Corriente de entrada del transformador: Cálculo y teoría

Cuando un transformador se enciende desde el lado primario mientras mantiene su circuito secundario abierto, actúa como una simple inductancia. Cuando el transformador de energía eléctrica funciona normalmente, el flujo producido en el núcleo está en cuadratura con aplicado voltaje como se muestra en la siguiente figura.

La onda de flujo alcanzará su valor máximo, 1/4 de ciclo o /2 de ángulo más tarde, alcanzando el valor máximo de la onda de voltaje. Según las ondas se muestra en la figura siguiente, en el instante en que la tensión es cero, el correspondiente valor de flujo en estado estable debe ser el máximo negativo (es decir, el valor mínimo). Pero no es prácticamente posible tener flujo en el instante en que se conecta la alimentación del transformador. Esto se debe a que no habrá flujo ligado al núcleo antes de conectar el suministro. El valor de flujo en estado estacionario no se alcanzará instantáneamente. Aunque es muy rápido desde nuestra perspectiva, toma una cantidad de tiempo distinta a cero. La velocidad de este proceso depende de lo rápido que el circuito pueda tomar energía.

Esto se debe a que la tasa de transferencia de energía a un circuito no puede ser infinita. Así que el flujo en el núcleo también comenzará desde su valor cero en el momento de encender el transformador. De acuerdo con La actual ley de la electromagnetización… inducción el voltaje inducido a través del bobinado se da como e = d/dt. ¿Dónde está el flujo en el núcleo. Por lo tanto, el flujo será integral de la onda de voltaje, que puede ser calculada usando la siguiente fórmula:

Corriente de entrada del transformador: Cálculo y teoríaCorriente de entrada del transformador: Cálculo y teoría

Si el transformador se enciende en el instante del voltaje cero, la onda de flujo se inicia desde el mismo origen que la forma de onda del voltaje, se puede calcular el valor del flujo al final de la primera mitad del ciclo de la forma de onda del voltaje:

Corriente de entrada del transformador: Cálculo y teoríaCorriente de entrada del transformador: Cálculo y teoría

Dondem es el valor máximo del flujo de estado estacionario. El núcleo del transformador está generalmente saturado justo por encima del valor máximo del flujo en estado estacionario. Pero en nuestro ejemplo, al encender el transformador el valor máximo del flujo saltará al doble de su valor máximo en estado estacionario.

Después de la estado de equilibrio valor máximo de flujo, el núcleo se satura y el actual requerido para producir el resto del flujo es muy alto. Así que el primario del transformador extraerá una corriente de pico muy alta de la fuente. Esto se conoce como la corriente de entrada del transformador o corriente magnetizante de irrupción del transformador.

La corriente de irrupción magnetizante en el transformador es la corriente que es ahogada por un transformador en el momento de energizarlo. Esta corriente es de naturaleza transitoria y existe durante unos pocos milisegundos. La corriente de irrupción puede ser hasta 10 veces mayor que la corriente nominal normal del transformador.

Aunque la magnitud de la corriente de irrupción es tan alta, pero generalmente no crea ninguna corriente permanente falla en el transformador ya que existe por muy poco tiempo. Pero aún así… corriente de entrada en el transformador de potencia es un problema, porque interfiere con el funcionamiento de los circuitos tal y como han sido diseñados para funcionar. Algunos efectos de la alta irrupción incluyen molestas interrupciones de fusibles o interruptores, así como arcos eléctricos y fallos en los componentes de los circuitos primarios, como los interruptores. La alta corriente de irrupción magnetizante en el transformador también requiere el sobredimensionamiento de los fusibles o interruptores. Otro efecto secundario de la alta corriente de irrupción es la inyección de ruido y distorsión de nuevo en la red eléctrica.

Video de la corriente de irrupción del transformador

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