Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Электротехника.doc
Скачиваний:
7
Добавлен:
28.10.2018
Размер:
3.33 Mб
Скачать

5.3 Измерение тока, напряжения и мощности

5.3.1 Измерение тока.

Для измерения тока служат амперметры, миллиамперметры и микро- амперметры. Эти приборы включаются последовательно в участок элек- трической цепи.

При этом необходимо, чтобы внутреннее сопротивление амперметра было мало по сравнению с сопротивлением участка электрической цепи, в которой он включен. В противном случае включение при-

бора вызовет существенное изменение сопротивления и тока на данном участке электрической цепи, а так же и изменение режима работы всей цепи.

132

Сопротивления катушек (рамок) электроизмерительных приборов составляют 1-2 кОм и рассчитаны на полное отклонение стрелки при токе

100-500 мкА (что соответствует падению напряжения на приборе 0,1-1 В).

Следовательно, непосредственное включение электроизмерительного при- бора возможно только при измерении малых токов до 500 мкА в высоко- омных электрических цепях.

Чтобы использовать данный прибор для измерения токов больших значений и снизить его внутреннее сопротивление применяют шунты.

Шунт представляет собой манганиновые пластины или стержни,

впаянные в медные или латунные наконечники. Сопротивление шунта значительно меньше сопротивления рамки прибора. Шунт включается в

электрическую цепь последовательно, а параллельно ему подключается рамка (катушка) прибора.

По 1 закону Кирхгофа измеряемый ток в электрической цепи

I I А I ш

где

I А ток через рамку прибора, А;

I ш - ток через шунт, А.

2

РА

RА

А

I I

А

Iш R ш

I 1 I

1 шунт; 2 рамка (катушка) прибора; I измеряемый ток;

I ш ток через шунт;

I A ток через рамку прибора.

Рисунок 5.3 – Схема включения прибора с шунтом

Так как

rА 〉〉 rш , то

I А 〈〈 I ш , так что

I ш I .

При параллельном соединении

I А rА

I ш rш

или

I A

I ш

Отсюда сопротивление шунта

rш .

rА

133

или

r I A rA

ш

I ш

I A rA

I I A

rш

rA

n 1

, (5.14)

где

n I

I A

– коэффициент шунтирования.

Пример: Рамка прибора магнитоэлектрической системы имеет со-

противление

rA 1500

Ом и рассчитана на максимальное отклонение при

токе

I =250 мкА. Определить сопротивление шунта rш

для измерения то-

ков до 50 мА.

Решение:

1. Определим коэффициент шунтирования n :

3

n I

I A

50 10

250 ⋅10 6

 200 .

2. Определяем сопротивление шунта:

rш

rA =

n − 1

1500

200 1

 7,54

Ом.

В амперметрах, предназначенных для измерения токов до 100 А, шунты вмонтированы в корпус прибора и присоединены к контактным вы- водным зажимам.

В амперметрах, предназначенных для измерения токов более 100 А,

шунты делаются наружными и присоединяются к ним при помощи специ-

альных калиброванных проводников, так как иначе распределение токов будут неправильным.

Для расширения пределов измерения амперметров в цепях синусои-

дального (переменного) тока применяются трансформаторы тока, кото-

рые служат для преобразования больших токов в малые.

Первичная обмотка трансформатора тока, состоящая из малого числа витков, включается последовательно в цепь с измеряемым током.

Вторичная обмотка состоит из большого числа витков и в нее вклю-

чаются измерительные приборы (амперметры), изолированные от высоко-

вольтных и сильноточных проводов.

На паспорте в виде дроби указывается коэффициент трансформации трансформатора тока:

К I1

I 2

w2

w1

134

где

I1 ток первичной обмотки, А;

I 2 ток вторичной обмотки, А;

w1 число витков первичной обмотки;

w2 число витков первичной обмотки.

Например, 100/5 А означает, что данный трансформатор тока рас- считан на первичный ток 100 А и вторичный ток – 5 А. Коэффициент трансформации этого трансформатора К =100/5=20.

Зная К и получив показания амперметра во вторичной цепи транс-

форматора тока

I 2 , можно определить первичный ток

I1 KI 2 .

Большинство трансформаторов тока выпускаются с номинальным вторичным током 5 А.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.