Proudový transformátor (CT)

Hlavním účelem proudového transformátoru je produkovat z primárního proudu proporcionální sekundární proud, který lze efektivně měřit nebo použít k řízení různých obvodů. Větší hodnoty proudu lze efektivně měřit.
Proudové transformátory mohou být použity v syntetickém obvodu pro měření poruchového proudu, pracující s bezpečným měřením velkých proudů, často v dohledu vysokých napětí. Primární vinutí je zapojeno do série se zdrojovým proudem, který má být měřen, zatímco volitelné vinutí je pravidelně připojeno k měřicímu, přenosovému nebo zátěžovému rezistoru pro podporu nízkoúrovňového napětí, které je zesíleno pro účely řízení.

Jeho schopnost izolovat vysoké napětí a proud na nízké hodnoty zajišťuje bezpečný provoz a bezpečnou manipulaci se zařízením. Proudové transformátory nabízejí elektrickou izolaci mezi měřicími přístroji a vysokonapěťovými silovými obvody. U ochranných obvodů a měřicích přístrojů lze tedy snížit požadavky na elektrickou izolaci.

V proudových transformátorech se pravidelně používají jádra s vysokou efektivní permeabilitou, aby se minimalizoval magnetický proud a snížily se chyby.

Proudový transformátor je napájen proudem, který měří. Nevyžaduje další napájení. Navíc výstupní signál CT skenování přímo spouští elektromechanická relé. Nepotřebuje extra zesílení.

Proudové transformátory jsou široce používány jako měřicí nebo ochranné transformátory. Další výhodou proudového transformátoru je jeho jednoduchá konstrukce a snadná instalace.

Umístění proudového transformátoru má určité limity pro tvar a velikost. Proudový transformátor je umístěn uvnitř svorkovnice indukčního motoru, kolem fázového vodiče. To omezuje maximální velikost jádra transformátoru. Pro usnadnění instalace lze použít příchytné typy, takže transformátor může být instalován bez odpojení fázového vodiče od konce motoru.

S jedním transformátorem lze pracovat s různými přístroji. Kromě toho nejsou výsledky měření ovlivněny teplotou vinutí nebo magnetických jader, pokud jsou v přijatelných bodech.

Poškozené části proudového transformátoru lze snadno vyměnit. Proudové transformátory mají silnou mechanickou pevnost a kompaktní konstrukci. Nejsou náročné na přepravu, skladování a instalaci. Navíc jsou po celou dobu své životnosti bezúdržbové.

Proudové transformátory neumožňují měření stejnosměrných signálů, takže nemohou být vhodné pro detekci dielektrických výbojů; ať je to jakkoli, mohou být použity při měření indukčních proudů a průběhů napětí s volitelnou zatěžovací impedancí. Vnější magnetická pole téměř neovlivňují výsledky měření.

Proudové transformátory mají různé typy, například lisované pouzdro, sumační, kabelové s děleným jádrem, třífázové, na DIN lištu, kompaktní, flexibilní, zbytkový transformátor s děleným jádrem a diferenciální transformátor proudu. Toto množství typů má různé funkce.

CT lze využít v širokých aplikacích, například monitorování větví, detekce chyb rozvodny, odhad proudu pro detekci motoru, průmyslové měření elektřiny a inteligentní měření elektřiny.

Díky standardizaci jmenovitých hodnot sekundárního vinutí proudových transformátorů je možné standardizovat přístroje kolem těchto jmenovitých hodnot nebo hodnocení, a proto dochází k velkému snížení nákladů na proudové transformátory a přístroje.

Střídavý proud lze definovat jako proud, který periodicky mění svou velikost i směr s ohledem na čas. Kompletní tvar vlny střídavého proudu v podstatě zobrazuje hřeben a koryto. Vrchol zde odpovídá maximální hodnotě amplitudy signálu, tj. maximální hodnotě proudu, zatímco prohlubeň odpovídá minimální hodnotě amplitudy signálu nebo minimální velikosti proudu. Transformátor lze použít k regulaci střídavého proudu zvýšením nebo snížením jeho velikosti v systému. Regulace střídavých proudů v zásadě pomáhá snížit spotřebu energie a zvýšit účinnost systému.

Proces nabíjení baterie je dalším příkladem každodenních aplikací, které využívají transformátory. Nabíjení baterie v podstatě zahrnuje přenos elektronů z elektrického generátoru do zařízení pro ukládání energie nebo baterie. Během procesu nabíjení baterie mají elektrony tendenci nekontrolovaně proudit a mohou způsobit prasknutí nebo selhání zařízení, proto je pro ochranu baterie a zabránění jakémukoli poškození součástí zabudovaných ve vnitřních obvodech baterie použit transformátor. nutné připojit mezi baterii a nabíjecí zdroj. Transformátor zde slouží především k regulaci napětí a zabránění úniku proudu nebo průtoku rázového proudu zařízením.

