Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


“рансформаторы тока




 

ѕринцип действи€. “рансформаторы тока (““, “ј) €вл€ютс€ вспомогательными элементами, с помощью которых измерительные органы –« получают информацию о значении, фазе и частоте тока защищаемого объекта. ќт достоверности получаемой информации зависит правильность действи€ устройств –«. ѕоэтому основным требованием к ““, питающим устройства –«, €вл€етс€ точность трансформации контролируемого тока с погрешност€ми, не превышающими допустимых значений. ѕринцип устройства ““ по€сн€ют схемы, приведенные на рис. 4.1. «аметим, что один из вторичных зажимов ““ должен об€зательно заземл€тьс€ по услови€м техники безопасности.

“рансформатор тока (рис.4.1, а) состоит из первичной обмотки w 1, включаемой последовательно в цепь контролируемого тока, вторичной обмотки w 2, замкнутой на сопротивление нагрузки Zн, состо€щее из последовательно включенных элементов –« или измерительных приборов, и стального магнитопровода 1, с помощью которого осуществл€етс€ магнитна€ св€зь между обмотками.

ѕервичный ток I 1, проход€щий по виткам первичной обмотки w 1, и ток I 2, индуцированный во вторичной обмотке w 2, создают магнитодвижущие силы (ћƒ—) I 1 w 1 и I 2 w 2, которые вызывают соответственно магнитные потоки 1 и 2, замыкающиес€ по стальному магнитопроводу 1. Ќамагничивающие силы и создаваемые ими магнитные потоки с учетом их положительных направлений, показанных на рис.4.1, геометрически вычитаютс€, образу€ результирующую ћƒ— I нам w 1 и результирующий магнитный поток трансформатора т:

; (4.1)

. (4.1а)

ѕоток т, называемый рабочим или основным, пронизывает обе обмотки и наводит во вторичной обмотке Ёƒ— 2, котора€ создает в замкнутой цепи вторичной обмотки ток I 2. ѕоток т создаетс€ ћƒ— I нам w 1 и, следовательно, током I нам. ѕоследний €вл€етс€ частью тока I 1 и называетс€ намагничивающим током. ≈сли I нам= 0, выражение (4.1) примет вид

I 1 w 1 = I 2 w 2,

откуда

,

где - коэффициент трансформации, называемый витковым, в отличие от номинального. (ѕод номинальным коэффициентом трансформации подразумеваетс€ отношение номинального первичного тока ““ ко вторичному: . ¬ заводских материалах даетс€ номинальный коэффициент трансформации. ѕри Iнам = 0 ). ѕри отсутствии намагничивающего тока вторичный ток I 2 (расчетный ток) равен первичному току I 1, поделенному на коэффициент трансформации ““, равный . ¬ этом случае первичный ток полностью трансформируетс€ во вторичную обмотку w 2, и ““ работает идеально без потерь и погрешностей.

ќбозначение выводов обмоток трансформаторов тока. ѕри изготовлении ““ выводы первичной и вторичной обмоток условно обозначаютс€ (маркируютс€) так, чтобы при помо≠щи этих обозначений можно было определ€ть направление вторичного тока по направлению первичного. ¬ыводы пер≠вичной обмотки могут обозначатьс€ произвольно: один прини≠маетс€ за начало Ќ, а второй - за конец обмотки  (рис. 4.2, а).

ћаркировка же выводов вторичной обмотки выполн€етс€ по следующему правилу. ѕри прохождении тока в первичной об≠мотке от начала Ќ к концу  за начало вторичной обмотки Ќ принимаетс€ тот ее вывод, из которого в этот момент ток вы≠текает в цепь нагрузки (pиc. 4.2, а).—оответственно второй вывод вторичной обмотки принимаетс€ за конец обмотки  . ѕри обозначении выводов вторичной обмотки по указанному выше правилу ток в обмотке реле, включенного во вторичную цепь ““, имеет такое же направление, как и в случае включе≠ни€ реле непосредственно в первичную цепь (рис. 4.2, а). «аводы Ц изготовители обозначают начало и конец первичной обмотки трансформаторов Ћ 1 и Ћ 2, а начало и конец вторичной обмотки » 1 и » 2 (рис. 4.2, б, в).

Ќа рис. 4.2, г показана векторна€ диаграмма первичного и вторичного токов при прин€тых на рис. 4.2, а их условных положительных направлени€х.

 

Ќа рис. 4.2, д показано, как измен€етс€ направление тока во вторичной обмотке и маркировка выводов вторичной обмотки при различном выполнении намотки вторичной обмотки. Ќаправление потока 1 и вторичного тока определ€ютс€ по правилу буравчика.

