Пусковой ток трансформатора. Эксперименты.
Vložit
- čas přidán 4. 09. 2020
- Получаем осциллограммы пусковых токов тороидального трансформатора "без нагрузки" и "под нагрузкой". Это продолжение предыдущего видео про пусковые токи трансформаторов.
- Věda a technologie
Так вот что это за "ДЫНН", в момент включения трансформатора!))))
Текст в конце ролика
www.tula-transformator.ru/article3.html
Как известно, пусковые токи трансформаторов достигают значений, значительно превосходящих рабочие токи. Так, для тороидального трансформатора номинальной мощностью 5 кВА импульс пускового тока достигает величины 1000…2000 А. Пусковые токи могут приводить к срабатыванию устройств защиты по току (например, автоматических выключателей). Можно предложить следующие пути снижения пусковых токов.
Применение трансформаторов с пониженной индукцией. Так, уменьшение индукции вдвое относительно номинального значения (обычно оно составляет 1,5 Тл) уменьшает пусковой ток до величины, не превышающий номинального значения тока холостого хода. Однако уменьшение индукции приводит к увеличению потерь в проводах обмоток трансформатора и, как следствие, к увеличению массогабаритных показателей трансформатора и его стоимости. Такие трансформаторы изготавливаются по специальному заказу на Тульском заводе трансформаторов.
Подключение трансформатора к питающей сети в момент, когда сетевое напряжение имеет максимальное значение (то есть в момент φ = π/2 ). Этот способ является наиболее эффективным, однако он требует применения специальных коммутационных устройств.
Включение активного сопротивления (резистора) последовательно с первичной обмоткой трансформатора. Недостатком этого способа является нагрев такого резистора, а также связанное с этим снижение КПД.
Более эффективно использование термистора - т.е. резистора с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. У термистора сопротивление в горячем состоянии значительно меньше, чем в холодном, поэтому тепловые потери также значительно меньше, чем при использовании обычного резистора. Так, например, для использования совместно с трансформатором мощностью 2 кВА может быть рекомендован термистор типа SCK-2R515, имеющий сопротивление в холодном состоянии 2,5 Ом и рассчитанный на номинальный ток 15 А.
В последнее время на рынке появились так называемые однофазные ограничители пускового тока серий ESB и ESBH на номинальные токи 10 А и 16 А. Их принцип действия основан на включении последовательно с нагрузкой токоограничительного резистора (обычно 5 Ом), причём этот резистор замыкается контактами реле с некоторой задержкой (регулируется от 20 до 50 мс).
Автоматические выключатели (автоматы защиты), используемые для подключения трансформатора к питающей сети, должны иметь характеристики отключения «D» (стандарт IEC/МЭК 898) и «К» (стандарт ДИН ВДЕ 0660). Автоматы с такими характеристиками разработаны специально для активно-индуктивной нагрузки (электродвигатели, трансформаторы), характеризующейся высокой кратностью номинального значения тока (то есть отношением пускового тока к номинальному значению). Для автоматов с характеристикой «D» кратность равна около 15, а для автоматов с характеристикой «К» - около 10. Если под рукой нет автоматических выключателей с указанными буквами, а трансформатор необходимо подключить срочно, можно использовать и приборы с буквами B, C (наиболее распространенные), но тогда их необходимо взять с 2-3-кратным запасом по току. Следует помнить, что в этом случае срабатывание автоматического выключателя будет происходить при токе в 2-3 раза больше номинального, то есть защитная функция выключателя ухудшится.
В любом случае проблема пускового тока - это проблема разработчика аппаратуры, а не производителя трансформаторов, поскольку производитель трансформаторов на величину этого параметра никак повлиять не может. В зависимости от конкретной ситуации конструктор-разработчик решает, какой способ снижения пускового тока выбрать. Для трансформаторов мощностью менее 1 кВА обычно нет необходимости бороться с пусковыми токами. Следует заметить, что в ряде случаев относительно большое внутреннее сопротивление питающей сети может уменьшать пусковой ток до приемлемой величины.
Спасибо за видео, так же сталкивался с отключением защиты трансформатора
Давненько я не заглядывал, спасибо за обучаущее видео
Спасибо. Про насыщение нам в ВУЗе мало рассказывали.
Позвольте позанудствовать!
