Основным назначением трансформаторов тока, как правило, является создание пропорционального большому первичному току более слабого, который можно легко измерять или использовать для управления различными цепями.
В трансформаторах переменного (до 1000 Гц) тока используются преимущественно материалы с высокой проницаемостью и высокой индукцией насыщения. Тороидальные сердечники из нанокристаллических ММ-1N и ММ-11N сплавов во многих случаях обеспечивают высокий (0.2-0.5S) класс таких трансформаторов. Наибольшее распространение получили трансформаторы для целей преобразования токов от 100 до 1000 А в удобные для измерений – 1 - 5 А.
В электротехническом промышленном оборудовании, приборах для мощной силовой электроники, а также в импульсных источниках питания необходим контроль токов значительной величины как синусоидальных, так и импульсных. В этом случае использование трансформаторов тока с высокими отношениями витков позволяет конвертировать токи от сотен и тысяч ампер в приемлемые для средств измерения величины в несколько единиц или сотен mA.
Сердечники из сплава ММ-1N c плоской петлей и начальной проницаемостью 25-30 тыс. могут с успехом использоваться для трансформации и контроля (измерения) импульсных токов в частотном диапазоне от 20 до 300 кГц. Такие датчики тока в силу их использования при экстремальных нагрузках не являются регулируемыми и не являются объектами метрологического контроля.
В целом в различных областях применения к трансформаторам тока предъявляются весьма разнообразные требования, соответственно, оптимизация их конструкции должна проводиться с учетом условий эксплуатации и требуемой точности.
Трансформаторы и дроссели для импульсных источников питания
Одним из наиболее трудных вопросов, возникающих в процессе конструирования ИИП, является вопрос расчета трансформаторов и катушек индуктивности, в том числе и дросселей.
Публикуется с разрешения главного редактора журнала "Схемотехника"
Тороидальные сердечники из ММ-1Н, ММ-11Н и ММ-5Со сплавов измерительных трансформаторов тока для электронных счетчиков электроэнергии
Основным элементом электронных одно- и трехфазных счетчиков электроэнергии переменного (50/60Гц) тока, как известно, является датчик Холла или высокоточный трансформатор тока (ТТ), который обеспечивает гальваническую развязку и удобный для измерения уровень выходного сигнала.
Измерительные трансформаторы тока с высокопроницаемыми нанокристаллическими ленточными сердечниками обеспечивают не только необходимую точность счетчикам, но и, в отличие от датчиков Холла, позволяют непосредственно измерять токи до 100 А (прямое включение), а также гарантируют максимальную на сегодня стабильность в диапазоне температур от -45 до +80°С.
Использование наших магнитопроводов из ММ-1N и ММ-11N нанокристаллических сплавов или из аморфного сплава ММ-5Со на основе кобальта в измерительных ТТ обеспечит требования стандарта на счетчики 1ЕС1036 относительно линейности выходной характеристики, фазовой и амплитудной погрешности. При этом магнитопроводы из аморфного сплава ММ-5Со позволяют получить наивысшую точность измерения потребляемой мощности.
Каталог порошковых сердечников фирмы Magnetics на русском языке
В настоящее время практически единственным отечественным материалом с высокой индукцией насыщения являются сердечники на основе Мо-пермаллоя с типоразмерным рядом от К7*4*3 до К52*36*14 , имеющие достаточно высокую стоимость из за высокого содержания никеля.
Материалы фирмы Магнетикс MPP, High Flux, и Kool M предоставляют возможность более оптимального выбора требуемого для изделия материала и, как правило, снижения себестоимости моточного изделия. Серьезным преимуществом также является наличие защитного диэлектрического покрытия
Тороидальные ленточные сердечники из нанокристаллических ММ-1N, -11N и аморфных ММ-3Со, -5Co сплавов для дросселей фильтров электромагнитного шума
Как известно, необходимым компонентом импульсных источников питания, блоков бесперебойного питания (UPS), сварочных аппаратов, а также преобразователей частоты являются скомпенсированные по току помехоподавляющие дроссели (СМС).
Основное назначение СМС состоит в подавлении асимметричного шума (CMN), который может негативно влиять на электронное оборудование, подключенное к тем же силовым линиям. СМС выпускаются в соответствии со стандартами (например, EN 500081 и CN 500082) и специфическими особенностями схем перечисленных устройств.
Для однофазной цепи дроссель имеет две встречные обмотки, протекающий через которые ток создает в магнитопроводе два взаимнокомпенсирующих магнитных потока. Таким образом, внутренний импеданс дросселя для входных силовых линий близок к нулю. Потери входной мощности будут происходить лишь из-за индуктивности утечки и активного сопротивления обмоток. Для обеспечения малого сопротивления входному току СМС – дроссель при ничтожно малых индуктивных утечках должен иметь еще и малое количество витков провода максимально возможного сечения с тем, чтобы иметь минимальное омическое сопротивление.
Использование тороидальных ленточных сердечников из высокопроницаемых нанокристаллических ММ-1N, ММ-11N или аморфных ММ-3Со, ММ-5Со сплавов в магнитопроводах СМС-дросселей дает возможность получить высокую номинальную индуктивность дросселя и, соответственно, высокий импеданс в частотном диапазоне помех; позволяет уменьшить их габариты в три-четыре раза по сравнению с традиционными дросселями с ферритовыми сердечниками, или получить в 5-6 раз большую индуктивность при одинаковых габаритах и заданных токах.