Przekładnik prądowy (CT)

Głównym celem przekładnika prądowego jest wytworzenie z prądu pierwotnego proporcjonalnego prądu wtórnego, który można skutecznie zmierzyć lub wykorzystać do sterowania różnymi obwodami. Można skutecznie mierzyć większe wartości prądu.
Przekładniki prądowe można wykorzystać w obwodzie syntetycznym do pomiaru prądu zwarciowego, pracując przy bezpiecznym pomiarze dużych prądów, często w zasięgu wzroku wysokich napięć. Uzwojenie pierwotne jest połączone szeregowo z mierzonym prądem źródłowym, podczas gdy opcjonalne uzwojenie jest regularnie podłączone do miernika, rezystora przenoszącego lub rezystora obciążającego, aby wytworzyć napięcie niskiego poziomu, które jest wzmacniane do celów kontrolnych.

Jego zdolność do izolowania wysokiego napięcia i prądu od niskich wartości zapewnia bezpieczną pracę i bezpieczną obsługę sprzętu. Przekładniki prądowe zapewniają izolację galwaniczną pomiędzy przyrządami pomiarowymi i obwodami mocy wysokiego napięcia. W ten sposób można zmniejszyć wymagania dotyczące izolacji elektrycznej w obwodach ochronnych i przyrządach pomiarowych.

W przekładnikach prądowych regularnie stosuje się rdzenie o wysokiej efektywnej przenikalności, aby zminimalizować prąd magnetyczny i zmniejszyć błędy.

Przekładnik prądowy zasilany jest prądem, który mierzy. Nie wymaga dodatkowej mocy. Ponadto sygnał wyjściowy tomografii komputerowej bezpośrednio uruchamia przekaźniki elektromechaniczne. Nie wymaga dodatkowego wzmocnienia.

Przekładniki prądowe są szeroko stosowane jako przekładniki pomiarowe lub ochronne. Kolejną zaletą przekładnika prądowego jest jego prosta konstrukcja i łatwość montażu.

Umiejscowienie przekładnika prądowego narzuca pewne ograniczenia dotyczące kształtu i rozmiaru. Przekładnik prądowy umieszcza się w skrzynce zaciskowej silnika indukcyjnego, wokół przewodu fazowego. Ogranicza to maksymalny rozmiar rdzenia transformatora. Aby ułatwić instalację, można zastosować zaciski, dzięki czemu transformator można zainstalować bez odłączania przewodu fazowego od strony silnika.

Za pomocą jednego transformatora można obsługiwać różne instrumenty. Dodatkowo na wyniki pomiarów nie ma wpływu temperatura uzwojeń lub rdzeni magnetycznych, jeśli mieści się w dopuszczalnych granicach.

Uszkodzone części przekładnika prądowego można łatwo wymienić. Przekładniki prądowe charakteryzują się dużą wytrzymałością mechaniczną i zwartą konstrukcją. Nie są trudne w transporcie, przechowywaniu i montażu. Ponadto są bezobsługowe przez cały okres użytkowania.

Przekładniki prądowe nie pozwalają na pomiar sygnałów prądu stałego, więc nie mogą nadawać się do wykrywania wyładowań dielektrycznych; w każdym razie można je wykorzystać do pomiarów prądów indukcyjnych i przebiegów napięcia z opcjonalną impedancją obciążenia. Zewnętrzne pola magnetyczne w niewielkim stopniu wpływają na wyniki pomiarów.

Przekładniki prądowe mają różne typy, na przykład przekładniki formowane, sumacyjne, z dzielonym rdzeniem kablowym, trójfazowe, na szynę DIN, kompaktowe, elastyczne, z dzielonym rdzeniem, z resztkowym rdzeniem i różnicowe. Ta mnogość typów ma różne funkcje.

Przekładniki prądowe mogą być wykorzystywane w szerokich zastosowaniach, na przykład do monitorowania obwodów odgałęzionych, wykrywania błędów podstacji, szacowania prądu na potrzeby wykrywania silnika, przemysłowych pomiarów energii elektrycznej i inteligentnych pomiarów energii elektrycznej.

Dzięki standaryzacji wartości znamionowych uzwojeń wtórnych przekładników prądowych możliwa jest standaryzacja przyrządów w oparciu o te wartości znamionowe lub oceny, a zatem następuje znaczna redukcja kosztów przekładników prądowych i przyrządów.

Prąd przemienny można zdefiniować jako prąd, który okresowo zmienia swoją wielkość i kierunek w czasie. Kompletny przebieg prądu przemiennego zasadniczo przedstawia grzbiet i dolinę. Tutaj szczyt odpowiada maksymalnej wartości amplitudy sygnału, tj. maksymalnej wartości prądu, podczas gdy dolina odpowiada minimalnej wartości amplitudy sygnału lub minimalnej wielkości prądu. Transformator może służyć do regulacji prądu przemiennego poprzez zwiększanie lub zmniejszanie jego wielkości w systemie. Regulacja prądów przemiennych zasadniczo pomaga zmniejszyć zużycie energii i zwiększyć wydajność systemu.