К сожалению абсолютно не рассматриваются первопричины возникновения такого явления: экспоненциально затухающий переходный процесс при включении трансформатора в нуле напряжения. В следствии этого переходного процесса, без учета динамических магнитных свойств сердечника, возникает постоянная составляющая тока и пусковой ток по амплитуде равен удвоенному установившемуся току (если не учитывать птелю гестерезиса). Из-за этой постоянной составляющей тока, как раз, и замагничивается сердечник и ток еще больше и с большей скоростью начинает возрастать (а тут уже учитываем).....Еще хотел отметь момент, что всетаки минимальная индуктивность будет эквивалентна воздушной....Интересно было бы увидеть возможность ограничения этого тока конденсатором, который в номинальном режиме практически не окажет особого влияния на выходное напряжение, а вот пусковой ток с некоторым звоном, но всетаки ограничит....Я всегда считаю трансформатор с запасом во избежание, как раз таки такого явления...Пусть и возростают габариты и цена, но надежность и запас такого устройсива будет гораздо выше.
Спасибо за подробное дополнение! Как будет возможность, попробую более глубоко в процесс вникнуть и провести дополнительные эксперименты.
А у вас есть видео на эту тему с подробным объяснением пучкового тока трансформатора?
Я это вижу немного с другой стороны! Когда трансформатор или двигатель без нагрузки работают, то у них ток отстаёт на 90 градусов, под максимальной нагрузкой приближается фаза тока к 0 градусов, ну это слишком, обычно существует cos фи, вот это и есть максимальная нагрузка при которой уже нет индуктивной составляющей, только активная - первый пуск во время нуля напряжения как раз очень похож на этот случай перегрузки трансформатора или двигателя.
Было полезным! 👍
Нагрузка из галогеновых ламп, как Вы говорите на 30% номинальной мощности,- не самый лучший вариант. У таких лам сопротивление холодной вольфрамовой спирали существенно ниже сопротивления в рабочем режиме, и есть достатоная инерция на разогрев. т.е при вашем эксперименте первые периоды работы трансформатора идут практически на кз. на выходе трансформатора, а не на нагрузку в 30% от номинальной. Лучше поставить не нагруженную нихромовую спирать или иную линейную активную нагрузку.
Эксперимент показал, что автомат будет выбивать и совсем без нагрузки. Про лампы накаливания (в т.ч. и галогеновые), действительно у них пусковые токи 6-15 крат от номинального.
всё ясно как божий день, спасибо
Думаю , что мои сомнения в прошлом комменте насчёт вашего высказывания 2:15 были ненапрасными . Ещё раз проанализировал ваше объяснение и всё таки должен с Вами здесь несогласиться , что при падении напряжения во второй четверти периода напряжения - процесс накопления магнитной энергии якобы продолжается .
О спасибо большое 🤝🏻
Буквально неделю назад проводил такое. В быту конечно, смысла никакого нет устанавливать, только на производстве!!!
Андрей Вы молодец! Очень грамотно всё разъесняете.
да в быту тоже такое бывает , поставили стабилизатор напряжения 5кВт автоматы класса С стоят у клиеньа на 25А и выбивает из-за большого пускового тока.
@@user-pk9xv5jm5p ,но 5 киловатт это 5000 / 207 = 24 ампера гарантированной мощности ,плюс бросок пускового тока ,а автомат на 25 ампер в течении менее одного часа при комнатной температуре + 20 градусов Цельсия выдерживает ток равный 26.4 * 1.45 = 38.3 ампера ,в этом случае однозначно нужен автомат С 32 или автомат на 25 ампер ,но с характеристикой D ,если ток однофазного короткого замыкания в линии около 500 ампер,то есть сопротивление петли фаза - ноль равно 0.4 Ом.
@@user-zz6cw9pe9i спасибао
@@user-pk9xv5jm5p ,пожалуйста ! )
Не совсем врублюсь с пояснением начиная с 2:15 ..... Если я правильно понял тему переходных процессов в катушке с током , то в момент начала падения напряжения , процесс накопления магнитной энергии теоретически должен быть уже завершён .
Короче собрал пяти канальный усилитель по на тда 7294, питание взял от перемотанного ЛАТРа и батареи электролитов по 80000 в плечо , в момент включения выбивало автомат на 16а тогда я поставил на включение тр-ра реле которое запитал(подобрав сопротивление) от выхода блока питания, а на контакты реле сопротивление на 30 ом и 10вт мощности. Сначала питание идёт через резистор, а когда напряжение подымается до рабочего реле замыкает резистор и 100% питания поступает на тр-р
По такому принципу делали раньше реле ограничения пусковых токов МРП Меандр . Правда сейчас они радикально усовершенствовали конструкцию.
