変流器は比例した電圧または電流を生成しますか?


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次のような変流器を購入しました。

ここに画像の説明を入力してください

データシート

10Aのやかんに変圧器を巻き、マルチメーターを使用して値を測定しました。

  • AC電圧を測定し、10mVを測定しました(5mVを取得しているはずのデータシートによると...)
  • AC電流を測定するために接続すると、ほとんど何も読み取れませんでした(〜5uA)

ウィキペディアから、

変流器は、回路内の電流に正確に比例して減少した電流を生成します。

負荷がわからない場合、トランスはどのように比例電流を生成できますか?接続間で10MΩの抵抗を接続すると、抵抗の両端で10M * 5mA = 50kVになりますか?

ラベルには比例電流を取得する必要があることが示されていますが、データシートには出力電圧が記載されています。どちらが正しい?


「私は10Aケトルに変圧器を巻きました:」CTを通過する電流の合計は(うまくいけば)ゼロです。つまり、いつでも、一方のワイヤを介してケトルに流れる電流は、もう一方のワイヤを介してケトルから流れる電流と等しくなります。したがって、ゼロの結果が予想されます。以下に説明するように、「クランプは2つの「活線」のうちの1つだけを回る必要があります」。これは実際、漏電ブレーカ(すべての家で)の原理です。電流の合計がゼロでない場合、一部の電流が他の何か(例:人間)に漏れており、それらを殺す可能性があります。(ほぼ)電流がゼロになってうれしい!!
リバースエンジニア

回答:


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クランプは、周り行かなければならONEの2つだけ「ライブワイヤー」のを-全体ではなくコードの周り。

出力に100オームを追加します。
20A入力ごとに1ボルトが必要です。
下記参照。

負荷がわからない場合、トランスはどのように比例電流を生成できますか?接続間で10MΩの抵抗を接続すると、抵抗の両端で10M * 5mA = 50kVになりますか?

はい、計算したとおり、50 kVを作ろうとします。しかしその前に、あなたはアーク、煙、炎、そして楽しみを得るかもしれません。あなたの楽しみを制限するために、それはおそらく内部に約20Vと評価された連続したツェナーを持っています。

100オーム以下の外部抵抗なしで動作させないでください。

しない


つまり、100A / 0.050A = 2000:1 CT(変流器)です。Iin =最大定格で、出力で~~ <= 5Vになるように設計されています。
それが電流になると、YOUは出力「負荷抵抗」Routを追加してこれを電圧に変換する必要があります。
100 Aで5Vの場合、50 mAの出力が得られるため、
R = V / I = 5V / 0.050A = 100オームです。
これにより、100 Aで5 V、20 Aで1 Vなど、コアを通過する1次巻線が1次==になります。

Voutを増やすと、コアが飽和し始めます。Voutを適切に低く保つと、直線性が向上します。

重いが役に立つ読み物:

SCT 30A CTは現在のものより低いバージョンです。


家族のメンバー。あなたのものは、表の左上にあるものと似ていますが、定格50 mAの出力です。。

VOLTAGE OUTPUTは、CT内に「バーバーン抵抗」がすでに含まれていることを除いて、まったく同じように機能します。

ここに画像の説明を入力してください

イェハ!

CT(変流器)は、通常とは異なる方法で使用される「通常の変圧器」です。

それらは通常、コアの穴にワイヤーを通すことによって生成される「1ターンプライマリ」で使用されます。「電流モード」のCTでは、1ターンの1次側では、1ターンの1次側に所定の大きな電流が流れると、出力に所定の小さな電流が流れます。1 100A:50 mAトランスの場合、一次側は1ターン、二次側は
1 x 100A / 0.050A = 2000ターンです。

魔法はありません-脳の再配置だけです。

1:Nの巻数比を持つ理想的なロスレストランスの場合:
Vout / Vin = N .... 1
Iin / Vout = N .... 2 <-入出力が入れ替わった
Vin x Iin = Vout x Iout .... 3
Iout = Vout / Rload .... 4
Iin = Iout / N = Vout / Rload / N .... 5

上記の5つの計算式に満足できない場合は、それらを標準として受け入れるか、Googleにアクセスしてください。
満足したら、次に進みます。これらの方程式を(おそらく少し考えてみれば)信じても問題はありませんが、その意味を見逃します。

通常、VinとVoutを設定し、必要に応じて電流を調整します。

しかし、同じトランスフォーマーを使用すると、代わりにIinとRloadとNを設定して、導出できるものを確認できます。

もっと後で ...


