Beth yw trawsnewidydd cerrynt cydbwysedd craidd (CBCT)?

Mae trawsnewidydd cerrynt cydbwysedd craidd (a elwir hefyd yn CBCT) yn drawsnewidydd cerrynt math cylch (CT) trwy ei ganol y mae naill ai tri chebl craidd sengl neu un cebl tri craidd o system tri cham yn mynd heibio. Bod tri chebl craidd yn ffurfio dirwyniad sylfaenol CBCT.

Mewn geiriau eraill gallwn ddiffinio fel dilyniant sero CT (ZCT) adwaenir hefyd fel cydbwysedd craidd Mae CT (CBCT) yn fath arbennig o newidydd cerrynt (CT) sy'n canfod presenoldeb cerrynt dilyniant sero yn ystod nam cylched byr (fel LG nam) cyflwr sy'n achosi anghydbwysedd yn system 3-cyfnod.

Cydbwysedd craidd Mae Transformer Cyfredol yn gweithio ar y cysyniad o gydbwyso dilyniant sero cerrynt mewn system tri cham. Dyna pam y'i gelwir hefyd yn newidydd cerrynt sero dilyniant (ZCT). Defnyddir CT cydbwysedd craidd yn gyffredinol ar gyfer amddiffyn fai daear (neu amddiffyn rhag gollyngiadau daear) ar gyfer system drydanol foltedd canolig. Mae CBCT nodweddiadol fel y dangosir yn y ffigur isod.

Yn wahanol i drawsnewidydd cyfredol (CT), ffurfir dirwyniad cynradd CBCT gyda thri chebl craidd yn mynd trwy ganol ei graidd haearn ac mae coil eilaidd CBCT hefyd yn cael ei glwyfo ar ei graidd haearn math cylch, ac mae'n gysylltiedig â ras gyfnewid fai daear.

Egwyddor weithredol CBCT neu ZCT

Mae trawsnewidydd cerrynt cydbwysedd craidd (CBCT) yn gweithio ar yr egwyddor o gydbwyso cerrynt dilyniant sero mewn 3-system cyfnod. Felly fe'i gelwir hefyd yn drawsnewidydd cerrynt sero dilyniant (ZCT). Yr egwyddor sylfaenol o weithio newidydd cerrynt sero dilyniant yw cerrynt isel Kirchhoff: bydd swm y cerrynt ar unrhyw nod o gylched drydanol yn hafal i sero.

Yn ystod gweithrediad arferol system tri gwedd gan mai sero yw swm fector ei gerrynt gwedd ( Īa plus Īb plus Īc { {0 }} ). Felly ni fydd unrhyw gerrynt dilyniant sero gweddilliol yn bresennol yn ystod dirwyniad cynradd CBCT. Felly ni fydd unrhyw fflwcs yn cael ei ddatblygu yng Nghraidd CBCT. Felly ni fydd unrhyw gerrynt yn llifo yng nghylched eilaidd CBCT.

Tra mewn cyflwr annormal, pan na fydd swm y cerrynt cam yn sero. Yna oherwydd anghydbwyso cerrynt cam, bydd cerrynt dilyniant sero yn llifo yng nghylched eilaidd CBCT. Felly bydd ras gyfnewid fai daear sy'n gysylltiedig ag uwchradd CBCT, yn cael ei egni ac mae'n ynysu'r system iach gyda chymorth torrwr cylched.

Mae Let Īa , Īb a Īc yn geryntau llinell o system tri cham ac mae Φa , Φb ac Φc yn gydrannau cyfatebol o fflwcs magnetig a ddatblygwyd yng nghraidd dilyniant sero CT neu CBCT. Gan dybio bod CBCT yn gweithredu mewn rhanbarth llinol, yna bydd fflwcs magnetig a ddatblygwyd yng nghraidd CBCT mewn cyfrannedd union â'i gerrynt llinell cyfatebol. Felly gellir ei ysgrifennu fel:

Φa=kIa

Φb=kIb

Φc=kIc

Yma (k) mae cymesuredd cymesuredd. Gan fod y cerrynt tri cham yma yn cynhyrchu fflwcs magnetig cyfatebol yn yr un craidd o ZCT (yr un deunydd magnetig). Felly defnyddir yr un cysonyn cymesuredd (k) ym mhob fflwcs cyfnod.

Felly bydd fflwcs magnetig canlyniadol yng nghraidd ZCT neu CBCT

Φr=k(Īa plws Īb plws Īc) (1)

Ond fel y gwyddom oll o'r cysyniad o gydrannau cymesurol

(Īa plws Īb plws Īc)=3Ī0 = Īn(2)

Yma mae Īn yn gerrynt niwtral ac mae Ī0 yn gerrynt dilyniant sero yn y newidydd cerrynt. Felly o'r hafaliadau uchod (1) a (2), gallwn ddod i gasgliad fel

Φr = k.Īn (3)

Nawr, gadewch i ni ystyried dau achos

Achos 1: Yn ystod gweithrediad arferol system tri cham

Gan ein bod yn gwybod bod Īa plus Īb plus Īc=0 (4)

Yma trwy gymharu hafaliadau (1) a (4), cawsom ganlyniad fel:

Mae fflwcs canlyniadol net (Φr=0) yn sero. Mae'n golygu na fydd unrhyw gerrynt yn llifo yng nghylched eilaidd CBCT. Felly ni fydd cyfnewid fai daear yn gweithredu mewn cyflwr iach arferol.

