10.Измерительные трансформаторы. Назначение. Особенности конструкций. Особенности режимов работы. Погрешности. Классы точности.

Измерительные трансформаторы тока и напряжения применяются 1)для отделения цепи измерительных приборов и защитных реле от сети высокого напряжения в целях безопасности обслуживания и облегчения изоляции их токоведущих частей. 2) для преобразование тока и напряжения в величины, удобные для измерения стандартными приборами. Трансформаторы тока предназначены:

1) для уменьшения величины тока, протекающего в токовых цепях измерительных приборов и реле;2) для изоляции приборов и реле от высокого напряжения сети.

Принцип действия трансформаторов тока аналогичен обычным трансформаторам, но имеет следующие особенности:

а) первичная его обмотка включается в сеть последовательно с нагрузкой;

б) ток во вторичной цепи трансформаторов тока строго пропорционален току в первичной цепи и не зависит от сопротивления подключаемых к нему измерительных приборов и реле;

в) первичная обмотка трансформаторов тока обычно содержит один или несколько витков, вторичная же имеет весьма большое количество витков.

Первичная обмотка тр тока включается последовательно в измерительную цепь, а вторичная обмотка замыкается на измерительные или защитные приборы, имеющие малые внутренние сопротивления и вкл. последовательно друг другу. Поэтому тр. тока работает в режиме близком к короткому замыканию. Согласно схеме замещения трансформатора:

_{, Zнг.- приведенное значение сопротивления нагрузки во вторичной цепи.}

_{Трансформаторы тока изготавливаются на классы точности 0,2;0,5;1,3 и 10.Эти цифры указывают допустимую токовую погрешность в процентах при номинальном токе. Угловая погрешность для первых трех классов не должна превышать соответственно 10,40 и 80’} Вторичная обмотка трансформатора тока равносильна ЭДС, которая имеет весьма высокое внутреннее сопротивление. Сопротивление же подключаемых приборов и реле мало. Поэтому вторичный ток определяется, практически, только внутренним сопротивлением трансформатора. Номинальным коэффициентом трансформации трансформатора тока называется отношение паспортных номинальных токов первичной и вторичной обмоток

_{Измерительные и защитные приборы, питаемые от трансформатора напряжения, подключается к его вторичным обмоткам параллельно. Трансформаторы напряжения работают в условиях близким к холостому ходу, т.е. сопротивление их нагрузки велико по сравнению с сопротивлениями обмоток. При этом падение напряжение в обмотках тр. относительно малы и погрешность тр. также мала. Тр. напряжения изготавливаются с классами точности 0,2; 0,5; 1 и 3.}

11.Трансформаторы специального назначения: для преобразования числа фаз; для преобразования частоты; пик-трансформаторы, сварочные, трансформаторы с подмагничиванием шунтов (трпш), автотрансформаторы.

Пик – трансформатор

ПТ применяются для преобразования синусоидального напряжения в импульсы пикообразной формы. Такие импульсы напряжения необходимы для управления тиристорами либо другими полупроводниковыми или электронными устройствами. Принцип работы ПТ основан на явлении магнитного насыщения ферромагнитного материала. Первичная обмотка ПТ расположена на увеличенном в диаметре стержне, в то время как вторичная обмотка располагается на уменьшенном в диаметре стержне. Имеет место шунтирующий стержень. Принцип действия основан на явлении перенасыщения магнитопроовода в местах с узким стержнем. В результате чего Е2 практически = 0 для данного периода, но малейшее изменение значения Ф2 влечет скачкообразное изменение Е2.

Автотрансформаторы.

Это трансформаторы, у которых помимо магнитной связи между обмотками имеется и электрическая связь. Обмотка с числом витков ωaxодновременно является частью первичной и вторичной обмотки. При условии, что коэффициент трансформации автотрансформатора меньше 2-х, то виткиωaxможно выполнить проводом меньшего сечения. При этом снижается расход материала и снижаются габариты. Поэтому КПД, при прочих равных условиях, выше у автотрансформатора. К недостаткам автотрансформатора следует отнести необходимость наличия высокопрочной изоляции. По технике безопасности нельзя использовать автотрансформаторы, для подачи понимающего напряжения непосредственно потребителю.

Сварочный трансформатор:

Выполняется так, что U2должно быть 50-60 В, необходимое для зажигания дуги и ее устойчивого горения. Зажиганию дуги предшествует короткое замыкание во вторичной обмотке трансформатора, рабочий ок сварочного трансформатора соотвествует напряжению электрической дуги 30 В. Обрывает дугу перевод трансформатора в режим ХХ. В целях ограничения тока обмотки располагают на разных сторонах магнитопровода, а также включают дроссель во вторичную цепь. Коэффициент мощности сварочных трансформаторов из-за значительного индуктивного сопротивления не превышает 0,4-0,5.

ТМ для преобразования частоты.

Трансформаторные устройства, состоящие из магнитопроводов и обмоток, можно использовать для умножения частоты переменного тока, т.е. увеличения частоты в целое число раз. Практическое применение получили удвоители и утроители частоты. Два замкнутых магнитопровода имеют пять обмоток. Первичную обмотку выполняют так, чтобы она охватывала сразу два магнитопровода.