ѕричины погрешности. ¬ реальном трансформаторе тока , как это следует из (4.1). “ок I нам €вл€етс€ об€зательной частью первичного тока I 1, он образует ћƒ—, создающую поток , который и осуществл€ет трансформацию. »з выражени€ (4.1) вторичный ток реального ““

, (4.3)

где - витковый коэффициент трансформации.

»з выражени€ (4.3) следует, что действительный вторичный ток I 2 отличаетс€ от расчетного (идеального) значени€ I 1/ kI, определенного по формуле (4.2), на значение , которое вносит искажение в абсолютное значение и фазу вторичного тока. “аким образом, причиной, вызывающей погрешность в работе ““, €вл€етс€ ток намагничивани€ I нам.

¬екторна€ диаграмма и виды погрешностей ““. »скажающее вли€ние тока намагничивани€ на вторичный ток ““ показано на векторной диаграмме рис. 4.3, в основу которой положена схема замещени€ (см. рис. 4.1, б).

¬ схеме замещени€ магнитна€ св€зь между первичной и вторичной обмотками ““ заменена электрической, а все ве≠личины первичной стороны приведены к виткам вторичной обмотки: и .

«а исходный при построении диаграммы прин€т вектор вто≠ричного тока , а затем стро€тс€ векторы напр€жени€ на вы≠ходе вторичной обмотки: и .

¬ектор вторичного напр€жени€ равен падению напр€≠жени€ в сопротивлении нагрузки , т. е. . ќн опережает на угол . ¬ектор вторичной Ёƒ— ““ равен геометрической сумме напр€жени€ и падени€ напр€жени€ в сопротивлении вторичной обмотки ,т. е. ,или, выразив как падение напр€жени€ в , получим

. (4.4)

Ёƒ— опережает на угол α.

— учетом условно прин€тых положительных направлений токов и Ёƒ— в схеме замещени€ результирующий магнитный поток ““ ‘т показан отстающим от создаваемой им Ёƒ— на 90о. Ќамагничивающий ток ““ , создающий поток ‘т, опережает последний на угол γ, обусловленный активными потер€ми от нагрева стали сердечника ““. (“ок имеет две составл€ющие: , котора€ определ€ет потери энергии на нагрев магнитопровода вихревыми токами, и , котора€ осуществл€ет намагничивание сердечника, т.е. создает поток ‘т. —оставл€юща€ << , поэтому углом γ можно пренебречь и считать, что вектор совпадает по фазе с ‘т и равен ). ѕриведенный пер≠вичный ток находитс€ как геометрическа€ сумма векторов вторичного тока и тока намагничивани€ .

¬екторна€ диаграмма нагл€дно показывает, что за счет тока вторичный ток получаетс€ меньше приведенного пер≠вичного тока на и сдвинут относительно него по фазе на угол δ.

ѕри рассмотрении работы –« учитываютс€ три вида погреш≠ностей ““: токова€ ,полна€ ε, углова€ δ.

“окова€ погрешность определ€етс€ величиной (отрезок AD на рис. 4.3). ќна равна арифметической разности и показывает, насколько действительный ток меньше расчет≠ного тока .

”глова€ погрешность характеризуетс€ углом δ, показывающим, насколько действительный ток сдвинут по фазе от≠носительно приведенного первичного тока (т. е. идеального вторичного тока и реального первичного тока).

ѕолна€ погрешность ε определ€етс€ модулем (абсолютным значением) вектора (отрезок ј— на рис. 4.3). Ёта погрешность равна геометрической разности действующих значений векторов ,приведенной ко вторичной стороне, и : .

»з рассмотрени€ треугольника ј¬— (рис. 4.3) следует, что полна€ погрешность (ε = ) определ€ет и характеризует как погрешность по току , так и погрешность по углу δ. ”гол δ очень мал, поэтому можно считать, что равен отрезку ј¬, а угол δ, измер€емый в радианах длиной дуги DC, приблизи≠тельно равен отрезку ¬—.

Ёто означает, что .— увеличением а, завис€щего от угла нагрузки (угла между током и напр€жением ), растет, а угол δ уменьшаетс€. ѕри вектор совпадает по фазе с вектором ,и тогда погрешность по току дости≠гает максимального значени€. ѕри этом будет равна ε, уг≠лова€ же погрешность становитс€ минимальной (δ = 0).

ѕогрешность по току и полна€ погрешность выражаютс€ в относительных единицах или процентах как отношение действующих значений этих погрешностей к дей≠ствующему значению приведенного первичного тока.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-01-29; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1174 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

¬ моем словаре нет слова Ђневозможної. © Ќаполеон Ѕонапарт
==> читать все изречени€...

1243 - | 1211 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.014 с.