Achos 2: Yn ystod bai daear (dyweder bai LG) mewn cyflwr annormal, ni fydd cerrynt cam mewn tri chebl craidd sy'n mynd trwy ganol y trawsnewidydd presennol yn cydbwyso. Felly bydd cerrynt dilyniant sero yn llifo yng nghylched eilaidd ZCT. Er enghraifft, ystyriwch achos nam llinell sengl i'r ddaear (bai LG).

Os=3Ia0 = Yn (5)

Wrth gymharu hafaliad (5) â hafaliad (3) cawsom na fydd y fflwcs magnetig net yng nghraidd CBCT yn sero. Mae ganddo rywfaint o werth cyfyngedig a fydd yn achosi cerrynt mewn cylched eilaidd o ZCT. Felly mae'r cerrynt eilaidd hynny yn llifo mewn ras gyfnewid amddiffyn fai daear a'i actifadu. Oherwydd y rheswm hwn, gelwir cydbwysedd craidd CT (CBCT) hefyd yn sero dilyniant CT (ZCT).

Cymhwyso CBCT neu ZCT

Defnyddir y trawsnewidydd cerrynt cydbwysedd craidd (CBCT) yn bennaf ar gyfer amddiffyn diffygion daear peiriannau trydanol. Un o'i gymhwysiad pwysig fel amddiffyn fai daear o fodur sefydlu, a drafodir yn fanwl isod.

CBCT ar gyfer amddiffyn modur

Yn y rhan fwyaf o ddiwydiannau, mae CBCT yn cael ei ddefnyddio ar gyfer amddiffyn modur diwydiannol rhag gollwng daear (3-modur sefydlu cyfnod). Yn y cynllun amddiffyn hwn, mae craidd CBCT yn amgylchynu'r ceblau pŵer sy'n gysylltiedig â 3-modur sefydlu cyfnod. Rhaid mynd â'r gwifrau daearu o'r wain cebl i'r ddaear trwy lygad craidd ZCT. Mae diagram nodweddiadol fel y dangosir yn y ffigur isod.

Mae craidd CBCT wedi'i gyffroi gan y cerrynt (Īa plus Īb plus Īc plus Īsheath plus Īearth).

Mae effaith ( Īsheath plus Īearth ) yn cael ei ganslo pan fydd y gwifrau daearu yn cael eu cymryd trwy lygad CBCT. Felly mae'r cynllun amddiffyn yn ymateb ar gyfer modur sefydlu cerrynt (Īa plus Īb plus Īc) yn unig.

Manteision CBCT

Prif fantais defnyddio CBCT fel cynllun amddiffyn fai daear yw mai dim ond un craidd CT sy'n cael ei ddefnyddio yn y cynllun amddiffyn hwn yn lle tri craidd fel yn y system gonfensiynol. Felly mae'r fflwcs magnetig sydd ei angen ar gyfer cynhyrchu cerrynt eilaidd penodol yn cael ei leihau i draean (1/3), sef y fantais fwyaf wrth i sensitifrwydd cyffredinol y system amddiffyn gynyddu.

Hefyd nid oes angen nifer y troadau eilaidd CT yn ôl cerrynt graddedig y cebl oherwydd nid oes cerrynt eilaidd yn llifo mewn cyflwr gweithredu arferol gan fod cerrynt y system tri cham yn gytbwys. Mae hyn yn caniatáu optimeiddio'r troadau uwchradd yn ôl cerrynt codi cynradd effeithiol CT.

Nodweddion ZCT neu CBCT

Mae'r rhain yn nodweddion deniadol iawn o CT dilyniant sero (ZCT) neu drawsnewidydd cerrynt cydbwysedd craidd (CBCT), crybwyllir y rhain isod fel:

• Sensitifrwydd uchel
• Llinelloldeb da
• Gweithrediad dibynadwy

• Gosodiad cyfleus a hawdd

Dewis CBCT neu ZCT

Dewisir y dilyniant sero priodol CT neu CBCT yn seiliedig ar y ffactorau canlynol.

Cymhareb CT enwol: dylai hyn fod yn golygu y dylai'r cerrynt fod yn ddigon i weithredu'r cyfnewidfa fai daear hyd yn oed gyda'r diffyg daear lleiaf.

Isafswm gollyngiadau daear cynradd

Isafswm cerrynt cyffroi sydd ei angen ar gyfer foltedd gweithredu'r ras gyfnewid

Foltedd pwynt pen-glin

Dimensiynau a diamedr mewnol CT (mae diamedr mewnol yn dibynnu ar faint y cebl)