Завдання

1 Як влаштований омметр?

2 Чому у омметра нульову поділку шкали знаходиться праворуч?

3 Як влаштований термоелектричний прилад?

4 Як влаштований детекторний прилад?

5 Як влаштований і працює лічильник електричної енергії?

6 Опишіть принцип дії цифрового вимірювального приладу.

7 Наведіть приклад вимірювання неелектричної величини за допомогою датчика.

Форма контролю

Перевірка відповідей на питання, виконаних завдань.

ВИКЛАДАЧ – Ковальова Т.І.

Самостійна робота № 6 (2 год.)

Тема 1.6 Трансформатори

МЕТА: вчити трасформатори, формувати пізнавальну самостійність, навички працювати з навчальною літературою

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ:

1 Гамола О.Є. Електротехнічний практикум: навч.посіб. / О.Є. Гамола, В.І. Коруд, В.С. Мадай, Н.П. Мусихіна. - Львів : «Магнолія 2006», 2009. – С. 227 – 247.

2 Мілих В.І. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка: Підручник / В.І Мілих. – К. : Каравела, 2007.- С. 234-257.

3 Паначевний Б.І. Загальна електротехніка : теорія і практикум / Б.І. Паначевний, Ю.Ф. Свергун. - К. : Каравела, 2003. – С. 94-118.

ПЛАН

1 Трифазні трансформатори

2 Автотрансформатор

3 Вимірювальні трансформатори

Зміст теоретичного матеріалу

1 Трифазні трансформатори

Для перетворення струму трифазної системи можна скористатися групою з трьох однофазних трансформаторів, обмотки яких можуть бути з'єднані або зіркою (рис. 24, а), або трикутником (рис. 24, б). У цьому випадку кожен трансфор-матора працює незалежно від інших як звичайний однофазний трансформатор, включений в одну з фаз трифазної системи.

Рисунок 24 - З'єднання трьох однофазних трансформаторів: а) зіркою; б) трикутником

а) б)

Рисунок 25 - Трифазний трансформатор:

а) з'єднання обмоток зіркою; б) високовольтний маслонаповнений трансформатор

На практиці значно частіше застосовують трифазні трансформатори, ви-наповнені на одному муздрамтеатрі (рис. 25). При цьому три магнітних потоку, воз-спонукає струмами в первинних обмотках, замикаються через два інших стержня сердечника.

Обмотки трифазного трансформатора зазвичай з'єднують зіркою або трикутником. Найбільш простим і дешевим є перший спосіб. У цьому випадку кожна обмотка і її ізоляція при заземленні нульової точки повинні бути розраховані тільки на фазну напругу і лінійний струм. Оскільки число витків обмотки трансформатора прямо пропорційно напрузі, то при з'єднанні зіркою кожна обмотка вимагає меншої кількості витків при більшому перетині провода; при цьому ізоляція провідників повинна бути розрахована лише на фазну напругу.

2 Автотрансформатор

Автотрансформатор є трансформатор, у якого первинна і вторинна обмотки не ізольовані один від одного і частково суміщені. У поні-лишнього автотрансформатора обмотка низької напруги є частиною обмот-ки високої напруги (рис. 26.а). Якщо частина обмотки автотрансформатора зробити первинної, а всю обмотку вторинної, то автотрансформатор буде підвищує (рис. 26,б).

а) б) в)

Рисунок 26 – Автотрансформатор: знижуючий (а); повишаючий (б);

лабораторний автотрансформатор ЛАТР (в)

У порівнянні зі звичайним трансформатором при одній і тій же потужності ав-тотрансформатор має меншу площу перетину сердечника. Це пояснюється тим, що в автотрансформаторі не вся енергія передається через магнітний потік. Частина енергії передається за рахунок безпосереднього проходження струму з первинного ланцюга у вторинний, так як вони пов'язані один з одним. Чим ближче коеффіцієнт трансформації автотрансформатора до одиниці, тим менше енергії передається магнітним потоком. Якщо n = 1, то вся енергія переходить з первинного ланцюга у вторинний без допомоги магнітного потоку, і в цьому випадку автотрансформатор становиться зайвим.

Оскільки формула трансформаторної ЕРС може бути застосована до обмоток автотранс-форматора так само, як і до обмоток трансформатора, коефіцієнт трансформації автотрансформатора виражається відомими співвідношеннями

к = w₁/w₂ = E₁/E₂ ≈ U₁/U₂ ≈ I₂/I₁/

Так як частина витків автотрансформатора входить і в первинну і у вторинну обмотки, то кількість проводів для обмоток потрібно менше, ніж у трансформаторах. Крім того, через загальну частину обмотки автотрансформатора проходить струм обох ланцюгів, рівний І₂ – І₁- (в підвищувальному автотрансформаторі І₁ – І₂). Чим ближче один до одного струми I₁ і I₂, тим менше струм в загальній частині обмотки і тим менше може бути діаметр її проводу. Таким чином, при коефіцієнті трансформації, близькому до одиниці (k = 0,5 ... 1 для підвищувального автотрансформатора і k = 1 ... 2 - для знижуючого) економиться значна кількість міді.

Найчастіше автотрансформатори виготовляють зі змінним контактом, що дозволяє плавно регулювати вихідну напругу в широких межах. Прикладом може служити лабораторний автотрансформатор (ЛАТР) (рис.26,в).

3 Вимірювальні трансформатори

У техніці великих струмів і високих напруг вимірювання електричних величин здійснюють тільки через вимірювальні трансформатори - трансформатори струму і напруги, так як безпосередні вимірювання за допомогою шунтів і додаткових резисторів дуже скрутні. Так, найбільший струм, який ще можна виміряти шляхом безпосереднього включення приладу, становить 600 А, а напруга - 2000 В. До того ж шунти і додаткові опори виходять громіздкими і дорогими, а дотик до таких приладів в мережах високої напруги небезпечно для життя.

Трансформатор струму складається з осердя і двох обмоток - первинної та вторинної (рис. 27).

Рисунок 27 – Трансформатор струму

Трансформатор напруги складається з сердечника і двох обмоток - первинної та вторинної (рис. 28).

Рисунок 28 - Трансформатор напруги