Контрольные вопросы

9.5. Как достигается размагниченное состояние ферромагнетика?

Объясните ход кривой намагничивания.

9.6. Что называется предельной петлей гистерезиса, основной кривой намагничивания? В каких единицах СИ определяют В, Н, ?

9.7. Нарисуйте петли гистерезиса магнитомягкой и магнитотвердой сталей. Как получить значения B_r и H_c?

9.8. Каковы источники погрешностей измерения магнитной индукции тороида при использовании электронного осциллографа? Приведите диаграммы изменения во времени напряженности магнитного поля и индукции в кольцевом образце.

9.9. Для каких целей и как производят размагничивание образца перед определением его характеристик?

10. Исследование трансформаторов тока

Цель работы: Ознакомиться с измерительными трансформаторами тока. Определить экспериментально погрешности трансформаторов тока дифференциальным методом.

Приборы и оборудование

Трансформатор тока. Первичная обмотка трансформатора тока имеет небольшое число витков W₁ и включается всегда последовательно в цепь потребителя электрического тока (рис.10.1). Во вторичную обмотку включаются приборы с малым сопротивлением (0.2-0.8 Ом), поэтому режим работы трансформатора близок к режиму короткого замыкания.

Рис.10.1. Трансформатор тока

В работе в качестве образцового используется трансформатор тока типа УТТ-5. Основные характеристики УТТ-5: номинальные первичные токи 15, 50, 100, 150, 200, 300, 600 А; номинальный вторичный ток 5 А; номинальная частота 50 Гц; номинальная нагрузка вторичной обмотки 0.2 Ом при cos() = 0.8 или 1.0; класс точности 0.2; номинальное число ампервитков 600. Допустимые значения погрешностей УТТ-5 при номинальной нагрузке вторичной обмотки приведены в таблице 10.1.

Таблица 10.1

Допустимые значения погрешностей УТТ-5

Ток в первичной обмотке, в % от номинального	Допустимая погрешность
	тока, ±0, %	угловая, ±0, мин
10	0.50	20
20	0.35	15
50	0.30	13
от 100 до 120	0.20	10

Поверяемый трансформатор тока ТК-20: номинальный ток в первичной обмотке 50 А, номинальный ток во вторичной обмотке 5 А.

Дифференциальный прибор для поверки трансформаторов тока. Первичные обмотки поверяемого ТА_X и образцового ТА₀ трансформаторов (рис.10.2) соединены последовательно, по ним проходит ток I₁.

Рис.10.2. Поверка трансформатора тока

Вторичный ток образцового трансформатора I₀₂ проходит через амперметр, резистор (реохорд) А, первичную обмотку «воздушного» трансформатора Т_рв и резистор R_N. Вторичный ток поверяемого – I_X2 – через резистор R_N и магазин сопротивлений Z, имитирующий нагрузку поверяемого трансформатора. Таким образом, по резистору R_N протекает ток I, равный разности токов I_X2 и I₀₂. Номинальные значения коэффициентов трансформации образцового и поверяемого трансформаторов выбирают одинаковыми, поэтому I_X2  I₀₂, а I<<I_X2.

Ток I определяют путем измерения падения напряжения на резисторе R_N (напряжение ~U_Х) с помощью потенциометра переменного тока в прямоугольной системе координат (реохорды А, Б; T_рв; Р).

Сопротивления резисторов R_А, R_Б, R_N и воздушный трансформатор Т_рв выбирают с таким расчетом, чтобы на шкалах реохордов АиБ можно было непосредственно отсчитать значения величин _I [%] и _I [мин], соответственно.

Предельные значения погрешностей поверяемого трансформатора определяют с учетом погрешностей образцового трансформатора:

_IП = _I + ₀; _IП = _I + ₀. (10.1)

Здесь _IП, _IП – предельные значения погрешностей поверяемого трансформатора; _I, _I – показания дифференциального прибора_; ₀, ₀ – погрешности образцового трансформатора.

Знаки погрешностей ₀ и ₀ выбирают такими же, что и знаки погрешностей _I и _I.

Полное сопротивление Z определяют путем измерения падения напряжения на нем компенсатором прямоугольной системы координат. В этом случае ~U_X – падение напряжения на Z. На реохорде А (левый) отсчитывается R [Ом], на реохорде Б (правый) – Х [Ом].

В работе в качестве дифференциального прибора используется аппарат АТТ. Аппарат предназначен для поверки трансформаторов тока классов точности 0.2, 0.5, 1, 3, а также для измерения сопротивлений на промышленной частоте 50 Гц. Пределы измерения погрешностей: токовой от ±0.75 до ±4.5%, угловой от -20 и +40 до -120 и +420 мин, активной составляющей сопротивления от 0.16 до 3.2 Ом, реактивной составляющей от 0.23 до 4.6 Ом. Погрешности измерения погрешности: токовой от ±0.0125 до ±0.075%, угловой от ±0.5 до ±3 мин, сопротивления от ±0.005 до ±0.1 Ом.

Магазин сопротивлений типа НТТ-1: номинальный вторичный ток 5 А, основная погрешность ±3%, номинальное значение полного сопротивления от 0 до 2 Ом, номинальный коэффициент мощности 0,8.

Амперметр электромагнитной системы: пределы измерения 2 и 6 А (40 и 120% от номинального тока 5 А), класс точности 1.0.

Вольтметр В3-38: пределы измерения – от 100 мкВ до 300 В, рабочий диапазон частот от 20 Гц до 5 МГц, основная погрешность 2.5% на пределах 1-300 мВ и 4% на пределах 1-300 В в диапазоне частот от 45 Гц до 1 МГц, в остальной части диапазона частот 6%.