Transformadores de corriente y recolección de energía

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Los transformadores de corriente (CT) funcionan como cualquier otro transformador: a través de la ley de inducción de Faraday, el flujo magnético cambiante (de la corriente de CA que fluye a través del conductor) induce un voltaje proporcional en la bobina secundaria. En este caso, el primario es un devanado único: el conductor a través de un núcleo. Típicamente, los CT se usan como un dispositivo de medición, y el secundario está "cargado" con un valor de resistencia conocido. Por lo tanto, leer el voltaje a través de la resistencia proporciona una representación precisa de la corriente que está midiendo.

Veo los CT como fuentes de "recolección de energía", e incluso he experimentado con ellos, pero mi pregunta es: ¿un CT técnicamente carga el circuito original?

En otras palabras: si tengo un circuito de CA 20A y una pinza en un Transformador de Corriente y uso el CT como parte de un esquema de "recolección de energía" para alimentar un LED de 10 mA, un microcontrolador, o lo que sea ... ¿De dónde viene ese 10mA?

¿Son 10 mA más que se extraen de la red eléctrica, en la parte superior de la 20A? ¿O es que los 10 mA provenientes de un campo magnético que no se utiliza de otra manera se están convirtiendo en energía que puedo aprovechar (verdaderamente aprovechando la energía)?

Editar:

Entonces, para resumir, un CT simplemente está agregando una impedancia en serie, lo que en realidad reduce la corriente. Esto en realidad reduce la potencia consumida.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Entonces, de acuerdo con el circuito anterior, si tuviéramos que agregar un CT con N = 500 vueltas y colocarle una resistencia de carga de 2 ohmios, la resistencia (en serie) colocada en el conductor sería 2 * (1 / 500) ^ 2 = 8 uOhm

La potencia utilizada por todo el circuito se reduce cuando se agrega un CT. Antes de agregar el CT, la potencia consumida fue Vs ^ 2 / Load. Después de agregar el CT, la potencia consumida es Vs ^ 2 / (Carga + 8uOhm)

Por favor, corrígeme si crees que estoy equivocado

    
pregunta InfiniteZoom

2 respuestas

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Si su carga (también conocida como carga) es de 10 mA RMS y su corriente primaria es de 20 amperios RMS, entonces tiene una relación de vueltas de 1: 2000. Si la tensión de carga es (digamos) 5 voltios RMS, entonces la potencia de carga es de 50 mW.

Que 50 mW se toma de la primaria. ¿Qué tipo de impedancia toma 50 mW de 20 amps? V = 50 mW / 20 amperios = 2.5 mV RMS. No mucho de una caída de voltios. La impedancia efectiva observada en el devanado primario es de 2.5 mV / 20 amps = 125 micro ohmios.

  

¿Se está extrayendo 10mA de la red eléctrica, en la parte superior del 20A?

Lo que verá es una ligera reducción en el voltaje de carga de CA (2.5 mV) y esto naturalmente produce una ligera disminución en los 20 amperios tomados por la carga (asumiendo que es una carga lineal).

    
respondido por el Andy aka
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Sí, aparece como una pequeña caída de voltaje en serie en el cable.

La corriente a través del cable no se modifica (20A).

Así que digamos que colocó un diodo en un TC de 500 vueltas.

La corriente será 20A / 500 = 40mA.

El voltaje del diodo es 0.7V.

El voltaje de carga será 0.7 / 500 = 1.4mV o 28mW

La red es de 240V. Su carga solo obtiene (240V-1.4mV) o 1.4mV * 20A = 28mW menos potencia

En teoría, el voltaje secundario del CT será lo que sea necesario para forzar el flujo de 40 mA. Por lo tanto, puede obtener 5V o 50V o 500V (y no debe dejarlo sin terminar para que no descubra 240V * 500). Debes tener un elemento limitador de voltaje allí (diodos, zeners, leds)

En la práctica, los pequeños CT no pueden obtener voltajes muy altos y esto puede ser un obstáculo para usarlos para alimentar circuitos directamente. (y es por eso que hay una bolsa de 500T CT en mi taller)

    
respondido por el Henry Crun

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