电流互感器二次侧为什么不能开路?

时间:2023-06-27作者:佚名

电流互感器二次侧为什么不能开路?【免费下载】PLC软件下载_PLC软件安装教程_PLC手册下载_PLC案例下载!

电流互感器二次侧为什么不能开路?【免费学习】 变频器精品课程_西门子PLC精品教程_三菱PLC精品教程!

电流互感器,其工作原理和普通变压器的工作原理基本相同,都是基于电磁感应定律而工作。虽然工作原理相同,但它们在实际工作中依然有一定的区别。而最大的特点就在于,电流互感器在正常运行时,其二次侧严禁开路。那么,这是为什么呢?



为了便于理解电流互感器二次侧为什么严禁开路,在这里我先来给大家简单讲解一下电磁感应定律。

一、电磁感应定律的理解

给一个导线通以电流,它就会产生磁场,将导线绕起来,就成为了电感线圈,如下图1-1所示。电感线圈和导线的区别在于,线圈产生的磁场比较强。我们可以这样理解,把线圈中的每一圈看作一根导线,那么绕有N匝的线圈就相当于有N根导线放到一起,所以一个线圈产生的磁场就相当于N根导线磁场的合成。


图1-1

另外,如果让线圈穿过铁芯,由于铁芯处于线圈磁场中被磁化(此时铁芯产生了另一个附加磁场),就能获得一个更强的磁场,这个磁场是由线圈本身电流所激发的磁场与铁芯被磁化所产生的磁场叠加合成的。

尽管通电线圈能产生磁场,但这并不能说明线圈两端就存在了电压。在忽略线圈电阻的情况下,想要线圈两端产生电压,办法很简单,那就是改变线圈的磁通,不管线圈一开始否存在磁场。所谓改变线圈磁通,简单来说,就是改变穿过线圈中心的磁场。


图1-2

如上图1-2所示,现有一个线圈,由于没有通电,所以它本身没有磁场,此时线圈磁通为零。若拿一个条形磁铁靠近并穿过线圈,由于条形磁铁周围存在磁场,当磁铁穿过线圈时,就相当于有磁场穿过线圈,线圈的磁通从零开始增大。此时由于线圈的磁通发生变化,所以线圈两端就会产生电压,若线圈与外电路接通,就会产生感应电流。

既然改变线圈的磁通可以产生电压,那么这个电压到底有多大呢?这个问题的答案,法拉第和他的学生已经告诉我们了,没错,答案就是法拉第电磁感应定律。


图1-3

如图1-3所示,根据法拉第电磁感应定律,线圈两端所产生的感应电压(或感应电动势)与线圈的匝数成正比,与穿过线圈的磁通变化率成正比。也许图1-3的公式你看不懂,但这并不妨碍你们看懂我的文字解释。

首先,感应电压(或感应电动势)与线圈的匝数成正比。这句话我们可以这样理解:穿过一匝线圈的磁通发生变化,那么这匝线圈两端就会产生感应电压u1,当有N匝线圈,此时整个线圈两端产生的总感应电压就相当于N匝线圈各自感应电压的相加,即N个u1相加为N×u1。显然,匝数也多,总电压就越大。

其次,感应电压(或感应电动势)与穿过线圈的磁通变化率成正比。这里说的是磁通变化率,所谓变化率,即变化的快慢,有变化才有快慢。显然,当磁通不变时,其变化率就为零,此时线圈两端也就没有感应电压。反之,若磁通变化非常快时,线圈两端的感应电压就会非常大。

以上,感应电压有时候又用感应电动势表示,两者的区别仅在于正方向的不同,即电压的方向和电动势的方向相反,在公式中就表示为负号“-”。

知道了电磁感应定律后,我们再回到电流互感器的工作原理。

二、电流互感器的工作原理

由于电流互感器与变压器工作原理基本相同,但运行状态不同,为了便于理解,我们先来简单理解普通变压器工作原理。如下图1-5所示为变压器工作原理图。


图1-5

上文提到,线圈两端的感应电压正比于磁通变化率,但在变压器中,其一次电压(有效值)是固定的,基于电压守恒(基尔霍夫电压定律),显然一次线圈的感应电压也是固定的,在忽略损耗的情况下,感应电压就等于一次电压。

