 tj. 1.000.000 puta, sto je vrednost od 110 ohm/1.000.000 = 0,11 miliohm.
- pri 100A kroz taj jedan navoj, na njemu ce vladati pad napona od 100A*0,11 miliohm = 11mV (sto ce konacno biti opet onih 1,1W gubitaka).
-------------------------------------------
Eto nekog vrlo uproscenog proracuna koji ce u praksi potpuno ispravno raditi.
Preciznost merenja ce zavisiti samo od preciznosti otpornika na kom vrsimo merenje pada napona.
Takodje, ocitavanje mozemo vrsitii ampermetrom sa opseg od 0,1A, gde ce ampermetar vrsiti priblizno kratki spoj sekundara.
To je definitivno jos povoljniji slucaj jer ce ampermetar za 0,1A imati obicno manji parazitni otpor od mernog otpornika, posledicno i manje gubitaka pa ce jezgro morati da prenese manju snagu i bice manje optereceno.
Sto je taj otpornik manje vrednosti, snaga gubitaka je manja i moze se koristiti manje jezgro, no automatski je sve manji napon koji na njemu ocitavamo, i zahtevniji instrument za njegovo merenje.
Sa smanjenjem velicine jezgra dolazimo do granice gde nam minimum odredjuje velicina prozora za motanje, jer moramo smestiti 1000 navoja zice sa debljinom za nominalnih 0,1A.
To je prakticno donja granica velicine jezgra, dok gornja nije problematicna (moze se uvek koristiti i znatno vece jezgro od potrebnog).
--------------------------------------------------------------
Na sekundarnoj strani se uvek moze prikljuciti punotalasni ispravljac (grecov spoj) ISPRED mernog otpornika.
Posledice su sledece:
- ispravljac nece ni na koji nacin uticati na tacnost merenja struje jer je sekundar strujnog transformatora idealan strujni izvor, koji ce munjevito "premostiti" padove napona na barijerama PN spoja, posto mu je napon praznog hoda (teoretski) beskonacan (a realno i vise nego dovoljan da u rasterecenom stanju izvrsi proboj i najboljih izolacija u trafou).
- ono sto treba predvideti je nesto veca magnetna indukcija u jezgru, jer se sada padu napona na onom jednom navoju dodaje i pad napona dve PN barijere preslikan odnosom 1:1000, sto pak znaci da ce se zbog tog ispravljaca pojaviti na onih nasih 11mV (iz pretpostavljenog primera) dodatnih oko 2V/1000 = 2mV. Dakle zbirno 13mV.
-Magnetna indukcija ce u jezgru ce biti odredjena ovim pravilom: Uprim exp6/(4,4 * 50Hz * 1 navoj * presek jezgra u mm^2) = B[Tesla].
Za vecinu jezgara od trafo limova je dozvoljena magnetna indukcija 1 Tesla, a za hipersil lim (kao u toroidnim mreznim trafoima) cak 1,6 Tesla.
Za nas pretpostavljeni primer jezgra za 5W trebace nam presek srednjeg stuba od: sqrt 5W = 2,23cm^2 ili 223mm^2.
Sledi da ce magnetna indukcija u nasem pretpostavljenom jezgru biti: 13mV exp6/(4,4 * 50 * 1 * 223) = 0,26T.
To je veoma niska granica magnetne indukcije za jezgro od trafo lima, pa se trafo nece grejati ni sa prisustvom ispravljaca PRE mernog otpora.
Takodje ce imati skoro 5 puta vecu sigurnosnu marginu pre zasicenja jezgra.
- umetanjem ispravljaca pre mernog otpora zna biti zgodno kod merenja pomocu A/D konvertora.
Polaritet je jedan, ispravljen talasni oblik nalik onom koji se dobija idealnim ispravljacem koji nema PN barijere.
Oba polutalasa ce kompletno biti preneta sa istim polaritetom bez primetnog prisustva dioda.
----------------------------
Eto toliko od mene o CT.
Nadam se da ce koristiti...
Pozdrav!
P.S.
Bez obzira sto je tema veoma stara, mislim da ce ovo koristiti.
