Запитання для самоконтролю

1. Для чого призначений вимірювальний трансформатор струму?

2. У якому режимі працює вимірювальний трансформатор струму?

3. Як визначити коефіцієнт трансформації вимірювального трансформатора струму?

4. Складіть і опишіть принципову електричну схему включення амперметра у високовольтну мережу за допомогою вимірювального трансформатора струму.

5. Як враховуються коефіцієнт трансформації вимірювального трансформатора струму при вимірюваннях?

Завдання для самоконтролю

Високовольтне навантаження включене в мережу (рис.8.10). У коло навантаження через вимірювальні трансформатори струму 100/5 А та напруги 1000/100 В включені наступні прилади: амперметр (межа вимірювання – 5 А, кількість ділень на шкалі – 100), вольтметр (межа вимірювання – 150 В, кількість ділень на шкалі – 100), ватметр (межі вимірювань за струмом – 5 А, за напругою – 150 В, кількість ділень на шкалі – 150). При вимірюваннях стрілка амперметра відхилилася на 80 поділок, стрілка вольтметра відхилилася на 90 поділок, стрілка ватметра відхилилася на 40 поділок.

FU2

1. Визначити ціну поділки амперметра.

2. Визначити ціну поділки вольтметра.

3. Визначити ціну поділки ватметра.

4. Визначити коефіцієнти трансформації вимірювальних трансформаторів струму.

5. Визначити коефіцієнт трансформації вимірювального трансформатора напруги.

6. Визначити силу струму, який споживає навантаження.

7. Визначити напругу на затисках навантаження.

8. Визначити повну потужність, яку споживає навантаження.

9. Визначити активну потужність, яку споживає навантаження.

10. Визначити реактивну потужність, яку споживає навантаження.

11. Визначити коефіцієнт потужності навантаження.

8.5. Автотрансформатор

Автотрансформатор складається з магнітопроводу, на якому розміщена одна фазна обмотка, яка має w₁ витків. Первинне і вторинне кола трансформатора електрично зв'язані між собою (у трансформаторах, розглянутих раніше, такий зв'язок був відсутній). Первинне коло підключається до всієї обмотки, а вторинне коло – тільки до частини обмотки (з кількістю витків w₂). Розглянемо принцип дії автотрансформатора на його конструктивній схемі (рис.8.6).

До первинного кола трансформатора підводиться змінна напруга u₁, причому на один виток обмотки приходиться напруга u₁/w₁. Тоді напруга, яка знімається з затисків вторинного кола трансформатора, буде дорівнювати:

. (8.11)

Перетворивши вираз (8.11), знаходимо коефіцієнт трансформації автотрансформатора:

, (8.12)

де U_1н – номінальна напруга первинного кола, В;

U_2н – номінальна напруга вторинного кола, В.

Автотрансформатори випускають однофазні та трифазні, підвищуючі та понижуючі. Коефіцієнт трансформації автотрансформаторів знаходиться в межах від 0,5 до 2, при іншому коефіцієнті трансформації автотрансформатор не має переваги в порівнянні із силовим трансформатором. Автотрансформатори використовуються для зниження напруги на затисках електродвигуна при пуску, для східчастого регулювання напруги електричних печей, у лабораторній практиці та для інших цілей. Принципова електрична схема підключення електродвигуна до живильної мережі через автотрансформатор показана на рис.8.7.

Приклад 8.5

Необхідно запустити асинхронний електродвигун за допомогою автотрансформатора, у якого коефіцієнт трансформації для даного випадку дорівнює 2. У випадку прямого пуску електродвигуна його пусковий момент дорівнює 40 Нм.

Визначити пусковий момент електродвигуна при пуску за допомогою автотрансформатора.

Рішення.

1. Визначаємо пусковий момент електродвигуна при пуску за допомогою автотрансформатора у відповідності до (7.12) і (8.12):

.