由于感应电压固定,这就造成磁通变化率(包括磁通的振幅和频率)也是固定的。换言之,磁通变化率由一次电压决定,这里的磁通就是主磁通。另外,当变压器空载时(二次电流为零),铁芯中这个变化的磁通仅一次电流产生的,这里的一次电流就是励磁电流,用于激励主磁通。

相关阅读

三相异步电动机制动控制线路,这一篇帮您涨知识

三相异步电动机从切除电源到完全停止旋转,由于惯性的关系,总要经过一段时间,这往往不能适应某些生产机械工艺的要求。 例如:万能铣床、卧式镗床、组合机床以及桥式起重机的...
2023-06-13
三相异步电动机制动控制线路,这一篇帮您涨知识

水电安装工程又出新猫腻,准备装修的您一定要注意

水电安装工程,100平以下,4000元随便做。 这是业主和某装修公司签合同的时候,装修公司口头承诺的东西。咨询的时候,再三让业主确认是否属实,业主坚定的说属实,就因为这个4...
2023-06-11
水电安装工程又出新猫腻,准备装修的您一定要注意

水电腾讯课堂开课啦~学习建筑水电识图从这里开始(文末有福利)

你还在为看不懂电气施工图而烦恼吗?你还在为找不到系统的识图方法而苦恼吗? 你还在为入门的识图都不会而焦虑烦躁吗? 你还在为升职加薪无望而了无头绪望天兴叹吗? 不要苦恼...
2023-06-11

推挽电路原理图解析 常用功率放大电路的工作原理

一、功率放大电流的特点 对功放电路的了解或评价,主要从输出功率、效率和失真这三方面考虑。 1、为得到需要的输出功率,电路须选集电极功耗足够大的三极管,功放管的工作电流...
2023-08-24
推挽电路原理图解析 常用功率放大电路的工作原理

电动剃须刀电路原理图分析 电动剃须刀电路案设计方案

分享一款电动剃须刀的电路方案设计。 性能指标要求 1.轻触按键开关。 1小时快速充电。 1小时内恒流充电,充满后涓流充电。 4.避免过度放电。 5.电池电压小于2V,停止放电。 6.电池剩...
2023-08-04
电动剃须刀电路原理图分析 电动剃须刀电路案设计方案

热销商品

EPDM配电箱机柜密封条三元乙丙橡胶半圆海绵自粘发泡胶条20*10mm

EPDM配电箱机柜密封条采用优质三元乙丙橡胶(EPDM)材质,具备优异的耐候性、耐臭氧、耐高低温(-40℃~+120℃)及抗老化性能,适用于户外及严苛环境。其半圆海绵结构设计,兼具...
1.08

耐磨耐油丁腈耐高温氟胶防水环保级硅胶包覆聚四氟橡胶O型密封圈

本款O型密封圈采用多层复合结构设计,外层为环保级硅胶,具备优异的防水、耐候与生物相容性;中间层采用耐磨耐油的丁腈橡胶(NBR),确保在油污环境中长期稳定运行;内层则选用...
1

管卡安装片 排水管固定悬吊卡丝固定件 角钢角码连接底座 方钢卡

管卡安装片、排水管固定悬吊卡、丝固定件、角钢、角码、连接底座及方钢卡是建筑给排水系统中常用的管道固定与支撑组件。这些配件通过组合使用,可牢固固定各类排水...
0.8

公牛官方旗舰店奶油风空调16A开关插座五孔面板肤感哑光g12米绒白

公牛官方旗舰店推出的奶油风空调16A开关插座五孔面板,以其独特的设计和实用的功能,成为现代家居的完美选择。这款插座采用肤感哑光G12米绒白设计,表面柔和细腻,触感舒...
11.8

红蓝爆闪LED肩夹灯保安巡逻执勤夜间警示夜跑闪光灯typeC口充电款

红蓝爆闪LED肩夹灯保安巡逻执勤夜间警示夜跑闪光灯typeC口充电款是一款专为夜间安保、巡逻或夜跑设计的便携灯具。这款灯具采用了先进的LED技术,能够提供高亮度、...
4.9

网站栏目