Измерительные преобразоватеи тока и напряжения

Шунты. Простейшим измерительным преобразователем тока в напряжение является шунт, который представляет собой четырехзажимный резистор. Два входных зажима,к которым подводится ток I,называются токовыми, а два выходных зажима с которых снимается напряжение U,называются потенциальными (Рис.1). К потенциальным зажимам подключается измерительный механизм ИМ. Параметрами, характеризующими шунт, являются номинальное значение входного тока I и номинальное значение выходного напряжения U. Их отношение определяет номинальное сопротивление шунта R_Ш,НОМ=U_НОМ/I_НОМ. Шунт также можно

 

Рис. 1 Шунт

рассматривать как делитель тока с коэффициентом деления (шунтирования)

n= I /I₀ = (R_ш.ном + R₀)/R_ш,ном

где Iо — ток в измерительном механизме; R₀— сопротивление измерительного механизма, поэтому шунты применяются для расширения пре­делов измерения механизмов по току. При этом большая часть измеряемого тока проходит через шунт, а меньшая — через измерительный механизм. Шунты имеют малое сопротивление и применяются главным образом в цепях постоянного тока с магнитоэлектрическими измерительными механизмами. Применять шунты с измерительными механизмами других систем нерационально, так как эти измерительные механизмы потребляют большую мощность, что приводит к существенному увеличению сопротивления шунтов и, следовательно, кувеличению их габаритов и потребляемой мощности.

При применении шунтов с измерительными механизмами на переменном токе возникает дополнительная частотная погрешность вследствие разных зависимостей сопротивлений шунта и измерительного механизма от частоты.

Если необходимо расширить предел измерения в nраз, т. е. чтобы ток Iо был в nраз меньше тока I, то сопротивление шунта должно быть равно

R_ш = Rо/(n-1)-

Шунты изготовляют из манганина. В соответствии с ГОСТ 8042—78 шунты разделяют на- типы: ШС — шунт взаимозаменяемый стационарный; ШП — шунт взаимозаменяемый переносный. Если шунт рассчитан на небольшой ток (до 30 А), то его обычно встраивают в корпус прибора. Для измерения больших токов (до 6000 А) используют приборы с наружными шунтами. В этом случае мощность, рассеиваемая в шунте, не нагревает прибор.

Наружные шунты имеют массивные Т-образные наконечники из красной меди, Наконечники служат для отвода теплоты от манганиновых пластин, которые впаяны между ними. Ток подводится к наконечникам с помощью массивных болтов — токовых зажимов. Потенциальные зажимы выполняются в виде двух болтов меньшего размера, расположенных на медных наконечниках. Сопротивление шунта, заключенное между потенциальными зажимами, подгоняется с помощью поперечных пропилов в манганиновых пластинах. Такое устройство шунта устраняет погрешности от контактных сопротивлений.

Рис. 2. Схемы многопредельных шунтов с рычажным переключателем (а), с отдельными выводами (б)

Шунты делаются взаимозаменяемыми, т. е. они рассчитываются на определенные токи и падения напряжения. В соответствии с ГОСТ шунты должны иметь номинальное падение напряжения на потенциальных зажимах: 10,!5, 30, 50, 60, 75, 300 мВ.

В переносных магнитоэлектрических приборах на токи до 30А применяются шунты, изготовленные на несколько пределов измерения I_{1 ном}, I_{2 ном}, I_{3 ном}. На рис. 2 изображены схемы многопредельных шунтов. Такой шунт состоит из нескольких резисторов, переключаемых в зависимости от предела измерения рычажным переключателем (рис. 2, а) или переносом провода с одного зажима на другой (рис. 2, б), т. е. с отдельными зажимами.

По точности шунты разделяются на классы точности: 0,05, 0,1; 0,2; 0,5 — стационарные; 0,02; 0,05; 0,2 — переносные. Число класса точности обозначает допустимое отклонение сопротивления в процентах его номинального значения.

