Aikaisemman kokemuksen perusteella voisi olettaa, että virtamuuntajia pidetään vakiokomponenttina instrumenteissa ja laitteissa ja niitä käytetään aina tarkkojen virtojen mittaamiseen. Jopa ankarissa ilmasto- ja ympäristöolosuhteissa tämä laite on erittäin tarkka ja helppokäyttöinen, joten anna minun opettaa sinulle kuinka valita virtamuuntajat.
Esimerkiksi sovelluksissa, kuten hakkuriteholähteet, moottorin virran kuormituksen havaitseminen, valaistus ja instrumenttien käyttö, virtamuuntajia käytetään perinteisesti ohjaus-, piirisuoja- ja valvontalaitteina. Virtamuuntajatuotteiden ylituotannon vuoksi halutun virtamuuntajan valinta vaatii eri tekijöiden huomioon ottamista. Tämä artikkeli esittelee pääasiassa joukon helppokäyttöisiä--valintatekniikoita, jotka ovat erittäin hyödyllisiä valittaessa kustannustehokkaita-tehokkaita-komponentteja monissa sovelluksissa. Vaikka hyllyssä olevat komponentit-ovatkin edullisia, niiden käytössä voi olla joitain toiminnallisia rajoituksia. Jotkut sovellukset saattavat vaatia erilaisia tuotteita, ja joissakin tapauksissa täydellinen räätälöinti voi olla tarpeen.
Kuva 1 Virtamuuntajaa valittaessa on otettava huomioon erilaisia tekijöitä, kuten koko, taajuus, toiminta ja virta-alue jne.
Tulovirta
Lisäksi, jos tietyn virtamuuntajan nimellisarvo on paljon suurempi kuin sen "näytteenottovirta", tämän laitteen koko on väistämättä erittäin suuri, mikä tekee siitä liian kalliin sen käyttöön. Yleisesti ottaen on oikea valinta valita virtamuuntajan nimellisarvo noin 30 % korkeammaksi kuin sen "näytteenottovirran" suurin odotettu arvo.
Ensinnäkin instrumenttimuuntajaa valittaessa on määriteltävä ja tarkistettava selkeästi useita kriteerejä, kuten koko, taajuus, toiminto ja näytevirran alue. Sen tarkkuus ja tehokkuus riippuvat itse asiassa näistä parametreista. Lukuun ottamatta mahdollisia-korjauksia instrumenttimuuntajan tarkkuudessa, jos instrumenttimuuntajan toiminnan aikana käytetty virta ylittää valmistajan ilmoittaman nimellisvirtastandardin, sen käyttölämpötila nousee jatkuvasti eikä sitä voida kontrolloida, mikä johtaa lopulta piirin vikaantumiseen.
Kääntösuhde
On kuitenkin syytä huomata, että liian suuri lukusuhde johtaa hajautetun kapasitanssin ja vuotoinduktanssin kasvuun, mikä heikentää virtamuuntajan tarkkuutta ja sen suorituskykyä korkeilla taajuuksilla (itse{0}}resonanssin vuoksi). Kuitenkin, jos lukusuhde on liian pieni (pienellä induktanssikertoimella), lähtösignaalissa voi esiintyä vääristymiä tai "heikkenemistä" (yksivaiheinen tulosignaali kallistuu varmasti), mikä voi aiheuttaa epävakautta ohjauspiirissä ja epätarkkoja mittaustuloksia.
Yleisten virtamuuntajien kierroslukusuhde vaihtelee yleensä välillä 1:10 - 1:1000. Mitä suurempi suhde (r=Nsec/Npri), sitä suurempi on nykyisen mittauksen resoluutio.
Induktanssikerroin ja kannustinvirta
Virtamuuntajan maksimaalisen vikasietokyvyn{0}}varmistamiseksi viritysvirran tulee olla useita kertoja pienempi kuin näytteitetyn virran amplitudi. Useimmissa sovelluksissa, joissa käytetään hakkuriteholähteitä ja vastaavia, on suositeltavaa asettaa viritysvirran maksimiarvoksi 10 % näytteitetystä virrasta. Jos esimerkiksi tietyn piirin on varmistettava 10 %:n maksimihäviö näytteitetylle virralle 1–20 A 100 kHz:llä, herätevirran maksimiarvo on asetettava arvoon 100 mA (joka on 10 % näytteitetyn virran vähimmäisarvosta).
Virtamuuntajan toisioinduktanssikerroin määrittää lähtösignaalin tarkkuuden. Induktanssikertoimen arvo on kääntäen verrannollinen herätevirtaan, jota kutsutaan yleisesti "indusoiduksi virraksi".
1A:n näytteenottovirralla on 10% virhe, kun taas 20A:n näytteenottovirralla on 0,5% virhe. Jos valmistajan toimittamassa tietolomakkeessa ei ole ilmoitettu suositeltua virtaa, se voidaan laskea seuraavalla kaavalla:
e=CLdI/dt
|dI/dt|=e/L
Tänä aikana e edustaa laitteen lähtöjännitettä (voltteina), L edustaa induktanssikerrointa (henrieinä) ja |dI/dt| edustaa indusoidun virran suhdetta aikaan (ampeereina sekunnissa).
Lähtöjännite ja kuormitusvastus
Lähtöjännite (Vo) on säädettävä mahdollisimman alhaiseksi kytkentähäviön minimoimiseksi. Jos piirin järkevin toisiolähtöjännite on 0,5 V ja lähtövirta 20 A, virtamuuntaja, jonka kierrossuhde on 1:100, tuottaa noin 200 mA toisiovirtaa. Kuten kuvasta 2 näkyy, kuormitusvastuksen tulee olla: Ro=Vo/Is=0.5/0.2=2.5Ω.
