4. Вимірювальні трансформатори

Вимірювальні трансформатори струму перетворюють змінний струм від 0,8 до 40 000А в струм з граничним значенням 1; 2; 2,5; 5А. Тому в трансформаторах струму первинний струм, зазвичай, більший вторинного. Первинна обмотка трансформатора струму містить малу кількість витків і її виводи АВ (рис.7.7) підключають у розрив провідника з вимірювальним струмом.

Число витків вторинної обмотки більший ніж первинної. До її виводів СД послідовно підключають амперметри , вольтметри та інші прилади.

Вторинні кола вимірювальних трансформаторів напруги розраховані на напругу 100В. Виводи ЕF первинної обмотки високої напруги вмикають в досліджуване коло паралельно. У вторинне коло LN з меншим числом витків (w₁>w₂) паралельно підключають вольтметри, ватметри та ін. (рис. 7.7).

Рис. 7.7. Схема вимірювального трансформатора

За показами приладів, що включені у вторинні обмотки, можна визначити значення вимірювальних величин. Для цього їх покази множаться на дійсні коефіцієнти трансформації:

К_і=І₁/І₂; (7.20)

К_u=U₁/U₂. (7.21)

Але дійсні коефіцієнти трансформації невідомі, так як вони залежать від режиму роботи трансформатора (від значень струмів, напруг, опорів навантаження вторинного кола та ін.). Тому замість дійсних коефіцієнтів трансформації використовують номінальні коефіцієнти трансформації:

К_{u ном}=U_{1 ном}/U_{2 ном}=w₁/w₂; (7.22)

K_{i ном}=І_{1 ном}/I_{2 ном}=w₂/w₁. (7.23)

Відносні похибки _і, _u через нерівності дійсного і номінального коефіцієнта трансформації визначаються наступними виразами:

_і=(К_{і ном}-К_і)100/К_і; (7.24)

_u=(К_{u ном}-К_u)100/К_u. (7.25)

Вимірювальні трансформатори мають також фазову похибку, зв’язану з тим, що в реальному трансформаторі кут між повернутим на 180° вектором вторинної напруги (струму) і відповідним вектором первинної напруги (струму) нерівний 0. За точністю трансформатори струму поділяються на наступні класи: 0,01; 0,02; 0,05; 0.1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0. У залежності від області використання вимірювальні трансформатори струму виготовляються стаціонарними і переносними. Переносний трансформатор струму И-54 класу точності 0,2 має номінальні первинні струми 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0; 20,0; 50,0 А, вторинний струм 5 А, номінальне навантаження 0,4 Ом.

Універсальний трансформатор струму типу УТТ-5М, має первинні номінальні струми 15 і 50 А, вторинний 5А. Стаціонарні трансформатори напруги мають класи точності: 0,2; 0,5; 1,0, а лабораторні 0,05; 0,1; 0,2 [12].

Запитання

1. Як поділяються перетворювачі електричних величин?

2. Для чого призначені масштабні перетворювачі?

3. Як поділяються масштабні перетворювачі?

4. Для чого використовуються шунти?

5. Як визначається значення опору шунта?

6. Що визначає коефіцієнт шунтування?

7. Як поділяються за точністю стандартні шунти?

8. Для чого служать додаткові резистори в вимірювальних приладах?

9. Як визначається опір додаткового резистора для вимірюваль-ного приладу?

10. Як поділяються за точністю стандартні додатко-ві резистори для приладів?

11. Для чого застосовуються подільники напруги?

12. Із яких елементів виготовляються подільники напруги для змінного струму?

13. Як визначається напруга на виході активного подільника?

14. Як визначається коефіцієнт передачі ємнісного подільника?

15. На які значення струму розраховані вторинні кола вимі-рювальних трансформаторів струму?

16. На які значення напруги розраховані вторинні кола вимі-рювальних трансформаторів напруги?