Добавочные резисторы. Добавочные резисторы являются измерительными преобразователями напряжения в ток. Поэтому добавочный резистор, включенный последовательно с измерительным механизмом, вращающий момент которого зависит от тока, может служить для расширения пределов измерения по напряжению аналоговых вольтметров различных систем (кроме электростатической и электронной). Добавочные резисторы, называемые по ГОСТ 8023—78 добавочными сопротивлениями, также служат для расширения пределов измерения по напряжению других приборов, имеющих параллельные цепи, подключаемые к источнику напряжения. Сюда относятся, например, ваттметры, счетчики энергии, фазометры и т. д.

Добавочный резистор включают последовательно с измерительным механизмом ИМ(рис. 3.). Ток в цепи измерительного механизма I₀₎ имеющего сопротивление R_o и включенного последовательно с добавочным резистором Rд, равен:

I₀ = U/(R₀ + Rд). где U — измеряемое

напряжение-

 

75мВ U_1ном U_2ном U_3ном

Рис.3 Рис.4

Если при помощи добавочного резистора R_днадо расширить в m раз предел измерения вольтметра, имеющего номинальный предел измерения U_ном и сопротивление R₀, то, предполагая постоянство тока вольтметра Iо, можно записать: U_ном/R₀= mU_ном/(R₀+R_д), тогда R_д=R₀(m-1)

Изготовляются добавочные резисторы, как правило, из манганиновой изолированной проволоки, намотанной на пластины или каркасы из изоляционного материала. Применяются также добавочные резисторы из литого микропровода в стеклянной изоляции. Добавочные резисторы, предназначенные для работы на переменном токе, имеют бифилярную намотку для получения безреактивного сопротивления.

Наряду с расширением пределов измерения вольтметров добавочные резисторы уменьшают их температурную погрешность. Если принять, что обмотка измерительного механизма имеет температурный коэффициент сопротивления bо. а добавочный резистор — температурный коэффициент b_д, то температурный коэффициент всего вольтметра b (Рис. 3) составит:

Обычно b_д«0. Тогда

b = b₀R₀(R₀ + R_д)

В переносных приборах добавочные резисторы изготовляются секционными на несколько пределов измерения U_1ном, U_2ном, U_3ном (рис. 4).,

Добавочные резисторы бывают внутренние, встраиваемые в корпус прибора, и наружные. Последние выполняются в виде отдельных блоков и в соответствии с ГОСТ 8023—78 подразделяются на щитовые и переносные взаимозаменяемые и ограниченно взаимозаменяемые. Взаимозаменяемый добавочный резистор может применяться с любым прибором, номинальный ток которого равен номинальному току добавочного резистора.

Добавочные резисторы, так же как и шунты, делятся на классы точности: 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0. Класс точности определяется по относительной погрешности, %, равной

d=±(D/R_ном)100%,

где D — абсолютная погрешность; R_ном — номинальное сопротивление добавочного резистора. Добавочные резисторы изготовляют на номи­нальные токи от 0,01 до 60 мА. Добавочные резисторы используются для преобразования напряжений до 30 кВ.

Измерительные трансформаторы тока и напряжен ия

Измерения больших переменных напряжений и токов обычными аналоговыми электромеханическими приборами становится возможным при включении их в цепь через измерительные трансформаторы переменного тока и напряжения. Использование делителей напряжения и шунтов для этих целей нецелесообразно я даже опасно для обслуживающего персонала.

Измерительные трансформаторы состоят из двух изолированных обмоток, помещенных на ферромагнитный сердечник.

Принцип действия ИТ совпадает с принципом действия обычных трансформаторов. Во вторичную цепь трансформаторов тока включаются амперметры, последовательные обмотки счетчиков ваттметров, цепи релейной защиты и управления; к вторичной обмотке трансформаторов напряжения подключаются вольтметры, параллельные цепи ваттметров, счетчиков и других приборов.

