- •Файл взят с сайта www.Kodges.Ru, на котором есть еще много интересной литературы
- •1.1. Определение и классификация измерений, методов и средств измерений. Единицы физических величин
- •1.2. Погрешности измерений
- •1.3. Погрешности средств измерений
- •1.4. Характеристики электроизмерительных приборов
- •2.2. Меры единиц электрических величин
- •2.3. Эталоны единиц электрических величин
- •3.1. Шунты и добавочные резисторы
- •3.2. Измерительные трансформаторы. Общие понятия
- •3.3. Измерительные трансформаторы тока
- •3.4. Измерительные трансформаторы напряжения
- •3 5. Измерительные трансформаторы постоянного тока
- •3 6. Лабораторная работа № 1.
- •4.1. Общие вопросы
- •4 2 Технические требования
- •6 5 Мостовые цепи
- •Часть 2. Поверка амперметра
- •7.5. Самопишущие приборы прямого действия
- •7.6. Светолучевые осциллографы
- •8 1. Классификация. Общие сведения
- •8.2. Электронные вольтметры
- •6 4 Методы коррекции погрешностей
3.2. Измерительные трансформаторы. Общие понятия
Измерительные трансформаторы подразделяются на трансформаторы тока и напряжения и предназначаются соответственно для преобразования больших переменных токов н напряжений в относительно малые токи и напряжения. Благодаря трансформаторам можно применять приборы с небольшими стандартными номинальными значениями тока и напряжения (например, 5 А н 100 В) в высоковольтных цепях, по которым могут протекать большие токи.
Измерительные трансформаторы состоят из двух изолированных друг от друга обмоток, помещенных на магнитопроводе: первичной с числом витков W\ и вторичной с числом витков Ш2 (рис. 3.6, а, б).
При измерениях в высоковольтных цепях трансформаторы обеспечивают безопасность обслуживания приборов, присоединенных к вторичным обмоткам. Это достигается за счет электрической изоляции (гальванического разделения) первичной и вторичной обмоток трансформаторов и заземления металлического корпуса и вторичной обмотки. Прн отсутствии заземления и повреждении изоляции между обмотками вторичная обмотка и подключенные к ней приборы окажутся под высоким потенциалом, что недопустимо.
Рис.
3.5. Схема многопредельного вольтметра.
ствии с ГОСТ 7746-78Е вторичный номинальный ток /2н0м может быть 1; 2; 2,5; 5А при значениях /1ном в пределах от 0,8 до 40 000 А.
В трансформаторах напряжения первичное напряжение Ui больше вторичного U2, поэтому у них и»1>ш2. Обе обмотки выполняются из относительно тонкого провода (первичная — из более тонкого, чем вторичная). Вторичное номинальное напряжение Uzuсм у стационарных трансформаторов составляет 100 и^ юо/Кз" В при первичном
номинальном напряжении £Лнсм до 750/Vs В.
По схемам включения в измеряемую цепь и условию работы трансформаторы тока и напряжения отличаются друг от друга. Первичная обмотка трансформаторов тока, выводы которой обозначаются буквами Ли Лг (линия), включается в измеряемую цепь последовательно (рис. 3.6). Ко вторичной обмотке, выводы которой обо-
Рнс.
3 6. Схемы включения измерительных
трансформаторов. а
— трансформатора тока; б — трансформатора
напряжения.
значаются буквами Яь #2 (измерение), последовательно подключают амперметры, последовательные обмотки ваттметров, счетчиков и других приборов. Первичная обмотка трансформатора напряжения, выводы которой обозначаются буквами А, X (начало — конец), включается в измеряемую цепь параллельно, а к выводам вторичной обмотки, обозначаемой соответственно буквами а, х, подключают параллельно вольтметры, параллельные цепи ваттметров, счетчиков и других приборов.
По показаниям приборов, включенных во вторичные обмотки, можно определить значения измеряемых величин. Для этого их показания надо умножить на действительные коэффициенты трансформации Ki и Ки- Для трансформатора тока Ki=hlh■ Для трансформатора напряжения Ku = Ui/U2.
Действительные коэффициенты трансформации обычно неизвестны, так как они зависят от режима работы трансформатора, т. е. от значений токов и напряжений, характера и значения сопротивления нагрузки вторичной цепн и частоты тока; поэтому показания прибора умножают не на действительные, а на номинальные коэффициенты трансформации. Они указаны на щитке трансформатора в виде дроби, числитель которой есть номинальное значение первичной, а знаменатель — вторичной величины. Номинальный коэффициент трансформации для данного трансформатора имеет постоянное значение. Для трансформаторов тока обозначим его Kimm, для трансформаторов напряжения — Кином-
Относительная погрешность в процентах из-за неравенства действительного и номинального коэффициентов трансформации определяется выражениями:
для трансформатора тока
~7i 1ПЛ Кгтм — Ki
у, — 100 = 77 100 ,
17 h Kj
где I[—Klw№ /2, lf I,/2;
для трансформатора напряжения
Vl~Ul KUnou Kl
где u[=KUll(JJ2, игКаи2.
Погрешность yi называется токовой погрешностью, a yv — погрешностью напряжения. Кроме этих погрешностей у измерительных трансформаторов имеется еще так называемая угловая погрешность. Она возникает вследствие фазовых сдвигов между первичной и вторичной величиной, вносимых трансформатором.
В идеальном трансформаторе вектор вторичного тока /2 сдвинут по фазе относительно вектора первичного тока на 180°. Такой же сдвиг по фазе должен быть между векторами вторичного U2 и первичного U1 напряжений в трансформаторе напряжения. В реальном трансформаторе угол между повернутым на 180° вектором вторичной величины и соответствующим вектором первичной величины не равен нулю, а составляет угол б, который называется угловой погрешностью трансформатора. Погрешность считается положительной, если повернутый на 180° вектор вторичной величины опережает вектор первичной величины.
Угловая погрешность измерительных трансформаторов влияет только на показания приборов, отклонение подвижной части которых зависит от сдвига фаз между токами в цепях этих приборов. К ним относятся ваттметры, счетчики энергии и фазометры.