Отличное видео! Многие теоретики описывали переходные процессы пуска трансформатора, но в случае включения в момент нуля синусоиды напряжения почему-то показывали сразу пик тока. Хотя система в начальный момент вообще не могла иметь тока, т.к. приложенное напряжение ноль.
Вопрос автору: на ваш взгляд, имеет ли смысл включать трансформаторы через контакторы для УКРМ, в которых есть шунтирующие отключающиеся резисторы?
Спасибо за отзыв! Через контакторы с небольшим ограничивающим сопротивлением - это одно из решений ограничения пускового тока. Однако, обязательно надо посчитать токи/выделяемую мощность.
Есть смысл отказаться от KROSS-ZERRO, и коммутировать при первом включении во время KROSS-МАХ_U.
Очень хотелось бы от Вас услышать про способы защиты контактов реле
Особо не нужно заморачиваться - важно выбрать правильную категорию нагрузки конкретного трансформатора и категорию применения для контактов реле. На эту тему уже были видео на канале. И замечу, что трансформатор не сильно критичная нагрузка - гораздо хуже у люминисцентных ламп с китайскими ЭПРА и прочими устройствами с емкостной нагрузкой.
У нас пара трансформаторов на 10Mwt запуск делается с "premagnitizing" ток и не понял что это такое. Вы не подскажите?
Есть разница пишу не посмотрев видео) Очень часто видел в системах освещения трансформатор 440\400\380 на 220 напряжение линейное без нуля .На входе и на выходе автомата ставятся автоматические выключатели с приводом. Автомат на выходе включается с секундной задержкой ну и соответственно есть куча защит. Если автору интересно могу скинуть схему причем схема разработана Сименс
А если у нас не трансформатор - а двигатель холодильника, то в нем же все вцелом должно быть аналогично? до того, как ротор начал крутиться, двигатель по идее ведет себя как катушка индуктивности
Потрясающе!!!
2:00 Правильно ли я понял:
при включении трансформатора не всегда будет «пусковой ток»?
Если честно, то с пусковым током трансформатора столкнулся случайно: подрядчик по проекту установил трансформатор (номинальный ток 140А, все характеристики уже и не помню), и проектировщик заложил подключение этого трансформатора к автомату на 160А. При пуско-наладке включили автомат на трансформатор, а его выбило. Через несколько попыток включения автомата всё-таки автомат включился и включён по сегодняшний день.
Не всегда, в зависимости от того, на какую периода питающего напряжения попадет коммутация.
@@user-fu3yl9cq3w спасибо за ответ!!! Спасибо, что поделились такой информацией и экспериментально все на видео показали!!!
и в импульсных блоках такая же фигня значит есть, частенько полевик выходит из строя при включении, а потом уже случаи с перегревом или перегрузок.
В импульсных БП пусковой ток возникает за счёт заряда накопительного конденсатора.
Подскажите стоит ли покупать специальные автоматы защиты трансформаторов или можно обойтись парой модульных на верхней стороне (от КЗ) и нижней от перегрузки
Обычными модульными вы сможете защитить только кабель подключенный к трансформатору, если нужно защитить трансформатор - только специализированные и обязательно согласованные с тех.данными производителя, либо с дополнительными ограничениями пусковых токов в случает применения тороидальных трансформаторов и ряда отечественных обычных.
Доброго дня. Будьте добры, подскажите где можно скачать все обзоры что на ютубе?
Ухожу в автономку на 6 месяцев в моря. Оч нужно
Под скачивание нигде не выкладывал. Теоретически, можно как-то скачать с CZcams.
Даже при включении трансформатора в момент амплитуды напряжения синусоиды, также возникает бросок тока в первичной цепи (значительно меньший). Дело в том, что в начальный момент сердечник трансформатора практически размагничен и ему приходится не перемагничиваться, как в стационарном режиме работы, а намагничиваться с нулевого значения, что также приводит к некоторому насыщению магнитопровода. Самый малый пик получается при включении трансформатора в момент начала спада синусоиды (определено опытным путём)
Попробуйте проанализировать переходные процессы в катушке с помощью формулы для ЭДС самоиндукции U= -L (di/dt) и всё станет на свои места .
@@user-qw6ey4mk9q эта формула не учитывает насыщение сердечника трансформатора
@@1ksiman
Причём здесь насыщение сердечника ? Малый пик тока в момент включения объясняется прежде всего скоростью изменения тока в обмотке трансформатора !