Proces ładowania akumulatora to kolejny przykład zastosowań w życiu codziennym, w których wykorzystuje się transformatory. Ładowanie akumulatora zasadniczo polega na przeniesieniu elektronów z generatora elektrycznego do urządzenia magazynującego energię lub akumulatora. Podczas procesu ładowania akumulatora elektrony mają tendencję do niekontrolowanego przepływu i mogą spowodować pęknięcie lub awarię urządzenia, dlatego też w celu zabezpieczenia akumulatora i zapobieżenia jakiemukolwiek uszkodzeniu elementów wbudowanych w wewnętrzne obwody akumulatora, transformator jest wymagane połączenie pomiędzy akumulatorem a źródłem ładowania. W tym przypadku transformator służy głównie do regulacji napięcia i zapobiegania upływowi prądu lub przepływowi prądu udarowego przez urządzenie.

Zakłady produkujące stal są klasycznym przykładem zastosowań komercyjnych, w których łatwo można zaobserwować zastosowanie transformatorów. Proces produkcji stali obejmuje zasadniczo topienie, spawanie, formowanie i chłodzenie surowca. Do stopienia i zespawania elementów potrzebny jest prąd o znacznie dużej wartości; natomiast do ochłodzenia elementów pożądana jest stosunkowo niższa wartość prądu. Aby osiągnąć tę częstą regulację prądu w całym procesie produkcyjnym, na ogół stosuje się transformatory wysokiego napięcia. W przypadku przemysłu stalowego transformatory mają tendencję do zwiększania lub zmniejszania wartości napięcia w różnych punktach obwodu i pomagają użytkownikowi uzyskać tyle prądu, ile potrzeba.

Elektroliza to zastosowanie inżynierii chemicznej, które zwykle wykorzystuje transformatory do swojego podstawowego działania. W prostych słowach proces elektrolizy można zdefiniować jako metodę rozdzielania jednorodnej lub niejednorodnej kombinacji pierwiastków i związków poprzez rozbicie substancji jonowych na prostsze substancje. Elektroliza na ogół polega na poddawaniu próbki substancji zestawowi reakcji chemicznych i przepuszczaniu energii elektrycznej przez roztwór próbki. Reakcje chemiczne zachodzące w procesie elektrolizy od początku do końca wymagają regulowanego przepływu prądu, który można łatwo osiągnąć za pomocą transformatorów.

Transformator audio to urządzenie elektryczne powszechnie stosowane w celu zapewnienia izolacji sygnałów przepływających przez obwody, a także dopasowania wartości impedancji źródła i obciążenia. Transformatory audio są powszechnie stosowane w sprzęcie audio, takim jak mikrofony, głośniki, wzmacniacze dźwięku itp. Transformatory tego typu są specjalnie zaprojektowane do pracy tylko z sygnałami mieszczącymi się w zakresie sygnału słyszalnego, tj. sygnałami, których wartości częstotliwości mieszczą się w zakresie od 20 Hz do 20 kHz lub po prostu sygnały, które są prawidłowo słyszalne dla przeciętnego człowieka. Transformator audio może również zapewnić filtrację sygnału wejściowego, eliminując niepożądane sygnały lub sygnały szumu.

Gdy transformator jest używany w postaci suchej na powietrzu, można go wykorzystać do wytworzenia efektu chłodzenia. Tę właściwość transformatorów polegającą na generowaniu efektu chłodzenia można łatwo wykorzystać w lodówkach, aby produkty spożywcze pozostały zimne i świeże. Oprócz chłodzenia transformatory stosowane w lodówkach i innych powiązanych zastosowaniach zapewniają również niezbędną regulację napięcia, aby uniknąć braku równowagi w zakresie prądu udarowego i napięcia, zapewniając w ten sposób bezpieczeństwo urządzenia. Transformatory pomagają także utrzymać chłodzenie lodówek przez pewien czas, nawet po nagłym przerwaniu dostaw energii elektrycznej.

Klimatyzatory stanowią kolejny przykład zastosowań życia codziennego, w których do ogólnego działania wykorzystuje się transformatory. Niektóre główne operacje klimatyzatora wykonywane przez transformator obejmują konwersję wielkości napięcia dostarczanego przez płytkę drukowaną na jednostkę prądu przemiennego do optymalnej wartości pożądanej przez użytkownika, umożliwiając jednoczesną pracę klimatyzatora i wentylatora, kontrolując wielkość mocy przepływającej przez obwód w zależności od aktualnego zapotrzebowania itp. W podobny sposób ogrzewa się, wentyluje i wentyluje urządzenia klimatyzacyjne wykorzystują również transformatory, aby ułatwić ich obsługę, usprawnić ich pracę i zoptymalizować zużycie energii.

Obwody stabilizacyjne stanowią kolejny przykład rzeczywistych zastosowań wykorzystujących transformatory. Obwód stabilizatora jest zwykle dołączany do urządzeń elektrycznych, które działają przy wysokich wartościach prądu lub napięcia ze względów bezpieczeństwa. Podstawową funkcją obwodu stabilizującego jest pobieranie sygnału wejściowego z domowego źródła zasilania i wytwarzanie sygnału wyjściowego, który jest w przybliżeniu równy idealnym wymaganiom elektrycznym systemu. Urządzenie elektryczne obsługiwane przez obwód stabilizatora ma stosunkowo mniejsze ryzyko uszkodzenia lub pęknięcia. Aby często modulować i kontrolować poziom napięcia lub prądu przez urządzenie lub gadżet, w wewnętrznych obwodach stabilizatora zazwyczaj stosuje się autotransformator. Transformator ma tendencję do automatycznego zwiększania lub zmniejszania wartości napięcia lub prądu w przypadku, gdy napięcie lub prąd przepływający przez obwód staje się wysokie lub niskie, porównując je z idealnie wymaganą wartością prądu lub napięcia.