Miksi jännitemuuntajaa ei voi oikosulkea eikä nykyistä muuntajaa avata?

Me kaikki tiedämme, että jännitemuuntajia ei voida oikosulkea eikä virtamuuntajia voida käyttää avoimessa piirissä. Kun jännitemuuntaja on oikosulussa tai virtamuuntaja on auki, se vahingoittaa muuntajaa tai aiheuttaa vaaraa.

Periaatteessa me kaikki tiedämme, että sekä jännitemuuntajat että virtamuuntajat ovat muuntajia, mutta huolta koskevat parametrit ovat erilaiset. Miksi sama muuntaja ei siis voi ajaa oikosulussa ja avoimessa piirissä?

Muuntajan kaavio

Normaalissa käytössä jännitemuuntajan toissijainen kela vastaa avointa piiriä, ja impedanssi ZL on erittäin suuri. Jos sekundääripiiri on oikosulussa, impedanssi ZL laskee nopeasti lähes nollaan. Tällä hetkellä sekundääripiiri tuottaa suuren oikosulkuvirran, joka vahingoittaa toissijaisia laitteita tai jopa vaarantaa henkilökohtaisen turvallisuuden. Jännitemuuntaja voidaan varustaa sekundääripuolella olevan sulakkeen kanssa, joka suojaa itseään toisiopuolen oikosululta. Ensisijaiselle puolelle olisi mahdollisuuksien mukaan asennettava myös sulake, joka suojaa suurjänniteverkkoa vaarantamasta primäärijärjestelmän turvallisuutta muuntajan suurjännitekäämitysten tai lyijyvian vuoksi.

Kun virtamuuntaja on normaalissa käytössä, impedanssi ZL on hyvin pieni, mikä vastaa sekundäärikäämän toimintaa oikosulkutilassa. Sekundäärivirran tuottama magnetomotiivinen voima demagnetoi ensisijaisen virran tuottaman magneettisen potentiaalin. Kiihottumisvirta on hyvin pieni, rautaytimen kokonaismagneettinen virta on hyvin pieni ja sekundäärikäämän indusoima sähkömotiivinen voima ei ylitä kymmeniä volttia. Jos toissijainen puoli on auki, sekundaarinen virta on nolla ja demagnetisointivaikutus häviää, mutta ensisijaisen kelan ε1 pysyy muuttumattomana, ja sen ensisijainen virta muuttuu kokonaan kiihottumisvirtaksi, jolloin rautaytimen magneettivirta Φ kasvaa jyrkästi, ja rautaydin on erittäin kyllästetyssä tilassa. Lisäksi sekundäärikäämän käännösten määrä on suuri, ja sekundäärikäämän molempiin päihin syntyy erittäin korkea jännite (jopa tuhansia volttia), mikä voi paitsi vahingoittaa sekundäärikäämän eristystä myös vaarantaa vakavasti henkilökohtaisen turvallisuuden. Siksi avoin piiri nykyisen muuntajan toissijaisena puolena ei ole ehdottomasti sallittu.

Jännitemuuntajat ja virtamuuntajat ovat periaatteessa molemmat muuntajia. Jännitemuuntajat kiinnittävät huomiota jännitteen muutoksiin, ja virtamuuntajat kiinnittävät huomiota virran muutoksiin. Miksi siis sama on muuntaja, nykyinen muuntaja ei voi toimia avoimessa piirissä ja jännitemuuntaja ei voi toimia oikosulussa?

Normaalissa toiminnassa ε1 ja ε2 pysyvät ennallaan. Jännitemuuntajan ensisijainen puoli on kytketty samanaikaisesti silmukkaan, jännite on suhteellisen korkea, virta on hyvin pieni ja toisiopuolen virta on myös hyvin pieni ja lähes nolla normaalin käytön aikana, muodostaen suhteellisen tasapainon avoimen piirin äärettömän impedanssin kanssa toissijaisessa silmukassa. Kun toissijaisen puolen impedanssi pienenee nopeasti oikosuluksi, koska ε2 pysyy muuttumattomana, sekundäärivirta kasvaa väistämättä nopeasti ja polttaa sekundaarisen kelan loppuun.

Sama periaate, normaalissa toiminnassa, ε1 ja ε2 pysyvät muuttumattomina. Nykyisen muuntajan ensisijainen puoli on kytketty sarjaan silmukassa. Virta on suhteellisen korkea ja jännite on hyvin pieni. Normaalin toiminnan aikana jännite toissijaisella puolella on myös hyvin pieni ja lähes nolla, mikä muodostaa tasapainon toissijaisen silmukan äärettömän oikosulun impedanssin kanssa. Kun sekundääripiirin impedanssi kasvaa nopeasti avoimeksi piiriksi, toissijainen virta laskee nopeasti nollaan, ja kaikki ensisijainen virta muunnetaan kiihotusvirtaan, jolloin magneettivirta kasvaa nopeasti kyllästykseksi ja polttaa muuntajan loppuun.

Joten sama muuntaja, sovellus on erilainen, tulos on erilainen.

Lisätietoja saat ottamalla meihin yhteyttä osoitteessasales@xfullstar.com