Стационарные измерительные трансформаторы переменного тока имеют следующие эксплуатационные характеристики: частота 50 Гц; номинальное напряжение U_1ном трансформаторов напряжения — от 0,38 до 750 кВ, вторичное напряжение U_2ном—

150; 100; 100/ 3 В; классы точности трансформаторов напряжения — 0,05; 0,01;0,2; 0, 5; 1,0; 3,0; номинальный первичный ток I_1ном трансформаторов тока — 1 А... 40 кА, номинальный вторичный ток I_2ном — 1; 2; 2,5; 5 А; номинальная нагрузка вторичной цепи — 2,5; 5; 10; 25; 30; 40; 60; 75; 100 Вт; классы точности трансформаторов тока — 0,2; 0,5; 1,0; 3,0; 5,0; 10,0.

Измерительные трансформаторы переменного тока. Для удобства и безопасности измерения тока установок высокого напряжения ток вторичной цепи с помощью трансформатора тока изменяется до стандартного значения 5А или 1А.

Измерительные приборы и реле выполняются на эти токи и включаются в цепь вторичной обмотки трансформатора тока (контакты И1, И2), один вывод которой обязательно заземляется (И1).

Рис. 5

В случае повреждения трансформатора приборы и реле остаются под потенциалом земли. Отличительной особенностью режима работы трансформатора тока является то, что первичный ток не зависит от режима работы его вторичной цепи и остается неизменным при замыкании накоротко или размыкании вторичной цепи. Это связано с тем, что ток в первичной обмотке определяется сопротивлением нагрузки Z₂ которое на несколько порядков выше, чем входное сопротивление трансформатора со стороны первичной обмотки при любом значении сопротивления Z₂. Поэтому предохранитель во вторичнойцепи не ставится, так как разрыв этой цепи является аварийным режимом для трансформатора тока. Контакты первичной цепи ИТТ (Л1, Л2). Основными параметрами трансформаторов тока являются: номинальное напряжение — линейное напряжение системы, в которой трансформатор тока должен работать. Это напряжение определяет сопротивление изоляции между первичной обмоткой, находящейся под высоким потенциалом, и вторичной, один конецкоторой заземлен;

номинальный первичный и вторичный токи — токи, на которые расчитан трансформатор. Трансформаторы тока обычно имеют запaс по нагреву и позволяют длительно пропускать токи, которые примерно на 20 % выше номинального значения; номинальный коэффициент трансформации — отношение номинального первичного тока I_1ном к номинальному вторичному току I_2ном

На практике действительный коэффициент трансформации не равен номинальному вследствие потерь в трансформаторе. Различают погрешности: токовую, угловую и полную; токовая погрешность, %, определяемая выражением

I₂ — вторичный ток; I₁— первичный ток.

В реальном трансформаторе вторичный ток сдвинут по фазе относительно первичного на угол, отличный от 180°. Для отсчета этой погрешности вектор вторичного тока поворачивают на 180°. Угол между этим вектором и вектором первичного тока называют угловой погрешностью. Если перевернутый вектор вторичного тока опережает первичный ток, то погрешность положительная, если отстает, то погрешность отрицательная. Погрешность по углу измеряется в минутах.

Класс точности говорит о допустимой погрешности по току в процентах при номинальных условиях Z₂ = Z_2h.

Наряду с токовой и угловой погрешностью вводится понятие полной погрешности, %, характеризующей относительный намагничивающий ток

где I₁— действующее значение первичного тока; i₂ — мгновенном значение вторичного тока; i₁, — мгновенное значение первичного тока; Т — период частоты переменного тока (0,02 с);

номинальная нагрузка трансформатора тока — сопротивление нагрузки Ом, при котором трансформатор работает в своем классе точности при cos j_2н = 0,8 Иногда применяется понятие номинальной мощности

Р_2ном=I_2номZ_2ном

Поскольку ток I_2ном стандартизован, то номинальное сопротивление нагрузки однозначно определяет и номинальную мощность трансформатора;

номинальная предельная кратность — кратность первичного тока по отношению к его номинальному значению, при которой погрешность по току достигает 10%. Нагрузка и ее коэффициент мощности должны быть номинальными;

максимальная кратность вторичного тока — отношение наибольшего значения вторичного тока к его номинальному при номинальной вторичной нагрузке. Максимальная кратность вторичного тока определяется насыщением магнитопровода, когда дальнейшее возрастание первичного тока не ведет к возрастанию потока.

