Bir trafonun giriş akımı nedir
Transformatör uyarma akımı, sadece adını dinleyin, çok karmaşık geliyor, başka bir adı "kapanma akımı", transformatör boşta kapanma anında, yani çalışmaya yeni başladığında veya güç kaynağına yeniden bağlandığında, sargısı aniden büyük bir akım fenomeni üretti. Popüler terimlerle, evlerimizdeki yüksek güçlü cihazlar (örneğin klimalar) gibi, başlatıldığında, ekipmanın içindeki bobinler ve mıknatıslar gibi bileşenlerin hızlı bir şekilde çalışma durumuna ulaşması gerektiğinden, geçici olarak çok fazla akım tüketecektir. Transformatör akımı benzer bir prensiptir, ancak transformatörün çekirdeğinde ve sargısında meydana gelir. Bu akım, transformatör çalışmasının erken aşamasında özel bir akım fenomenidir.
Transformatör uyarma akımının nedenleri
Kalan akı, çalışma akısı ile üst üste bindirilir
Transformatör çekirdeğinin kendisinin manyetik iletken olduğunu ve çekirdek malzemesinin içinde bir histerezis özelliği olduğunu, yani alternatif manyetik alanların etkisi altında çekirdekte mıknatıslanma ve manyetikliğin giderilmesi sürecinin gerçekleşeceğini biliyoruz. Transformatör çalıştırılmadan önce çekirdeğinde artık manyetik akı olabilir. Artık akı nedir?
Kalan manyetik akı, AC güç kaynağı kesildikten sonra trafo çekirdeğinde ve bobininde kalan manyetik akıyı ifade eder. Bunun nedeni, trafo normal şekilde çalışırken çekirdeğin mıknatıslanması ve güç kesildiğinde mıknatıslanmanın hemen ortadan kalkmaması, ancak manyetik akının bir kısmını korumasıdır.
Transformatör devreye alındığında, çalışma geriliminin oluşturduğu manyetik akı ile çekirdekte kalan manyetik akı aynı doğrultuda olup, ikisi üst üste bineceğinden toplam manyetik akı, çekirdeğin doymuş manyetik akısını çok aşacaktır.
Çekirdek doygunluğu
Yığınlamadan sonra toplam manyetik akı, çekirdeğin dayanabileceği maksimum değeri (doygunluk manyetik akısı) aşarsa, çekirdek "dolu" gibi olur ve daha fazla manyetik akı ememez. Bu sırada çok büyük bir akım, yani uyarma giriş akımı üretilir.
Uyarma akım girişinin büyüklüğü ayrıca güç kaynağı voltajı ve kapanmanın başlangıç faz açısı, çekirdek akı değeri ve kapanmadan önceki kalıcı yön, sistemin eşdeğer empedans değeri ve faz açısı, trafo sargısının kablolama modu ve nötr nokta topraklama modu, çekirdek malzemesinin mıknatıslanma özellikleri ve histerezis özellikleri, çekirdek yapı tipi ve proses montaj seviyesi ile ilgilidir.
Transformatör uyarma akımının özellikleri
Büyük zirve: uyartım akımının tepe noktası, transformatörün nominal akımının 6-8 katına veya daha da yükseğe ulaşabilir. Bu, transformatör açıldığında çok büyük bir akım şoku yaşayabileceği anlamına gelir.
Hızlı zayıflama: Uyarım akımının tepe noktası büyük olsa da, hızla azalacaktır. Büyük kapasiteli bir trafonun zayıflama süresi {{0}} saniye kadar uzun olabilirken, küçük kapasiteli bir trafo yalnızca yaklaşık 0,2 saniye sürebilir.
Karmaşık bileşenler içerir: uyarım giriş akımı sadece normal AC akım bileşenlerini değil, aynı zamanda DC bileşenlerini ve daha yüksek harmonik bileşenleri de içerir. Bu bileşenler giriş akımının dalga formunu karmaşıklaştırır.
Transformatör uyarma akımının tehlikesi
Akımın içeri akması, trafonun çekirdeğinin doymasına ve sekonder geriliminin patlamasına neden olur, bu da trafonun yalıtım performansının bozulmasına ve ekipman arızalarına yol açabilir.
Ani akım, trafo çekirdek sıcaklığının yükselmesine, sargı telinin, yağ tankı duvarının ve diğer metal bileşenlerin girdap akımı kaybına neden olarak trafonun aşırı ısınmasına, yalıtımın eskimesine ve trafonun ömrünün etkilenmesine yol açabilir.
Yüksek genlikli ani akım, trafo ve devre kesiciye doğrudan fiziksel hasar verir ve hatta ekipmanı yakabilir.
Trafo ani akımını nasıl sınırlayabiliriz
Giriş akımının bastırılması, transformatörlerin ve güç sistemlerinin kararlı çalışmasını sağlamak için önemli bir önlemdir. Transformatör giriş akımı aşağıdaki önlemlerle bastırılabilir:
1. Heyecan verici bir motor kullanın:Uyarıcı motor, bir transformatöre rotoru aracılığıyla sabit durum gücü sağlama yöntemidir. Uyarıcı motor, rotorun ataletine sahip olduğundan, uyarı akımının yükselme hızı yavaşlatılabilir.
2. Transformatörün uyarma direncini artırın:Transformatörün uyartım devresinde uygun direncin artırılması uyartım akımının hızlı yükselmesini sınırlayabilir.
3. Trafo akım koruma önlemlerinin getirilmesi:Reaktörler, kapasitörler vb. gibi anti-inrush akım devrelerini artırarak, uyarma inrush akımının ekipmanlar üzerindeki etkisini azaltmak, inrush akım enerjisini etkili bir şekilde emmek ve tüketmek ve trafo ve elektrik şebekelerinin güvenliğini korumak.
4. Kapanış önyargısı ve trafo kalıcı mıknatıslanmasının birbirini dengelemesi:Kapanma önyargısının yönü ve büyüklüğü kontrol edilerek, bunun ve trafo kalıcı mıknatıslanmasının birbirini dengelemesi sağlanarak trafo çekirdeğinin doyması önlenir ve böylece uyarma akımının oluşması engellenir.