Здравствуйте Андрей. Ваш предыдущий ролик про инкодер мне очень понравился! А ещё я хотел бы поинтересоваться, а именно есть абсолютный инкодер, по сигнала выходит минус, а в контроллер нужен плюс, как преобразовать этот минус в плюс самым дешовым способом?
Здравствуйте! Не очень понял проблему. Если речь об инкрементальных энкодерах с NPN-выходами - некоторые контроллеры позволяют с ними работать без дополнительного оборудования. На контроллере S7-1214C входы универсальные, но все сразу либо для PNP, либо NPN датчиков.
контролёр к сожалению s7-300, а инкодер DRW170202AC Autonics ©50mm Shaft Type Multi-turn Absolute Rotary Encoder EPM50S SERIES
Какого типа у него выход, сколько значений на оборот и какой частотой максимально будет вращаться вал? Если просто двоичный с кодом Грея - S7-300 может просто не успеть обрабатывать информацию без специальных счетных модулей.
@@user-fu3yl9cq3w 1P 6ES7 321-1BLO0-0AA0 вот такая ячейка на s7-300
@@user-dg7pv7vl7o Это обычный медленный дискретный модуль. Скоростной абсолютный энкодер с двоичным выходом к нему подключить нельзя.
Так вот почему у меня на входе тс270 предохранитель на 2а сгорел при пуске, я офигел. Вроде там чуть больше 1а должно было быть исходя из мощности). Пришлось на 4а ставить, но это плохо, получается предохранитель для защиты входа трансформатора не работает. Чтобы ограничить ток в районе 2а надо около 100 ом что ли резистор сиавиит? И при токе 1а на нём 100 в будет падать, плохо получается. А если конденсатор последовательно, тоже не вариант, форма синусоиды уедит и резонанс может быть, капец какой то
Смотрите ВТХ вашего предохранителя, ток срабатывания за 20 миллисекунд. Скорее всего, хватит резистора несколько Ом, на 5-10-20Вт в зависимости от мощности трансформатора и номинального тока.
@@user-fu3yl9cq3w Спасибо, буду пробовать подбирать резистор. Предохранитель китайский, поэтому методом тыка). Похоже несколько предохранителей по ходу придётся спалить
вопрос с пусковыми токами разных устройств злободневный. не всегда понятно, где реле поставить, а где контактор, а где еще и реле защиты. Из опыта устройство 300Вт запросто вызывает сваривание контактов 20А контактора.
не только от пускового тока зависит, но и от напряжения при разрыве цепи. Делал я пару лет назад самодельное электроотопление в мастерской на работе для обеспечения комфорта в межсезонье, когда котельная уже или ещё не работает. Адаптировал к фабричному котлу на 220 с неисправными тэнами блок тэнов на 380, магнитный пускатель, а штатный терморегулятор котла с контактами на 16А (котёл с завода имел мощность 3 кВт 2 тэна 1+2 кВт) включил в цепь управления катушкой пускателя.Сопротивление катушки на 220В достаточно высокое Ом 500-600 и пусковой ток никак не может быть больше 0,5А а при работе вообще составляет пренебрежимо малую величину от 16А. При отключении котла начались слышимые свисты в районе терморегулятора и помехи в питающей сети. Поискав информацию в интернете сделал для себя следующие выводы: контакты терморегулятора рассчитаны на работу с активной нагрузкой и имеют малое расстояние промежутка разрыва цепи, а в момент прекращения протекания тока в катушке магнитного пускателя формируется ЭДС до 2-2,5 кВ, происходит перекрытие разрыва контактов высоковольтной дугой малой мощности, отсюда и слышимый свист и помехи в сеть. Проблему решил, так называемой, искрогасящей цепочкой из резистора и конденсатора, параллельно обмотке катушки пускателя. За два года котёл отработал месяцев 6 уже и всё отлично, но без подавления высоковольтных импульсов с катушки, думаю, терморегулятор бы не продержался и пары недель.
Важно сопоставлять токи при категория применения контактора/реле и категории нагрузки. В этом случае, выбор делает достаточно просто.
@@user-fu3yl9cq3w я про другое писал. Вы про характер нагрузки - к примеру блок ТЭНов или асинхронный двигатель. Я же ответил человеку на пост про спекание контактов 20А контактора потребителем мощностью в 300 Вт. В моём случае мощность была ещё меньше. Кстати имею новый опыт в этом вопросе, теперь уже не в самодельной конструкции, а в заводском приборе. катушки магнитных пускателей напрочь выжгли контакты блока управления этим устройством за время эксплуатации не превышающее в общей сложности и полугода. Контакты имеют огромную площадь, для заявленных 16А. и управляли только включением/выключением 1 или 2 катушек пускателей (у прибора 2 режима мощности)
вот именно. а импульсные блоки питания вообще чудят все по разному, к ним какая категория применяется?
