Solución:
La abrazadera DEBE girar UNO de los dos “cables con corriente” solamente, NO alrededor de todo el cable.
Agregue 100 ohmios a través de la salida.
Espere 1 voltio por entrada de 20 A.
Vea abajo.
¿Cómo puede un transformador producir una corriente proporcional si no tiene idea de la carga? Si conecto una resistencia de 10Mohm a través de las conexiones, ¿obtendré 10M * 5mA = 50kV a través de la resistencia?
SÍ tratará de generar 50 kV, tal como lo calculó. Pero antes de eso, es posible que empiece a arcos, humo, llamas y diversión. Para limitar su diversión, probablemente tenga zeners consecutivos con una potencia de aproximadamente 20 V en el interior.
NO OPERE SIN RESISTENCIA EXTERNA de 100 ohmios o menos.
NO
Eso es un 100A / 0.050 A = 2000: 1 CT (transformador de corriente). Está diseñado para tener ~~ <= 5V en la salida con Iin = máximo nominal.
A medida que genera corriente, USTED debe convertirla en voltaje agregando una salida de “resistencia de carga” Rout.
Para 5 V a 100 A, ya que esto da 50 mA de salida
R = V / I = 5V / 0.050A = 100 ohmios.
Esto da 5 V a 100 A en, y por ejemplo, 1 V a 20 A en, etc. para un primario de una sola vuelta = – cable a través del núcleo.
A medida que aumenta Vout, comienza a saturar el núcleo. Mantener Vout sensiblemente bajo mejora la linealidad.
Lectura pesada pero útil:
SCT 30A C Versión más baja actual de la suya.
Miembros de la familia. El suyo es como el que se encuentra en la parte superior izquierda de la tabla, PERO con una salida nominal de 50 mA. .
Los de SALIDA DE VOLTAJE funcionan EXACTAMENTE igual, excepto que el “resistor quemado” ya está incluido dentro del TC.
¡¡¡Yeeha !!!
Un CT (transformador de corriente) es un “transformador ordinario” que se utiliza de forma inusual.
Por lo general, se utilizan con un “primario de una vuelta” que se produce al pasar un cable a través del orificio en el núcleo. Con los TC de “modo de corriente”, con un primario de 1 vuelta, dan la corriente menor indicada en la salida cuando la corriente mayor indicada fluye en el primario de una vuelta. Para 1 transformador 100A: 50 mA, el primario tiene 1 vuelta y el secundario tiene
1 x 100A / 0.050A = 2000 vueltas.
No hay magia, solo reordenamiento del cerebro.
Para un transformador sin pérdidas ideal con una relación de vueltas de 1: N:
Vout / Vin = N …. 1
Iin / Vout = N …. 2 <- nota de entrada y salida intercambiadas
Vin x Iin = Vout x Iout …. 3
Iout = Vout / Rload …. 4
Iin = Iout / N = Vout / Rload / N …. 5
Si no está satisfecho con las 5 fórmulas anteriores, acéptelas como estándar o saque su Google.
Una vez feliz, proceda. No tenemos problemas para creer estas ecuaciones (tal vez con un poco de cálculo) PERO perdemos las implicaciones.
Por lo general, configuramos Vin y Vout y dejamos que la corriente se ajuste según sea necesario.
PERO con el transformador idéntico, configuremos Iin y Rload y N y veamos lo que puede derivar.
Más tarde …
Un CT es un transformador de voltaje y tiene una relación de vueltas. Esta relación de vueltas puede ser 1: 100 o 1: 1000 o lo que sea. Entonces, examinemos qué sucede cuando se usa un transformador de voltaje como transformador de impedancia (como cuando se usa como TC).
Digamos que tiene una resistencia de carga de 100 ohmios y la relación de vueltas es 1: 100. La impedancia transferida al primario (que es el cable grueso que lleva la corriente que desea medir) se transforma a una impedancia mucho más baja por la relación de vueltas al cuadrado.
Una resistencia de carga de 100 ohmios se vería como 10 mili ohmios en el primario. Estos 10 mili ohmios empantanan totalmente (o al menos están destinados a un TC bien diseñado) todas las corrientes de magnetización y hacen que el devanado de entrada principal del TC parezca una resistencia de 0,01 ohmios (en este ejemplo).
La resistencia que se ve en el primario es la relación de vueltas al cuadrado que transforma la resistencia de carga 100R en 0.01 ohmios.