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ラッセルの安全上の警告は、このサイトの私のお気に入りの1つです。
Greg d'Eon、2015年

目的の動作電圧でツェナーが十分に導通しなかった場合に、変流器に永久的に配線された直列配線のダブルエンドツェナーと抵抗を含む特定の問題はありますか?プラグ付きの変流器は、安全上の理由から何らかの形の恒久的な負担を含むべきだと思います。
スーパーキャット2015年

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@supercat-現在の出力定格である市場に出回っているほとんどの小型CTには、これを含めて内部に連続したツェナーがすでにあると思います。私は「...楽しみを制限するために、おそらく内部で約20Vと評価された連続したツェナーを持っている」と述べました。これは、私が引用した参考文献と他の同様のコメントに基づいています。
ラッセルマクマホン

複数のワイヤーの周りをクランプすること便利です- ワイヤー間の電流のを測定します。
ThreePhaseEel 2015年

@ThreePhaseEel ...値の範囲が「有用」に制限されている場合:-)私はそれが有用であることがわかり、(すべてがそうであるように)興味深いものになると確信しますが、ほとんどのユーザーは、ほとんどのユーザーがCTを使用していますそれらを使用して、そのようなエキゾチカリアが実際に非常に無意味であることがわかるでしょう。私が知っているようにあなたは知っています。
ラッセルマクマホン

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CTは変圧器であり、巻数比があります。この巻数比は、1:100または1:1000などです。それでは、電圧変圧器をインピーダンス変圧器として使用した場合(CTとして使用した場合と同様)に何が起こるかを調べてみましょう。

100オームの負荷抵抗があり、巻数比が1:100であるとします。一次側(つまり、測定する電流を運ぶ太い線)に伝達されるインピーダンスは、巻数比の2乗により、はるかに低いインピーダンスに変換されます。

100オームの負荷抵抗は、プライマリでは10ミリオームのようになります。この10ミリオームは、すべての磁化電流を完全に湿らせ(または、適切に設計されたCTを意味します)、CTの1次入力巻線を確実に0.01オームの抵抗のようにします(この例では)。

一次側で見られる抵抗は、巻数比の2乗であり、100R負荷抵抗を0.01オームに変換します。

1次RMS(別名変圧負荷抵抗)を流れるRMSの場合、0.01ボルトRMSの電圧降下があり、2次側では1V RMSで100倍高い電圧と見なされます。

負担抵抗を削除した場合、魔法のように無限の電圧が得られるわけではありませんが、大幅に大きな電圧が得られます。これは、電流を測定しているプラ​​イマリワイヤ/コアの磁化インダクタンスによって制限/制限されます。このインダクタンスは1mHで、 、50 Hzで、これは0.314オームのインピーダンスを持っています。1アンペアが流れると(負担はありません)、一次側に0.314ボルトRMSの電圧と二次側に31.4 V RMSの電圧が生じます。

CTの全体的なポイントは、負荷抵抗を「インピーダンス変換」して非常に小さな値にして、一次側の磁化インダクタンスを数値的に圧倒することです。つまり、マグインピーダンス効果をほとんど忘れて、CTを真の電流と見なすことができます。変成器。

二次的な負担がなければ、磁化インダクタンスのため、ほとんどの開回路CTでは実際には数十ボルトから数百ボルトを超えることはありません。あいまいなCTで数千ボルトを生成できると私は否定していませんが、なぜ製造業者が磁化インダクタンス(したがってコアの透磁率)をそれほど高くするのに苦労するのでしょうか。それは経済的に意味がありません。

やかんを通る電流を測定するときは、活線または中性線のいずれかを選択します。電流が反対方向に流れており、磁場が相殺されるため、両方に電流を流しても測定値は得られません。

EDITセクション

問題のCTは1:2000で、1Ωの負荷抵抗が組み込まれているため、入力電流が100A RMSの場合、50mV RMSが生成されます。問題のデータシートからの抜粋を参照してください:-

ここに画像の説明を入力してください

巻数比が2000の場合、1オームの負荷抵抗は、0.25マイクロオームの1次抵抗に変換されます。コアはフェライトであると記述されているため、上記の例で示したように、一次磁化インダクタンスは1mHよりはるかに低い可能性があります。おそらく10uHに近く、50Hzでは約3ミリオームのインピーダンスになります。もちろん、負担抵抗の効果はこれと平行であり、1次を参照すると、磁化インダクタンスの3ミリオームのインピーダンスを完全に損なうため、これは問題ありません。


「CTから煙が出るのはなぜですか?」という興味深い記事を読みました。投稿:-)。そして、私はまだ試していないCTのボックスを長い間持っていましたが、本当にやりたいのは、直径100 mm、中心穴45 mm、高さ30 mm、250-300-400-500-600 / 0.1というラベルの付いた鉢植えのトロイドです。すなわち上記のように100 mA。セカンダリがO / Cだったときに600Aをセンターに通す場合は、クリアにしたいと思うでしょう:-)。これらは銀行のデータセンターからの大規模な3相UPSで使用されていたと私は言われました。ヒートシンクは芸術品であり、大規模なモジュラーTrilingtonデバイスを使用しています。
ラッセルマクマホン

@RussellMcMahon私の疑いは、負担が取り除かれたときに、磁気インダクタンスを介して流れる一次電流による煙がコア飽和(急速または最終的な過熱)によるものである可能性があるということです。
アンディ別名

私はいくつかの測定を行う必要があります:-)。ゆっくりと結果または実行OCを監視しながら、負荷抵抗を大きくし、バリアックなどでIinのを実行
ラッセル・マクマホン

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負荷がわからない場合、トランスはどのように比例電流を生成できますか?

