Русская Википедия:Трансреактор
Трансреактор (сокр. от слов «трансформатор» + «реактор» или «трансформаторный реактор») — устройство, представляющее собой разновидность трансформатора с неферромагнитным зазором в магнитопроводе, при этом первичная обмотка трансреактора включается в цепь последовательно (подобно трансформатору тока).
Устройство
Трансреактор имеет первичную и одну или несколько вторичных обмоток, устанавливаемых на магнитопровод с зазором из неферромагнитного материала (магнитопровод с «воздушным зазором»). Благодаря такому устройству трансреактор может работать без повреждений с разомкнутой вторичной обмоткой (режим «холостого хода») и первичной обмоткой, включенной последовательно, тогда как подобный режим для электромагнитного трансформатора тока является аварийным. Величина неферромагнитного зазора δ подбирается такой, чтобы магнитопровод трансреактора работал в ненасыщенном режиме.
Принцип работы
Принцип работы трансреактора основан на действии закона электромагнитной индукции, при этом вторичный ток, вследствие неферромагнитного зазора настолько мал, что можно считать, что магнитный поток Φ в магнитопроводе создаётся только первичным током (МДС первичной обмотки), в таком случае:
<math>\Phi = \frac {I_p \cdot w_1} {R_m}</math> ,где
<math>\Phi</math> — магнитный поток в магнитопроводе, <math>I_p</math> — ток первичной обмотки, <math>R_m</math> — магнитное сопротивление
Вторичная ЭДС трансреактора:
<math>E_2 = 4,44 \cdot w_1 \cdot \Phi \cdot f = k^\prime \cdot \Phi_1m = k \cdot I_1</math>
Согласно закону электромагнитной индукции вектор ЭДС отстаёт от потока, а значит, и от первичного тока на 90°:
<math>\vec{E_2} = - j \cdot k \cdot \vec{I_1}</math>
Напряжение на вторичной обмотке пропорционально производной по току в первичной обмотке:
<math>U = E_2 = \frac {- k \cdot d I} {d t}</math>
Параметр <math>k</math> — имеет размерность сопротивления (индуктивного сопротивления <math>X_L</math>), т.о. трансреактор равноценен реактору, включённому в цепь тока <math>I_p</math>, что и объясняет название данного прибора — трансформаторный реактор (трансформатор с выходными реакторными параметрами). Наличие зазора создаёт пропорциональную зависимость между током и напряжением в трансреакторе, что невозможно в обычном электромагнитном трансформаторе тока из-за насыщения.
Применение
Трансреакторы получили распространение в схемотехнике релейной защиты, как приборы, предназначенные для преобразования тока (производной тока) в напряжение и осуществления гальванической развязки.
Преимущества
- Преобразование тока и производной тока в пропорциональное ей напряжение
- Наличие гальванической развязки
- Уменьшение апериодической составляющей (что может использоваться в дифференциальной защите трансформаторов для уменьшения бросков токов небаланса при включении[1])
- Возможность работы в режиме «холостого хода» и на высокоомную нагрузку без повреждения.
Недостатки
- Относительно небольшое значение выходного напряжения (из-за наличия зазора в магнитопроводе величина индуцируемой ЭДС во вторичной обмотке мала)
- Увеличение содержания высших гармоник во вторичном напряжении (трансреактор является дифференцирующим элементом, через который проходят высокие частоты)
Литература
- Н. В Чернобровов «Релейная защита», М., «Энергия», 1975 г.
Примечания
Шаблон:Примечанияhttps://studopedia.su/9_85111_transreaktor---transformator-toka-s-magnitoprovodom-imeyushchim-vozdushniy-zazor.htmlШаблон:Виды трансформаторов