у меня на практике все больше появляется всяких блоков питания для цветных фонарей, проекторы, станции ультрафиолета, насосы со встроенным частотником и т.п. Не уверенно чувствую каждый раз.
Можно включать трансформатор через токо-ограничивающий резистор и реле подключенное ко вторичной обмотке. Реле с небольшой задержкой замкнет резистор
Да, примерно так и работает часть модульных ограничителей пускового тока.
@@user-fu3yl9cq3w все придумано до нас
При обрыве нулевого проводника на стояке трансформатор индивидуального блока питания светодиодных панелей ( электродвигатели бытовых электрических приборов ,дроссели ламп " дневного света " ) фактически переходит в импульсный режим работы с огромными бросками тока в момент насыщения трансформатора из - за повышенного напряжения в электрической сети ,перегревается и может загореться ,как это было в советских телевизорах с входным трансформатором.Особенно опасен такой режим работы для тороидальных трансформаторов тока УЗО и специальных защит от обрыва PEN проводника в системе TN - C - S ,если для обычной светодиодной лампы для защиты линии достаточно автомата С 4 ,то для светодиодных панелей с индивидуальным блоком питания и трансформаторным входом нужен уже автомат защиты линии С 10 из - за бросков пускового тока входного трансформатора.
какои трансформатор даст большии пусковои ток?подскажи пож
Задался вопросом: если у вас трансформатор 220/220 на 1квт и вы его просто включили в сеть, без нагрузки с вторичной обмотки. Потребляет ли он постоянно 1квт? Или чем больше загружен - тем больше потребляет?
Трансформатор имеет КПД ~90% обычный с магнитопроводом и до 97% тороидальные.
Можно на 380В ???
Осциллограмма будет примерно такая-же, с несколько другими амплитудами. Выводы будут такими же.
Здравствуйте,клещи 319?как они?
Здравствуйте! Отличные клещи, гораздо лучше рассмотренного на канале варианта от CEM.
@@user-fu3yl9cq3w Сегодня получил,шикарные клещи!
@@Tigran7991 Поздравляю! :)
@@user-fu3yl9cq3wСпасибо!
@@user-fu3yl9cq3wЧастоту он меряет только клещами получается?
Лучше видео выкладывать в вечернее время, когда люди освободились от работы/занятий. Иначе видео может затеряться в подписках и просмотров будет меньше. А это минус развитию канала/людей. Спасибо за видео, познавательно!
В России 11 часовых поясов, и в какое время выкладывать видео?
@@user-ok3mh5vc5h По Киеву.
@@volodymyrautomation1544 Куев?
Я согласен, лучше выбирать более удачное время. Видео "проходное" и основной работы много, решил не ждать :) В будущем буду и время выбирать и анонсы делать.
Это бросок тока намагничивания. В книгах по РЗА все расписано.
"Напряжение отстает или опережает " так говорят только теоретики задроты.
Отстает или опережает напряжение только ток! И никак иначе.
Электромагнитная энергия ,согласно теоремы Умова - Пойнтинга распостраняется в диэлектрике вокруг проводника с током ,а в самом проводнике электромагнитная энергия только теряется.
ЗДРАВИЯ, СХЕМКУ БЫ ДЛЯ ТОЧИЛА НА 600 ВАТТ, ЧТОБЫ СКОРОСТЬ ПОНИЗИТЬ А ТО ПО ПОЛУ КАТАЕТСЯ И ЛЕВЕТИРУЕТ !!!
Очень странно говорите - трудно подать напряжение при переходе через ноль напряжения, да десятилетиями инженеры на всяких фирмах трудились чтобы KROSS-ZERRO изобрести и в оптроны засунуть. Что вам мешает взять оптрон и через него симистор включить?
Видео не смотрели? Это видео о пусковых токах трансформатора.
@@user-fu3yl9cq3w А у вас сложности восприятия внешнего мира? Я о трансформаторах и его пусковых токах, просто меня рассмешил ваш метод создания условий для подачи напряжения на трансформатор))) И это при том что KROSS-ZERRO во всех оптронах для управления симисторами.
@@mslq Вспоминается анекдот про чукчу-писателя, а не читателя. Для индуктивных нагрузок, типа трансформатора, необходима коммутация при максимальной амплитуде, а не переходе через ноль.