Трансформатор постоянного тока

Схема трансформатора постоянного тока имеет вид

В схеме имеются два дифференциально включенных трансформатора. Трансформаторы выполнены на сердечниках из материала с прямоугольной петлей гистерезиса (пермалои). Обмотки соединены так, что в течении одного полупериода тока I₂ МДС обмоток одного сердечника направлены согласно, а другого встречно, в результате рабочая точка А одного сердечника движется от исходного положения от точки А вправо, а от другого влево. В первом сердечнике (вправо) индукция не меняется и равна B_r и он не влияет на переменный ток I₂, во втором сердечнике при равенстве I₁W₁=I₂W₂ сердечник начинает перемагничиваться и ЭДС индуцируемая в W₂ уравновешивает U₂, в результате ток I₂ остается на уровне . Принцип действия трансформатора постоянного напряжения аналогичен. Особенности: для уменьшения I₁ обмотка W₁ , W₁’ многовитковые.

Электродинамические амперметры и вольтметры

У амперметров при малых токах до 0,5А неподвижные и подвижные катушки соединяются последовательно при этом изменение температуры и частоты в диапазоне до 3кГц практически не влияет на показания прибора, поэтому не требуется специальных мер по компенсации температурной и частотной погрешности. При токах более 0,5А катушки соединяют параллельно в этом случае необходима компенсация и частотной погрешности возникающей за счет перераспределения токов в катушках при изменении температуры и частоты. В вольтметрах обе катушки включаются всегда последовательно. Для расширения пределов измерения приборов катушки делают секционными, а также применяют измерительные трансформаторы.

Ферродинамические амперметры и вольтметры

Схемы включения катушек подвижной и неподвижной такие же, что и у электродинамических приборов. Данные приборы имеют дополнительную погрешность из-за наличия сердечника.

Составляющие этой погрешности:

- из-за нелинейности кривой намагничивания материала сердечника,

- за счет потерь в материале сердечника на гистерезис и вихревые токи.

Способы расширения пределов измерений такие же, что и у электродинамических приборов.

Электростатические вольтметры

Поскольку у электростатического вольтметра воздушный зазор между пластинами очень мал, то возникает опасность короткого замыкания пластин, для исключения этой опасности прибор подключается в сеть через специальный резистор. При высоких частотах резистор выключается. Диапазон частот от 20 Гц до 20 МГц.

На переменном токе для расширения пределов измерения используется последовательное включение с измерительным механизмом добавочных конденсаторов.

Лекция №15

Измерение мощности и электрической энергии

Электрическая мощность определяется работой, совершаемой источником электромагнитного поля в единицу времени.

Активная мощность ,

, - действующие значения

Реактивная мощность ,

Полная мощность

В цепях постоянного и однофазного переменного тока пределы измерений от 1 Вт до 10ГВт, погрешности: 0,01 – 0,1%. Пределы измерений реактивной мощности от 1 вар до 10 Мвар, погрешность от 0,1 до 0,5 %.