Strömtransformatorer och potentiella transformatorer är enheter som tillåter oss att mäta stora strömningar och spänningar utan att orsaka skador på mätanordningarna. De huvudskillnad mellan strömtransformator och potentiell transformator är att strömtransformatorer använder en transformator för att minska strömmen genom sina sekundära spolar medan potentiella transformatorer använder en down-down transformer för att minska potentialskillnaden över sin sekundära spole.
En strömtransformator är en enhet som kan användas för att mäta stor strömmar i en dirigent. Det är en transformator, där ledaren vars ström mäts fungerar som transformatorns primära lindning. En ringformad "kärna" går runt ledaren och sekundärlindningarna är gjorda runt denna ring. När strömmen genom den "primära" ledaren ändras förändras magnetfältet som induceras på ringen. Detta medför att magnetflödet ändras över sekundärspolen, vilket inducerar en ström på sekundärspolen.
För en transformator, strömmar i primär och sekundär spolar ( och ) och antalet lindningar i primära och sekundära spolar ( och ) är relaterade till:
Detta betyder att genom att öka antalet lindningar i sekundärspolen kan strömmen i sekundärspolen göras lägre än strömmen i primärspolen. Eftersom antalet "primära lindningar" är väsentligen 1 och sekundärspolen har många lindningar är strömmen genom sekundärspolen mycket lägre. Strömmen genom sekundärspolen är dock proportionell mot strömmen genom huvudledaren. Av denna anledning kan strömtransformatorer användas för att mäta strömmar i ledare som bär stora strömmar utan att orsaka skada på mätanordningen.
Strömtransformatorer används för att mäta ström i ledningarna.
”Klämmätare"Som används för att mäta strömmar är också en typ av strömtransformator. Strömtransformatorer är serie transformatorer, vilka är anslutna i serie med ledaren.
Potentiella transformatorer tillåter spänningar att mätas över kraftaggregat som genererar mycket stora potentiella skillnader. De gör det genom att använda en down-down transformer. Den potentiella skillnaden över de primära och sekundära spolarna ( och ) och antalet lindningar i primära och sekundära spolar ( och ) är relaterade till:
Här kan en mindre potentialskillnad genereras över sekundärspolen genom att göra antalet lindningar i sekundärspolen liten än antalet lindningar över primärspolen. Potentialskillnaden över sekundärspolen är proportionell mot potentialskillnaden över primärspolen. Därför kan en voltmeter anslutas över sekundärspolen för att mäta spänningen över primärspolen, utan att skada voltmätaren. Observera att potentiella transformatorer är parallella transformatorer.
En potentiell transformator
Strömtransformatorer gör det möjligt för oss att mäta mycket stora strömmar genom att producera en relativt liten ström i en transformator.
Spänningstransformatorer möjliggöra för oss att mäta stora möjliga skillnader genom att producera en relativt liten potentialskillnad.
Strömtransformatorer måste ha ett stort antal lindningar i sin sekundära spole.
Spänningstransformatorer måste ha ett litet antal lindningar i sekundärspolen.
Serie vs Parallell:
Strömtransformatorer är serie transformatorer.
Spänningstransformatorer är parallella transformatorer.
Step-up vs Step-down:
Strömtransformatorer är steg-up transformatorer.
Spänningstransformatorer är steg-down transformatorer.
Image Courtesy:
"De: Stromwandler" av Biezl (eget arbete) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons
"Strömtransformatorer som används som del av mätutrustning för trefas 400Amp elförsörjning ..." [CC BY-SA 2.5], via Wikimedia Commons