Трансреактор

Трансреактор (сокр. от слов «трансформатор» + «реактор» или «трансформаторный реактор») — устройство, представляющее собой разновидность трансформатора с неферромагнитным зазором в магнитопроводе, при этом первичная обмотка трансреактора включается в цепь последовательно (подобно трансформатору тока).

Устройство

Трансреактор имеет первичную и одну или несколько вторичных обмоток, устанавливаемых на магнитопровод с зазором из неферромагнитного материала (магнитопровод с «воздушным зазором»). Благодаря такому устройству трансреактор может работать без повреждений с разомкнутой вторичной обмоткой (режим «холостого хода») и первичной обмоткой, включенной последовательно, тогда как подобный режим для электромагнитного трансформатора тока является аварийным. Величина неферромагнитного зазора δ подбирается такой, чтобы магнитопровод трансреактора работал в ненасыщенном режиме.

Принцип работы

Принцип работы трансреактора основан на действии закона электромагнитной индукции, при этом вторичный ток, вследствие неферромагнитного зазора настолько мал, что можно считать, что магнитный поток Φ в магнитопроводе создаётся только первичным током (МДС первичной обмотки), в таком случае:

<math>\Phi = \frac {I_p \cdot w_1} {R_m}</math> ,где

<math>\Phi</math> — магнитный поток в магнитопроводе, <math>I_p</math> — ток первичной обмотки, <math>R_m</math> — магнитное сопротивление

Вторичная ЭДС трансреактора:

<math>E_2 = 4,44 \cdot w_1 \cdot \Phi \cdot f = k^\prime \cdot \Phi_1m = k \cdot I_1</math>

Согласно закону электромагнитной индукции вектор ЭДС отстаёт от потока, а значит и от первичного тока на 90°:

<math>\vec{E_2} = - j \cdot k \cdot \vec{I_1}</math>

Напряжение на вторичной обмотке пропорционально производной по току в первичной обмотке:

<math>U = E_2 = \frac {- k \cdot d I} {d t}</math>

Параметр <math>k</math> — имеет размерность сопротивления (индуктивного сопротивления <math>X_L</math>), т.о. трансреактор равноценен реактору, включённому в цепь тока <math>I_p</math>, что и объясняет название данного прибора — трансформаторный реактор (трансформатор с выходными реакторными параметрами). Наличие зазора создаёт пропорциональную зависимость между током и напряжением в трансреакторе, что невозможно в обычном электромагнитном трансформаторе тока из — за насыщения.

Применение

Трансреакторы получили распространение в схемотехнике релейной защиты, как приборы, предназначенные для преобразования тока (производной тока) в напряжение и осуществления гальванической развязки.

Преимущества

• Преобразование тока и производной тока в пропорциональное ей напряжение
• Наличие гальванической развязки
• Уменьшение апериодической составляющей (что может использоваться в дифференциальной защите трансформаторов для уменьшения бросков токов небаланса при включении)
• Возможность работы в режиме «холостого хода» и на высокоомную нагрузку без повреждения.

Недостатки

• Относительно небольшое значение выходного напряжения (из-за наличия зазора в магнитопроводе величина индуцируемой ЭДС во вторичной обмотке мала)
• Увеличение содержания высших гармоник во вторичном напряжении (трансреактор является дифференцирующим элементом, через который проходят высокие частоты)

Литература

• Н. В Чернобровов «Релейная защита», М., «Энергия», 1975 г.

Отрывок, характеризующий Трансреактор

Кутузов не ответил. Он, казалось, уж забыл о том, что было сказано им, и сидел задумавшись. Через пять минут, плавно раскачиваясь на мягких рессорах коляски, Кутузов обратился к князю Андрею. На лице его не было и следа волнения. Он с тонкою насмешливостью расспрашивал князя Андрея о подробностях его свидания с императором, об отзывах, слышанных при дворе о кремском деле, и о некоторых общих знакомых женщинах.


Кутузов чрез своего лазутчика получил 1 го ноября известие, ставившее командуемую им армию почти в безвыходное положение. Лазутчик доносил, что французы в огромных силах, перейдя венский мост, направились на путь сообщения Кутузова с войсками, шедшими из России. Ежели бы Кутузов решился оставаться в Кремсе, то полуторастатысячная армия Наполеона отрезала бы его от всех сообщений, окружила бы его сорокатысячную изнуренную армию, и он находился бы в положении Мака под Ульмом. Ежели бы Кутузов решился оставить дорогу, ведшую на сообщения с войсками из России, то он должен был вступить без дороги в неизвестные края Богемских
гор, защищаясь от превосходного силами неприятеля, и оставить всякую надежду на сообщение с Буксгевденом. Ежели бы Кутузов решился отступать по дороге из Кремса в Ольмюц на соединение с войсками из России, то он рисковал быть предупрежденным на этой дороге французами, перешедшими мост в Вене, и таким образом быть принужденным принять сражение на походе, со всеми тяжестями и обозами, и имея дело с неприятелем, втрое превосходившим его и окружавшим его с двух сторон.
Кутузов избрал этот последний выход.
Французы, как доносил лазутчик, перейдя мост в Вене, усиленным маршем шли на Цнайм, лежавший на пути отступления Кутузова, впереди его более чем на сто верст. Достигнуть Цнайма прежде французов – значило получить большую надежду на спасение армии; дать французам предупредить себя в Цнайме – значило наверное подвергнуть всю армию позору, подобному ульмскому, или общей гибели. Но предупредить французов со всею армией было невозможно. Дорога французов от Вены до Цнайма была короче и лучше, чем дорога русских от Кремса до Цнайма.
В ночь получения известия Кутузов послал четырехтысячный авангард Багратиона направо горами с кремско цнаймской дороги на венско цнаймскую. Багратион должен был пройти без отдыха этот переход, остановиться лицом к Вене и задом к Цнайму, и ежели бы ему удалось предупредить французов, то он должен был задерживать их, сколько мог. Сам же Кутузов со всеми тяжестями тронулся к Цнайму.
Пройдя с голодными, разутыми солдатами, без дороги, по горам, в бурную ночь сорок пять верст, растеряв третью часть отсталыми, Багратион вышел в Голлабрун на венско цнаймскую дорогу несколькими часами прежде французов, подходивших к Голлабруну из Вены. Кутузову надо было итти еще целые сутки с своими обозами, чтобы достигнуть Цнайма, и потому, чтобы спасти армию, Багратион должен был с четырьмя тысячами голодных, измученных солдат удерживать в продолжение суток всю неприятельскую армию, встретившуюся с ним в Голлабруне, что было, очевидно, невозможно. Но странная судьба сделала невозможное возможным. Успех того обмана, который без боя отдал венский мост в руки французов, побудил Мюрата пытаться обмануть так же и Кутузова. Мюрат, встретив слабый отряд Багратиона на цнаймской дороге, подумал, что это была вся армия Кутузова. Чтобы несомненно раздавить эту армию, он поджидал отставшие по дороге из Вены войска и с этою целью предложил перемирие на три дня, с условием, чтобы те и другие войска не изменяли своих положений и не трогались с места. Мюрат уверял, что уже идут переговоры о мире и что потому, избегая бесполезного пролития крови, он предлагает перемирие. Австрийский генерал граф Ностиц, стоявший на аванпостах, поверил словам парламентера Мюрата и отступил, открыв отряд Багратиона. Другой парламентер поехал в русскую цепь объявить то же известие о мирных переговорах и предложить перемирие русским войскам на три дня. Багратион отвечал, что он не может принимать или не принимать перемирия, и с донесением о сделанном ему предложении послал к Кутузову своего адъютанта.