Para 1 A RMS que fluye a través del primario (también conocido como la resistencia de carga transformada) hay una caída de voltaje de 0.01 voltios RMS y en el secundario esto se ve como un voltaje que es 100 veces mayor a 1V RMS.
Si eliminó la resistencia de carga, no obtendrá mágicamente un voltaje infinito, pero sí un voltaje significativamente mayor; esto está limitado / limitado por la inductancia de magnetización del cable / núcleo primario en el que está midiendo la corriente. Esta inductancia puede ser de 1 mH y , a 50 Hz, tiene una impedancia de 0,314 ohmios. Con 1 amperio fluyendo (y sin carga) habrá un voltaje de 0.314 voltios RMS en el primario y 31.4 V RMS en el secundario.
El punto sobre los TC es que “transforman la impedancia” la resistencia de carga a un valor muy pequeño que inunda numéricamente la inductancia de magnetización del primario; esto significa que puede olvidarse en gran medida del efecto de impedancia magnética y considerar un TC como una corriente verdadera transformador.
Sin una carga secundaria, debido a la inductancia de magnetización, nunca obtiene más de unas pocas decenas de voltios a unos pocos cientos de voltios en la mayoría de los TC de circuito abierto. No descarto que pueda producir tal vez mil voltios en algún CT oscuro, pero ¿por qué un fabricante se tomaría la molestia de hacer que la inductancia de magnetización (y, por lo tanto, la permeabilidad del núcleo) sea tan alta? Eso no tiene sentido económico.
Cuando mida la corriente a través de su hervidor, elija el cable vivo o el cable neutro; la alimentación de ambos no da lectura porque las corrientes fluyen en direcciones opuestas y los campos magnéticos se cancelan.
EDITAR sección
El CT en cuestión es 1: 2000 con una resistencia de carga incorporada de 1 ohmio, por lo que produce 50mV RMS cuando la corriente de entrada es 100A RMS. Ver extracto de la hoja de datos en cuestión: –
Con una relación de vueltas de 2000, una resistencia de carga de 1 ohmio se transformará en una resistencia primaria de 0,25 micro ohmios. Debido a que se dice que el núcleo es de ferrita, es probable que la inductancia de magnetización primaria sea mucho menor que 1 mH como se muestra en mi ejemplo anterior. Probablemente sea más como 10uH y, a 50Hz, tendrá una impedancia de aproximadamente 3 miliohmios. Eso está bien, por supuesto, porque el efecto de la resistencia de carga está en paralelo con esto y, cuando se refiere al primario, inunda por completo la impedancia de 3 mili ohmios de la inductancia de magnetización.
¿Cómo puede un transformador producir una corriente proporcional si no tiene idea de la carga?
Transformador de corriente transforma la corriente.
Si la relación de vueltas es $ N_p: N_s $ (por ejemplo, $ 1: 100 $), verá el $ dfrac {N_p} {N_s} $ actual en el momento en que se midió. Esta corriente fluirá a través de la resistencia de carga, por lo tanto, leerá un voltaje, la corriente del lado secundario multiplicada por la resistencia de carga.
Si conecto una resistencia de 10Mohm a través de las conexiones, ¿obtendré 10M * 5mA = 50kV a través de la resistencia?
La resistencia de carga refleja el lado primario multiplicado por un coeficiente de $ dfrac {N_p ^ 2} {N_s ^ 2} $. Dado que este coeficiente es demasiado pequeño en el transformador de corriente, proporciona una carga prácticamente nula en el lado medido y, por lo tanto, no cae voltaje en él.
Pero, si coloca una resistencia de carga de 10M $ Omega $ y su relación de vueltas es 1: 100, la resistencia de carga reflejada se convierte en 1k $ Omega $. Su transformador ya no es un transformador de corriente; se convirtió en un transformador de voltaje.
Esencialmente, la resistencia de carga reflejada debe ser mucho más alta que la reactancia inductiva de magnetización del lado primario para una medición precisa. Un transformador de voltaje debe tener una inductancia de magnetización muy alta (idealmente infinita) para no consumir corriente sin carga, y un transformador de corriente debe tener muy poca inductancia de magnetización para tener muy poca caída de voltaje (idealmente cero) bajo una resistencia de carga cero (carga). Pero tenga en cuenta que a medida que la resistencia de carga reflejada aumenta, su transformador tendrá más caída de voltaje y se comportará más como un transformador de voltaje. No hay un límite definido entre un transformador de voltaje y uno de corriente. Lea esta respuesta.