Ocelářské závody jsou klasickým příkladem komerčních aplikací, kde lze snadno pozorovat použití transformátorů. Proces výroby oceli v podstatě zahrnuje tavení, svařování, lisování a chlazení suroviny. K roztavení a svaření prvků je zapotřebí výrazně vysoký proud; zatímco pro chlazení prvků je žádoucí srovnatelně nižší hodnota proudu. K dosažení této časté regulace proudu během výrobního procesu se obecně používají vysokonapěťové transformátory. V případě ocelářského průmyslu mají transformátory tendenci zvyšovat nebo snižovat hodnoty napětí v různých bodech obvodu a pomáhají uživateli odvodit tolik proudu, kolik je potřeba.

Elektrolýza je aplikace chemického inženýrství, která pro svůj základní provoz obvykle využívá transformátory. Zjednodušeně lze proces elektrolýzy definovat jako způsob oddělování homogenní nebo nehomogenní kombinace prvků a sloučenin rozkladem iontových látek na jednodušší látky. Elektrolýza obecně zahrnuje podrobení látek vzorku sadě chemických reakcí a průchod elektrické energie roztokem látky vzorku. Chemické reakce zahrnuté v procesu elektrolýzy od začátku do konce vyžadují regulovaný tok proudu, kterého lze snadno dosáhnout pomocí transformátorů.

Audio transformátor je elektrické zařízení, které se obecně používá k izolaci signálů procházejících obvody a také pomáhá sladit hodnoty impedance zdroje a zátěže. Audio transformátory se obecně používají ve zvukových zařízeních, jako jsou mikrofony, reproduktory, zesilovače zvuku atd. Takové typy transformátorů jsou speciálně navrženy tak, aby fungovaly pouze se signály, které spadají do rozsahu slyšitelného signálu, tj. signály, jejichž hodnoty frekvence leží mezi 20 Hz až 20 kHz nebo jednoduše signály, které jsou správně slyšitelné pro člověka průměrného věku. Audio transformátor může také zajistit filtraci vstupního signálu eliminací nežádoucích nebo šumových signálů.

Když je transformátor použit ve formě suché na vzduchu, může být použit k vytvoření chladicího efektu. Tuto vlastnost transformátorů generovat chladicí efekt lze snadno využít v chladničkách k udržení potravin chladných a čerstvých. Kromě chlazení poskytují transformátory používané v chladničkách a dalších souvisejících aplikacích také nezbytnou regulaci napětí, aby se zabránilo rázové proudové a napěťové nerovnováze, čímž je zajištěna bezpečnost zařízení. Transformátory také pomáhají udržovat chlazení chladniček po určitou dobu i po náhlém přerušení dodávky elektřiny.

Klimatizační jednotky mají tendenci tvořit další příklad aplikací každodenního života, které využívají transformátory pro své obecné operace. Některé hlavní operace klimatizace prováděné transformátorem zahrnují převod velikosti napětí dodávaného obvodovou deskou na AC jednotku. na optimální hodnotu požadovanou uživatelem, umožňující provoz klimatizace a ventilátoru současně, řízení velikosti výkonu proudícího okruhem podle aktuální potřeby atd. Obdobným způsobem vytápění, větrání a vzduch klimatizační zařízení také využívají transformátory pro usnadnění jejich provozu, zlepšení jejich práce a optimalizaci spotřeby energie.

Stabilizační obvody mají tendenci tvořit další příklad aplikací v reálném životě, které využívají transformátory. Stabilizační obvod je obecně připojen k elektrickým spotřebičům, které pracují s vysokými hodnotami proudu nebo napětí pro účely bezpečnosti a zabezpečení. Primární funkcí obvodu stabilizátoru je odebírat vstupní signál z domácího napájecího zdroje a vytvářet výstupní signál, který se přibližně rovná ideálním elektrickým požadavkům systému. Elektrický spotřebič provozovaný přes obvod stabilizátoru má poměrně menší pravděpodobnost selhání nebo prasknutí. Pro častou modulaci a řízení úrovně napětí nebo proudu prostřednictvím zařízení nebo gadgetu se ve vnitřním obvodu stabilizátoru obecně používá autotransformátor. Transformátor má tendenci automaticky zvyšovat nebo snižovat hodnotu napětí nebo proudu v případě, že se napětí nebo proud procházející obvodem zvýší nebo sníží, a to porovnáním s ideálně požadovanou hodnotou proudu nebo napětí.