Diseño de parámetros de un transformador de corriente de autogeneración de energía de un interruptor automático en miniatura inteligente basado en COMSOL
Autores: Wang, Yao; Chang, Guanghui; Han, Kefan; Qian, Xiaopeng; Bao, Zhizhou; Sheng, Dejie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño de parámetros de un transformador de corriente de autogeneración de energía de un interruptor automático en miniatura inteligente basado en COMSOL
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Energía renovable
Equipos electrónicos de potencia
Protección contra sobrecorriente
Interruptor automático en miniatura inteligente
Transformador de corriente
Captación de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
Con la profunda penetración de la energía renovable y el equipamiento electrónico de potencia, la protección contra sobrecorriente de un interruptor automático en miniatura inteligente enfrenta nuevos desafíos. El controlador electrónico de un interruptor automático en miniatura inteligente típicamente se alimenta con la corriente del bus en lugar de la tensión de fase para garantizar una respuesta robusta de protección contra sobrecorriente en todas las condiciones, incluidas las fallas graves de cortocircuito. Por lo tanto, el rendimiento del transformador de corriente que sirve como unidad de captación de energía y el circuito de conversión de corriente continua a corriente continua correspondiente es uno de los problemas críticos debido al volumen limitado de un interruptor automático en miniatura inteligente. En esta investigación, se construye un modelo de elementos finitos de un transformador de corriente para un interruptor automático en miniatura inteligente con COMSOL para evaluar el impacto del material del núcleo, el tamaño del núcleo y el número de vueltas de la bobina en la capacidad de captación de energía del transformador de corriente. Al mismo tiempo, se investiga la relación entre la salida de la fuente de alimentación y sus parámetros de diseño mediante simulación de circuitos. Como resultado, se propone un nuevo tipo de transformador de corriente basado en parámetros bien diseñados. Finalmente, se han realizado pruebas experimentales para verificar las características de histéresis, las características de salida y el efecto de captación de energía. Los resultados demuestran que las propiedades de histéresis del transformador se alinean con los resultados de la simulación. La fuente de alimentación puede funcionar con un mínimo de corriente de 8 amperios, lo que es un 23.08% mejor que antes.
Descripción
Con la profunda penetración de la energía renovable y el equipamiento electrónico de potencia, la protección contra sobrecorriente de un interruptor automático en miniatura inteligente enfrenta nuevos desafíos. El controlador electrónico de un interruptor automático en miniatura inteligente típicamente se alimenta con la corriente del bus en lugar de la tensión de fase para garantizar una respuesta robusta de protección contra sobrecorriente en todas las condiciones, incluidas las fallas graves de cortocircuito. Por lo tanto, el rendimiento del transformador de corriente que sirve como unidad de captación de energía y el circuito de conversión de corriente continua a corriente continua correspondiente es uno de los problemas críticos debido al volumen limitado de un interruptor automático en miniatura inteligente. En esta investigación, se construye un modelo de elementos finitos de un transformador de corriente para un interruptor automático en miniatura inteligente con COMSOL para evaluar el impacto del material del núcleo, el tamaño del núcleo y el número de vueltas de la bobina en la capacidad de captación de energía del transformador de corriente. Al mismo tiempo, se investiga la relación entre la salida de la fuente de alimentación y sus parámetros de diseño mediante simulación de circuitos. Como resultado, se propone un nuevo tipo de transformador de corriente basado en parámetros bien diseñados. Finalmente, se han realizado pruebas experimentales para verificar las características de histéresis, las características de salida y el efecto de captación de energía. Los resultados demuestran que las propiedades de histéresis del transformador se alinean con los resultados de la simulación. La fuente de alimentación puede funcionar con un mínimo de corriente de 8 amperios, lo que es un 23.08% mejor que antes.