Трансформаторы тока обтекаются током короткого замыкания, и его обмотки подвергаются воздействию больших токов;

динамическая стойкость {кратность) — отношение допустимого ударного тока к амплитуде номинального первичного тока;

термическая стойкость {кратность) — отношение допустимого в течение 1с тока короткого замыкания к номинальному значению первичного тока.

Так как ток первичной обмотки задается сетью, то наибольшим термическим и динамическим воздействиям подвергается первичная обмотка. Вторичный ток часто ограничивается насыщением магнитопровода, и поэтому вторичная обмотка работает в облегченных условиях.

Режим работы трансформатора тока является, по существу, режимом короткого замыкания.

Трансформатор тока не должен давать больших погрешностей при номинальном токе и коротком замыкании.

Для того чтобы трансформатор удовлетворял определенному классу точности, погрешность должна находиться в допустимых пределах. Класс точности трансформатора определяется его погрешностью в процентах при первичном токе (100... 120)I_1ном.

В зависимости от числа витков первичной обмотки различают одновитковые и многовитковые трансформаторы тока.

В одновитковом трансформаторе первичная обмотка может быть выполнена в виде стержня или пакета шин. Примером такого исполнения

Рис.6. Одновитковый трансформатор тока ТПОЛ-10, U_ном = 10 кВ: 1- магнитопроводы; 2 — вторичная обмотка; 3 — крепежное кольцо; 4 — стержень

является трансформатор ТПОЛ-10 с литой изоляцией, представленный на рис. 6

Этот трансформатор используется как проходной изолятор при переходе из одного помещения в другое.

Применение литой эпоксидной изоляции позволяет сильно упростить конструкцию и технологию производства. Первичная обмотка — стержень 4, магнитопроводы 1 и крепежное кольцо 3 располагаются в специальной форме, после чего туда заливается жидкая масса из эпоксидной смолы, пылевидного кварцевого песка отвердителя. После затвердения и полимеризации изоляционный материал приобретает высокие электрические и механические свойства. Магнитопровод 1 трансформатора, выполненный в виде тора, изготовляется из ленты, свернутой по спирали. На тор навивается вторичная обмотка 2. Применение тороидального сердечника позволяет полностью использовать высокие свойства текстурованного материала, например стали марки Э310. Если вторичная обмотка равномерно расположена на магнитопроводе, индуктивное сопротивление вторичной обмотки равно нулю, что позволяет повысить точность трансформатора тока. Конструкция позволяет легко установить несколько магнитопроводов, каждый из которых имеет различные параметры. Главным достоинством одновиткового исполнения является его высокая электродинамическая стойкость, так как на первичную обмотку действуют силы только от подводящих шин и соседних фаз.

При выборе трансформатора тока необходимо учитывать, что его реальной нагрузкой являются не только обмотки приборов и но и сопротивления соединительных проводов.

Измерительные трансформаторы напряжения. Они служат для

преобразования высокого напряжения в низкое напряжение стандартной величины, удобное для измерения. Обычно за номинальное вторичное напряжение принято 100 В или 100 В. Это позволяет для измерения любого напряжения применять одни и те же стандартные измерительные приборы. Реле защиты, реагирующие на напряжение, также изготовляются на стандартное напряжение независимо от напряжения установки.

