تيار الإثارة لمحول التيار هو التيار المطلوب لإنشاء التدفق المغناطيسي والحفاظ عليه في قلب الأشعة المقطعية. إنه عنصر صغير ولكنه مهم للغاية في تشغيل التصوير المقطعي، لأنه يؤثر بشكل مباشر على دقة التحويل الحالي. وفقًا للجنة الكهروتقنية الدولية (IEC)، يتم تعريف تيار الإثارة على أنه "قيمة جذر متوسط التربيع للتيار المأخوذ بواسطة الملف الثانوي لمحول تيار، عندما يتم تطبيق جهد جيبي ذي تردد مقنن على الأطراف الثانوية، حيث يكون الملف الأساسي وأي ملفات أخرى مفتوحة -مدارة".
في الدائرة المكافئة للأشعة المقطعية، يتدفق تيار الإثارة عبر فرع المغنطة، الذي يمثل الخصائص المغناطيسية للنواة. من المفترض أن يتحول التيار الأولي بشكل كامل إلى الجانب الثانوي، ولكن يتم تحويل جزء من هذا التيار من خلال فرع الإثارة. والباقي هو التيار الثانوي الحقيقي الذي يتدفق عبر العبء الخارجي. تيار الإثارة هو دالة لجهد الإثارة الثانوي (Es) ومقاومة الإثارة الثانوية (Ze)، وهو يمثل دورات الأمبير - اللازمة لمغنطة القلب.
يمكن تقسيم تيار الإثارة إلى مكونين: تيار المغنطة ومكون الخسارة. التيار المغنطيسي (Im) هو المكون الذي ينتج التدفق المغناطيسي في القلب. يمثل مكون الخسارة (Ia) خسائر الطاقة النشطة في القلب بسبب التيارات الدوامية والتباطؤ. إجمالي تيار الإثارة هو مجموع طور هذين المكونين: أي=Im + Ia. عادةً ما يكون تيار المغنطة أكبر بكثير من مكون الخسارة، خاصة في المواد الأساسية-عالية الجودة ذات الخسائر المنخفضة.
يعتمد حجم تيار الإثارة على عدة عوامل. تلعب خصائص المادة الأساسية-بما في ذلك النفاذية وكثافة تدفق التشبع والخسائر-دورًا أساسيًا. تتطلب المواد ذات النفاذية العالية تيارًا مغنطيسيًا أقل لإنتاج تدفق معين. تؤثر الأبعاد الأساسية وعدد اللفات الثانوية أيضًا على تيار الإثارة: النواة الأكبر والمزيد من اللفات تؤدي عمومًا إلى تيار إثارة أقل لجهد معين. يعد جهد الإثارة، الذي يحدده العبء والتيار الثانوي، عاملاً حاسماً آخر.
تيار الإثارة هو المصدر الأساسي للخطأ في محول التيار. نظرًا لأن تيار الإثارة يطرح من التيار الذي قد يكون متاحًا للدائرة الثانوية، فإنه يساهم بشكل مباشر في نسبة الخطأ في التصوير المقطعي. يمكن فهم العلاقة بين تيار الإثارة وخطأ النسبة من خلال الأخذ في الاعتبار أن عدد دورات الأمبير الأولي - يجب أن يساوي مجموع عدد دورات الأمبير الثانوي - وأمبير الإثارة - عدد دورات. عندما يزيد تيار الإثارة-بسبب الحمل العالي، أو ارتفاع الجهد الثانوي، أو تشبع النواة-، ينخفض التيار الثانوي، وتزداد نسبة الخطأ.
عادةً ما يتم تقديم خاصية الإثارة في التصوير المقطعي على شكل منحنى يربط الجهد الثانوي المطبق بتيار الإثارة. يحتوي هذا المنحنى على منطقتين متميزتين: منطقة خطية عند الفولتية المنخفضة حيث لا يكون القلب مشبعًا، ومنطقة مشبعة عند الفولتية العالية حيث يزداد تيار الإثارة بسرعة مع زيادات صغيرة في الجهد. يسمى الانتقال بين هذه المناطق بنقطة الركبة. تحت نقطة الركبة، تيار الإثارة صغير ودقة التصوير المقطعي جيدة. فوق نقطة الركبة، يزداد تيار الإثارة بشكل كبير وتتدهور دقة التصوير المقطعي بسرعة.
يحدد تيار الإثارة الحد الأقصى من الدقة التي يمكن تحقيقها باستخدام الأشعة المقطعية المحددة. نظرًا لأن تيار الإثارة هو خاصية متأصلة في النواة المغناطيسية، فإنه يضع حدًا أساسيًا لأداء التصوير المقطعي المحوسب. حتى في ظل الظروف المثالية، يقدم تيار الإثارة نسبة خطأ صغيرة ولكن ليست -نسبة صفر وخطأ طور. هدف مصمم الأشعة المقطعية هو تقليل تيار الإثارة من خلال الاختيار الدقيق للمواد الأساسية، والأبعاد الأساسية، وتكوين اللف.
في التطبيقات العملية، يتم قياس تيار الإثارة أثناء اختبار الأشعة المقطعية للتحقق من أداء الأشعة المقطعية. يتضمن اختبار الإثارة تطبيق جهد متغير على الملف الثانوي مع دائرة مفتوحة أولية - وقياس تيار الإثارة الناتج. يتم استخدام منحنى الإثارة الذي تم الحصول عليه من هذا الاختبار لتحديد جهد نقطة الركبة وتقييم مدى ملاءمة الأشعة المقطعية لتطبيقات الحماية. يعتبر التصوير المقطعي ذو تيار الإثارة الأقل لجهد معين ذو جودة أعلى بشكل عام.
تيار الإثارة له أيضًا آثار مهمة على السلامة. إذا كانت الدائرة الثانوية لـ CT مفتوحة عن غير قصد- أثناء تدفق التيار الأولي، فإن تيار الإثارة سوف ينتج جهدًا عاليًا جدًا عبر الأطراف الثانوية. وهذا يمكن أن يعرض الأفراد للخطر ويؤدي إلى تلف المعدات. لا ينبغي أبدًا ترك الدائرة الثانوية لمحول التيار مفتوحة-مدارة بينما يستمر التيار الأولي في التدفق، حيث يتصرف CT كخانق مشبع للغاية، مما ينتج جهدًا مرتفعًا وذرويًا نسبيًا عند الخرج الثانوي.
باختصار، تيار الإثارة هو خاصية أساسية لمحولات التيار التي تحدد بشكل مباشر دقتها وأدائها. إنه يمثل التيار المطلوب لمغنطة القلب وهو المصدر الأساسي لأخطاء النسبة والطور. يعد فهم تيار الإثارة-وعلاقته بالمواد الأساسية والعبء وجهد التشغيل-أمرًا ضروريًا لاختيار الأشعة المقطعية واختبارها وتطبيقها في أنظمة الطاقة الكهربائية.