変流器は電流を変換します。
巻数比がNpNs (例えば; 1100)、現在の NpNs測定された時間。この電流は負担抵抗器を流れるため、電圧、つまり二次側電流と負担抵抗器の積が読み取られます。

接続間で10MΩの抵抗を接続すると、抵抗の両端で10M * 5mA = 50kVになりますか?

負荷抵抗は、係数を掛けた1次側を反映します Np2Ns2。この係数は変流器では小さすぎるため、測定側の負荷が実質的にゼロになり、電圧が低下しません。
ただし、1,000万Ω 負担抵抗と巻数比が1:100の場合、反射負担抵抗は1kになりますΩ。あなたの変圧器はもはや変流器ではありません。変圧器になりました。

基本的に、反射負荷抵抗は、正確な測定のために、誘導性リアクタンスを誘導する一次側よりもはるかに高くなければなりません。無負荷状態で電流が流れないようにするには、変圧器の磁化インダクタンスが非常に高くなければならず(理想的には無限)、無負荷抵抗器(負荷)の下で電圧降下が非常に小さい(理想的にはゼロ)ように、変流器の磁化インダクタンスが非常に低くなければなりません。ただし、反射負荷抵抗が高くなると、変圧器の電圧降下が大きくなり、変圧器のように動作することに注意してください。変圧器と変流器の間に鋭い境界はありません。この答えを読んでください。


マグインダクタンスについてのあなたのコメントには同意しません-測定エラーを回避するために、このインピーダンスは依然として高い必要があります-一次側への変換された(そして非常に小さい)負荷抵抗は、マグインピーダンスよりも大幅に低くなければなりません。
アンディ(

アンディに同意します。
2017年

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  • 「負荷についてわからない場合、トランスは比例電流をどのように生成できますか?接続間に10Mohm抵抗を接続すると、抵抗の両端に10M * 5mA = 50kVが得られますか?」

理論的にはそうです。そのため、変流器の二次側に常に負荷をかけるか、短くする必要があります。そうしないと、変圧器を破壊する危険があります。

  • "どちらが正しい?"。メーカーだけがその質問に答えることができます。

LCRブリッジまたはメーターがある場合、デバイスに実際に内部負荷抵抗があるかどうかを確認できます。5uAの確率しか測定しないので、メーターに電流を分流する確率が1つあるため、読み取り値が低いことがわかります。

  • 高秒の原因 電圧:

1)現在のトランス:

ここにあるような二次側のない変流器をイメージしてください。

ここに画像の説明を入力してください

これは明らかに単なるインダクタです。CTには一般的に1つの巻線しかないため、このトロイドのインダクタンスは次のようになります。

L=μ×N²×core2×π×r

μ= 2.5×10-2のトロイド、コア直径2cm、外径3cmは次のように計算されます。

L=2.5×102×1×7.01×1042×π×0.01=0.28メートルH
@ 50Hzは、0.08Ωのインピーダンスまたは8.8V @ 100Aの電圧降下を表します。データシートのCTと同じ仕様の比率1:2000の二次をインストールすると、結果の二次電圧は次のようになります。

Us=2000年×8.8=17.6kV

この二次電流の結果として二次磁束を短絡すると、一次電流によって引き起こされる磁束に対抗し、一次的な観点からインダクタンスを効果的にキャンセルします(少なくとも理想的なトランスの場合)。インピーダンスは負荷インピーダンス(230VAC @ 100A負荷は2.3Ω、CTインピーダンスの約30倍)と比較して低いため、回路内の電流への影響は無視できます。

2)変圧器:

なぜこれが変圧器と異なるのですか?

同じトロイダルコアに巻数比1:1の無負荷電圧トランスを想像してください。このVTの主インダクタンスは

L=2.5×102×10000×7.01×1042×π×0.01=2.8H
または880Ω@ 50Hz。

二次側に負荷がかかると、反対の磁束がCTと同じ方法で一次インピーダンスを減少させますが、この場合、VTのインピーダンスが回路インピーダンス全体の大部分を占め、その結果、一次電流が比例して増加し、カウンターΦ。

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