Первичная обмотка трансформатора изолируется от вторичной соответственно классу напряжения установки. Для безопасности обслуживания один вывод вторичной обмотки обязательно заземляется. Таким образом, трансформатор напряжения изолирует измерительные приборы и реле от цепи высокого напряжения и делает безопасным их обслуживание.

Схема включения однофазного трансформатора напряжения дана на рис. 7. Первичная обмотка 1 присоединена к цепи высокого напряжения через предохранители 3. Вторичная обмотка 2 питает нагрузку в виде обмоток измерительных приборов или реле защиты через предохранители 4. В трансформаторах напряжения нормальной конструкции заземляются и вторичная обмотка 2, и сердечник 5.

Предохранители 4 служат для защиты трансформатора напряжения от коротких замыканий в цепи вторичной нагрузки. Предохранители 3, установленные на высоковольтной стороне, служат для защиты сети от короткого замыкания в трансформаторе. Для облегчения отключения желательна установка токоограничивающих предохранителей типа ПКТ или стреляющих, с ограничивающим сопротивлением.

Вследствие высокого сопротивления самого трансформатора при возникновении короткого замыкания во вторичной цепи ток в первичной цепи мал (порядка нескольких ампер) и его величина недостаточна для срабатывания предохранителей 3.

 

Рис. 7. Схема включения однофазного

трансформатора напряжения: 1 — первичная обмотка; 2 — вторичная обмотка; 3, 4 — предохранители; 5 — сердечник ■

Основными параметрами трансформатора напряжения являются:

номинальное напряжение обмоток -напряжение на первичной и вторичной обмотках, указанное на щитке трансформатора. Номинальное напряжение трансформатора равно номинальному напряжению первичной обмотки;

номинальный коэффициент трансформации — отношение номинального первичного напряжения к номинальному вторичному напряжению:

погрешность по напряжению, %, которая определяется уравнением:

 

где U₁— напряжение, поданное на первичную обмотку; U₂— напряжение, измеренное на зажимах вторичной обмотки.

Если U₁/ U₂ = k_номто погрешность всегда будет равна нулю.

За угловую погрешность принимается угол в минутах между первичным напряжением и повернутым на 180° вторичным. Если вторичное напряжение U₂ опережает первичное напряжение U₁ погрешность по углу считается положительной. Допустимая погрешность трансформатора по напряжению в процентах при номинальных условиях численно равна классу точности.

Погрешности трансформатора не должны превышать табличные данные при колебании первичного напряжения в пределах 90... 110% и при колебании мощности на вторичных зажимах в пределах 25... 100 % от номинальных значений;

а вторичная мощность Р2соответственно:

номинальная вторичная нагрузка — ток во вторичной обмотке I₂ определяется сопротивлением нагрузки:

При уменьшении сопротивления Z₂ мощность, отдаваемая трансформатором напряжения, увеличивается и соответственно увеличивается погрешность;

номинальная мощность трансформатора — наибольшая мощность (при номинальном коэффициенте мощности, равном 0,8), которая может быть снята с трансформатора при условии, что его погрешность не выйдет за пределы, определенные классом точности.

Для того чтобы уменьшить погрешность по напряжению, снижают активное и реактивное сопротивления обмоток. Для получения малого активного сопротивления берутся малые плотности токов в обмотках (около 0,3 А/мм²), благодаря чему эти трансформаторы слабо нагружены в тепловом отношении. Для снижения индуктивного сопротивления обмоток уменьшают расстояние между первичной и вторичной обмотками.

Компенсацию погрешности по напряжению легко получить путем уменьшения числа витков первичной обмотки. Если уменьшить число витков первичной обмотки, то коэффициент трансформации становится меньше номинального и вторичное напряжение возрастает. При этом вводится положительная погрешность, которая компенсирует отрицательную. Обычно вводится такая коррекция, чтобы при холостом ходе трансформатор имел максимально допустимую для данного класса точности положительную погрешность.

