Исходные данные
ток I0 = 2,5 А
ток I1m = 3,0 А
ток I3m = 2,0 А
угол y3 = p / 2
I. В цепь несинусоидального тока включены: амперметр магнитоэлектрической системы и амперметр электродинамической системы. Амперметры имеют одинаковые номинальные токи Iн = 5 А и шкалы с одинаковым номинальным числом делений aн = 100 дел.
Необходимо:
1. Начертить схему цепи и определить, на какое число делений шкалы отклонится стрелка
– магнитоэлектрического амперметра
– электродинамического амперметра
если в сети проходит ток i = I0 + I1m × sinwt + I3m ×sin (3wt ± y3)
2. Начертить в масштабе в одних осях координат графики заданного тока i = f(t) за время одного периода основной гармоники тока.
II. В цепь несинусоидального тока включены: амперметр электродинамической системы и амперметр детекторной (выпрямительной) системы. Амперметры имеют одинаковые номинальные токи Iн = 5 А и шкалы с одинаковым номинальным числом делений aн = 100 дел.
Необходимо:
1. Определить, на какое число делений шкалы отклонится стрелка
– электродинамического амперметра
– детекторного амперметра
если в сети проходит ток i = I1m × sinwt + I3m × sin(3wt ± y3)
Решение
I.
Амперметр магнитоэлектрической системы способен измерить только постоянный ток, в цепи несинусоидального тока от тока, только постоянную составляющую этого тока, т. е. I0, следовательно, стрелка магнитоэлектрического амперметра отклонится на дел.
Рисунок 1 - Схема цепи с магнитоэлектрическим и электродинамическим амперметрами
Находим, что Im = 7,5 А, учтём, что амперметры электромагнитной, электродинамической тепловой систем реагирует на действующее значения величины тока,
Iд = Im / √2 = 7,5 / √2 = 5,31 А, тогда
Рисунок 2 - Графики заданного тока
a2 = aн / Iн × Iд = 3,7 дел.
II
Рисунок 3 - Схема цепи с электродинамическим амперметром и амперметром детекторной системы
Находим, что Im = 5 А, учтём, что амперметры электромагнитной, электродинамической тепловой систем реагирует на действующее значения величины тока,
Iд = Im / √2 = 5 / √2 = 3,54 А
Угол, на который отклонится стрелка электродинамического амперметра равен
a3 = aн / Iн × Iд = 5,65дел.
Учтём, что амперметры детекторной системы реагируют на среднее значение тока Iср.
Если за начало отсчета времени принять момент прохождения через нуль первой гармоники тока и учесть, что начало третьей гармоники смещено по отношению к начало первой на угол y3, то для кривых, не содержащих постоянной составляющей и четных гармоник после интегрирования получим:
А
Поскольку градуировка прибора производится в действующих значениях при синусоидальном токе, то угол поворота подвижной части прибора выразим в зависимости от действующего значения тока.
Коэффициент формы кривой имеет вид kф = Iд / Iср = 2,78
Угол, на который отклонится стрелка амперметра детекторной системы:
дел.