Le rôle du transformateur de courant et ses facteurs

UN transformateur de courant (CT) - également connu sous le nom de transformateur de détection de courant ou capteur de courant - est un instrument conçu et fabriqué pour détecter le courant électrique et le convertir en une forme plus utile pour une utilisation dans différentes applications. Ils effectuent ces détections et conversions en mesurant une valeur de courant plus élevée dans l'enroulement primaire et en générant un courant correspondant plus faible dans l'enroulement secondaire.

Les TC peuvent être classés en trois catégories en fonction de la précision avec laquelle ils détectent le courant sur une plage spécifique : haute précision, précision moyenne et faible précision. Étant donné que chacun est adapté à une application différente de détection et/ou de contrôle du courant, il est important de s'assurer que le transformateur sélectionné pour l'application répond aux exigences de précision. Sinon, vous risquez de payer trop cher pour le système ou de le rendre moins performant. C'est pourquoi une application spécifique est généralement prise en compte lors de la conception d'un transformateur.

De nombreux facteurs doivent être pris en compte lors de la spécification d'un transformateur de courant, ce qui peut rendre le processus difficile ou stimulant. Ci-dessous, nous soulignons quelques facteurs clés à garder à l’esprit pour mieux comprendre le processus de conception.

Rapport de tours

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Le rapport de spires (également appelé rapport de conversion) est le rapport entre le nombre de spires de l'enroulement secondaire et le nombre de spires de l'enroulement primaire et vice versa. Ce rapport est le même que le rapport de tension. Par exemple, si le rapport de spires est de 1:2 (secondaire au primaire), la tension dans l'enroulement secondaire sera de 1 volt et la tension dans l'enroulement primaire sera de 2 volts.

Le rapport de transformation affecte également deux autres aspects de la conception du transformateur. Il définit la tension aux bornes de la résistance de charge (le cas échéant) et la densité de flux magnétique aux bornes du transformateur.

Courant d'excitation

Le courant excitateur est la quantité de courant nécessaire pour créer et maintenir un champ magnétique dans le noyau du transformateur. Lorsque la tension est appliquée aux bornes du transformateur et que le circuit secondaire est ouvert, le courant circule dans le primaire.

Cœur

Les noyaux des transformateurs de courant peuvent être fabriqués à partir de divers matériaux stratifiés ou frittés. Chaque matériau présente des propriétés différentes qui le rendent adapté à différentes applications de détection et de commutation de courant. Les deux matériaux les plus couramment utilisés sont les matériaux en poudre (ferrite) (pour les applications haute fréquence) et les matériaux nanocristallins (pour les applications basse fréquence).

température

La température du matériau du noyau affecte sa résistance, qui à son tour affecte la sortie du transformateur. Par conséquent, avant de sélectionner un matériau pour la conception d’un transformateur, il est important de considérer comment les températures de fonctionnement et ambiantes attendues dans l’application affecteront le matériau potentiel du noyau.

La tension de sortie

La tension de sortie du transformateur de courant fait référence à la valeur de tension après l'opération de commutation. Il doit être réglé aussi bas que possible pour minimiser la perte d'insertion.

Résistance à la charge

Les résistances de charge protègent les transformateurs de courant dans des conditions de circuit ouvert. Ils permettent d'appliquer des tensions élevées à leurs bornes, permettant au courant de circuler à travers eux et empêchant la tension d'endommager l'isolation. La précision et le comportement en température sont des considérations importantes lors de la sélection d'une résistance de charge pour un transformateur