На погрешность трансформатора влияет коэффициент мощности нагрузки cosj₂ и с его уменьшением погрешность увеличивается. Причем характер нагрузки оказывает большее влияние на угловую погрешность, чем на погрешность по напряжению.

На угловую погрешность витковая поправка не влияет. Угловую погрешность в трехфазных трансформаторах напряжения можно компенсировать. В этом случае необходимая компенсация достигается путем применения специальных компенсирующих обмоток. При активной нагрузке вносится положительная поправка. При индуктивной нагрузке применяется другая схема соединений, которая дает отрицательную поправку.

При напряжении до 35 кВ конструкция трансформаторов на­пряжения сходна с конструкцией силовых трансформаторов.

Индукция в сердечниках значительно меньше, чем у силовых трансформаторов. Это снижает погрешность, позволяет в некоторых случаях проводить испытания индуцированным напряжением.

Для испытания трансформатора на выводы вторичной обмотки подается удвоенное напряжение частотой 50 Гц. На первичной обмотке появляется также удвоенное напряжение. Индукция не должна превышать индукцию насыщения.

При эксплуатации возможны случаи, когда первичная обмотка, рассчитанная на работу при фазном напряжении, попадает под линейное напряжение вместо фазного. При этом сердечник не должен насыщаться.

На напряжение до 35 кВ выпускаются однофазные трансформаторы, у которых либо оба вывода обмотки высокого напряжения изолированы от корпуса (рис. 8, а), либо изолирован только один, а второй вывод заземлен.

Применение в качестве изоляции пластмасс и отказ от масляной изоляции позволяет сократить массу и габаритные размеры трансформаторов, упрощается их эксплуатация, делается ненужным уход за маслом. Трансформаторы с литой изоляцией пожаробезопасны, удобны для эксплуатации в различных передвижных установках.

Рис. 8. Внешний вид однофазных трансформаторов напряжения с масляной изоляцией (а) и литой изоляцией (б)

На рис. 8,б представлен трансформатор напряжения с литой изоляцией типа НОК-6 на те же параметры, что и масляный. Отечественная промышленность выпускает трансформаторы с литой изоляцией на напряжение до 35 кВ.

Габаритные размеры трансформаторов в значительной степени определяются изоляцией аппарата. В связи с этим там, где это возможно, трансформатор выполняется для измерения напряжения между фазой и землей. В этом случае отпадает необходимость в изоляции второго вывода первичной обмотки, который заземляется, линейное напряжение получается путем соединения в звезду вторичных обмоток таких трансформаторов. При этом, однако, погрешность измерения возрастает, так как суммируются погрешности двух трансформаторов. Такая конструкция позволяет уменьшить габаритные размеры и удешевить трансформатор напряжения.

Рис. 9. Схемы включения трансформаторов напряжения в трехфазных сетях с использованием двух (а) и трех (б) однофазных трансформаторов.

 

Возможные схемы включения однофазных трансформаторов нормаль­ного исполнения в трехфазных сетях показаны на рис. 9.

В случае, представленном на рис. 9, а, применяются два однофазных трансформатора, у которых первичная обмотка имеет изолированные выводы. Эта схема называется схемой открытого треугольника. Такая схема очень удобна для измерения мощности и энергии. В этой схеме к каждому из трансформаторов может подключаться нагрузка вплоть до номинальной.

Схема позволяет получить и напряжение U_AC = -(U_AB + U_BC) (приборы подключаются между точками а и с). Однако такое включение нагрузки не рекомендуется, так как создаются дополнительные погрешности за счет тока приборов, проходящего через обе вторичные обмотки.

