Nennverhältnis und Fehler des elektromagnetischen Stromwandlers

Jun 06, 2026 Eine Nachricht hinterlassen

Das Nennübersetzungsverhältnis KN eines Messwandlers bezieht sich auf das Nennspannungsverhältnis eines Spannungswandlers und das Nennstromverhältnis eines Stromwandlers. Ersteres ist definiert als das Verhältnis der Nennspannung U1N der Primärwicklung zur Nennspannung U2N der Sekundärwicklung; Letzteres ist das Verhältnis des Nennstroms I1N zu I2N. Das heißt, KN=U1N/U2N (für Spannungswandler) KN=I1N/I2N (für Stromwandler). Wenn die Primärspannung (oder der Primärstrom) eines Spannungs- (oder Strom-)Transformators innerhalb eines bestimmten Bereichs schwankt, wird sie im Allgemeinen auf 0,85–1,15 U1N (oder 10–120 % I1N) festgelegt, und die Sekundärspannung (oder der Sekundärstrom) sollte sich proportional ändern, und die Primär- und Sekundärspannung (oder -ströme) sollten in Phase sein. Aufgrund von Faktoren wie Innenimpedanz, Erregerstrom und Verlusten im Transformator können jedoch Fehler im Verhältnis und in der Phase auftreten, die als Verhältnisfehler bzw. Phasenfehler bezeichnet werden. Die Verhältnisdifferenz ist das Verhältnis der Differenz zwischen der umgewandelten Sekundärspannung (bzw. Sekundärstrom) und der Primärspannung (bzw. Primärstrom) zu dieser, d. h. fU ist die Verhältnisdifferenz eines Spannungswandlers und fI die Verhältnisdifferenz eines Stromwandlers. Wenn KNU2 > U1 (oder KNI2 > I1), ist die Verhältnisdifferenz positiv; andernfalls ist es negativ.

 

Die Winkeldifferenz ist der Winkel zwischen dem Zeiger der Sekundärspannung (oder des Sekundärstroms) und dem Zeiger der Primärspannung (oder des Primärstroms) nach einer 180-Grad-Drehung, ausgedrückt in Grad. Der Absolutwert sowohl der Verhältnisdifferenz als auch der Winkeldifferenz nimmt mit zunehmender Spannung ab; Wenn der Kern gesättigt ist, nehmen sowohl die Verhältnisdifferenz als auch die Winkeldifferenz mit zunehmender Spannung zu. Bei Stromwandlern ohne Kompensation ist der Verhältnisfehler negativ und der Phasenwinkelfehler positiv. Sowohl der Absolutwert des Verhältnisfehlers als auch der Phasenwinkelfehler nehmen mit steigendem Strom ab.

 

Kompensationsmethoden können den Fehler des Transformators reduzieren. Die Kompensation wird im Allgemeinen durch das Hinzufügen zusätzlicher Wicklungen oder Kerne zum Transformator sowie durch den Anschluss geeigneter Widerstände, Induktivitäten und Kondensatoren erreicht. Zu den gängigen Kompensationsmethoden gehören die Windungskompensation, die Teilwindungskompensation, die Kompensation kleiner Kerne und die Kompensation paralleler Kondensatoren.

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