При включении по схеме, представленной на рис. 9, б, могут применяться трансформаторы, у которых один из выводов первичной обмотки заземлен. Каждая из обмоток подключена к фазному напряжению, поэтому номинальное напряжение трансформатора должно равняться U_ф/ . Вторичная нагрузка подключается по схеме звезды или треугольника. Номинальное напряжение вторичной обмотки равно 100/

Для контроля изоляции и питания защиты, срабатывающей при коротком замыкании на землю, трансформаторы имеют дополнительные обмотки, которые включаются по схеме разомкнутого треугольника. При симметричном режиме сумма ЭДС, наводимых в этих обмотках, равна нулю. Если один из проводов заземляется, то равновесие ЭДС нарушается и напряжение на концах разомкнутого треугольника подается на реле или сигнализацию.

Возможны два режима работы схемы, представленной на рис.9, б. Если нейтраль сети изолирована или заземлена через дугогасящую катушку, то заземление одной из фаз, например фазы С, не ведет к короткому замыканию. Установка может оставаться длительное время в работе. При этом напряжение на трансформаторе Спадает до нуля, а напряжение на трансформаторах А я Вувеличивается до линейного. В связи с этим индукция в сердечни­ках трансформаторов Аи Вувеличивается в раз. Во избежание увеличения нагрева сердечников и резкого возрастания погрешности этих трансформаторов сердечники не должны насыщаться при таком увеличении индукции.

В установках с заземленной нейтралью заземление одной из фаз вызывает короткое замыкание. Релейная защита быстро отключает поврежденный участок. Напряжение на «здоровых» фазах при коротком замыкании не поднимается выше (1,2... 1,3)U _ф.

Уменьшение габаритных размеров и снижение стоимости транс форматоров напряжения может быть достигнуто путем объединения

Рис. 10. Трансформатор постоянного тока

трех отдельных измерительных трансформаторов в один трехфазный трансформатор. Применяются трехстержневые и пятистержневые магнитопроводы.

Трехфазные трехстержневые трансформаторы делаются с изолированной нулевой точкой на стороне высокого напряжения. Это объясняется тем, что при работе в сетях с изолированной нейтралью возникает аварийный режим работы трансформатора при заземлении одной фазы сети, если нулевая точка в трансформаторе заземлена.

Измерительный трансформатор постоянного тока. Схема трансформатора постоянного тока приведена на рис. 10.

Две обмотки, питаемые переменным током, включены навстречу одна к другой. Управляющая обмотка на схеме показана в виде проводника, проходящего через оба сердечника. Постоянный ток определяется напряжением и параметрами цепи и почти не зависит от состояния сердечников.

Цепь постоянного тока обычно обладает большим полным сопротивлением для переменного тока, и поэтому прибор работает в режиме подавленной второй гармоники. Если подводимое переменное напряжение U_~ ниже величины, необходимой для насыщения, то при наличии постоянного тока I₌ в управляющей обмотке в течение одного полупериода насыщается один сердечник, а в течение следующего полупериода — другой сердечник. Поэтому всегда один из сердечников остается ненасыщенным и к этому сердечнику можно применить правило ампер-витков, выраженное уравнением

Поскольку управляющий ток не меняется, то и выходной ток течение полупериода остается постоянным. В следующий полупериод, когда управление осуществляется вторым сердечником, о лишь меняет свое направление.

Следовательно, ток в обмотках представляет собой переменный ток с прямоугольной формой волны. Его амплитуда определяется величиной постоянного тока и коэффициентом трансформации (отношением числа витков обмоток). Мостовой выпрямитель позволяет измерять ток магнитоэлектрическим амперметром Погрешность измерения вместе с погрешностью самого прибор не превышает 1,5... 2 %. Точность может быть еще повышена применением стабилизированного источника переменного тока. Этот прибор экономичен, удобен для дистанционных измерений и дает возможность суммировать величины двух токов.

Контрольные вопросы

1.Каковы основные функции шунта?

2. Каковы основные функции добавочного резистора?

3.Привести основные характеристики измерительных трансформаторов?

4.Особенности работы измерительных трансформаторов?

5.Как соотносятся величины погрешностей измерительных преобразователей и подключаемых к ним средств измерений?

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: