2.Задание на работу.

1. Определить сопротивление вторичной обмотки ТТ R₂ и X_2S .

2. Построить кривую намагничивания ТТ В_макс. =f(H),где Н – напряженность магнитного поля.

3. Определить потери в стали ТТ и R₀.

4. Построить векторную диаграмму ТТ для одного (или нескольких) значения индукции и определить , и .

5. Рассчитать полную погрешность ТТ при его глубоком насыщении.

6. Построить зависимости =f(Z_H), I₂=const, при нескольких значениях отношения W₂ /W₁.

7. По каждому опыту сделать выводы.

3.Параметры тт, подлежащего испытанию.

W₂ = 2500 витков, l_ср.= 0,12 м; W₁ = 12 витков; (электротехническая сталь)

S_{ст .}= 300*10^-6 м², W_изм = 250 витков; W₁ = 1 виток.

4. Порядок выполнения работы.

4.1. Измерьте сопротивление вторичной обмотки ТТ R₂ одним из известных вам методов.

4.2. Соберите схему по рис.3 для снятия кривой намагничивания. Расчет магнитной индукции проводится по формуле (4). По показаниям амперметра вычисляется напряженность поля:

(9)

Диапазон изменения токов 0,025…1,0 А . Все замеры и расчеты сведите в таблицу. Постройте кривую намагничивания и сделайте выводы.

4.3. Для определения сопротивления X_2S соберите схему по рис. 4 K_I=W₂ /W₁. В схеме примените амперметр действующих значений . Сопротивление X_2S вычислите используя формулу (5).

4.4. Определите сопротивление потерь R₀.

На практике применяют несколько методов определения потерь при намагничивании переменным током , и следовательно , R₀.

В настоящей работе предлагается определить потери ваттметром.

Соберите схему по рис.5 (K_I=W₂/W₁). Установите напряжение, соответству- ющее заданной преподавателем индукции, и запишите показание ваттметра и вольтметра. Ваттметр, включённый по рис.5 , учитывает не только потери на перемагничивание, но и мощность, расходуемую в вольтметре, в параллельной обмотке самого ваттметра и в обмотке W₂ ТТ. Вместе с тем ваттметр, парал- лельная обмотка которого находится под напряжением на обмотке W₂ , не учитывает некоторой мощности, переданной магнитным полем из обмотки W₁ и обусловленной ЭДС, а не напряжением .

С учетом вышесказанного, потери на перемагничивание определятся по фор-

муле :

(10)

где U₂ – действующее значение напряжения на зажимах обмотки W₂ ;

R₂ - сопротивление обмотки W₂ ;

R_V; R_W - соответственно сопротивления вольтметра и параллельной об-

мотки вольтметра.

Амплитудное значение индукции , при которой замерены потери, вычисляются по формуле (4), предварительно подключив вольтметр средних значений параллельно вольтметру V. Чтобы исключить систематическую погрешность , обусловленную тем , что в формуле (4) вместо ЭДС входит напряжение U_пр., вводят поправку по выражению:

U=U_пр.R / R (11)

где R и R–активные сопротивления соответственно обмотки W₂ и вольтметра.

E₂=U_пр.+U Сопротивление потерь R₀ , приведенное к числу витков W₂ можно определить по формуле:

(12)

а ток: I_=P₀ / E₂ (13)

При выполнении работы по сокращенной программе потери на перемагничивание можно приближенно определить расчетным путем по формуле:

P₀=P_уд.М_серд. (14)

где P_уд. – удельная мощность потерь. Ее величина задается в справочниках и зависит от индукции. При В=1 Тл для электротехнической стали P_уд. =0,9Вт/кг.

М_серд. – масса сердечника . Для исследуемого ТТ М_серд. = 0,3 кг.

4.5. Постройте векторную диаграмму ТТ при заданном преподавателем Z_H и значении В_макс.., при которой определено сопротивление потерь R₀ , и определите , и .

4.6. Соберите схему рис.6, с K= W₂ / W₁. Установите ток в первичной цепи , равный 4А и снимите осцилограмму вторичного тока. Уберите закоротку с R_H, снова снимите осцилограмму i₂ при I₁=4A. Определите относительную токовую погрешность ТТ по формуле :

(15)

где S₁ – площадь , ограниченная кривой вторичного тока и осью времени , дли- тельностью один период при нагрузке R_H (ненасыщенный ТТ).

S₂ – то же, но при нагрузке R_H+R_H (насыщенный ТТ).

4.7. Постройте зависимость =f(Z_H) при I₂ =const (задается преподавателем) и К_1H=2500 / 1. Измените I₂ в соответствии с новым коэффициентом трансформации К_1H=2500 / 12 и снова постройте указанную зависимость . Сделайте выводы.

4.8. Используя данные , полученные в п. 4.5, рассчитайте относительные погрешности, вносимые соответственно угловой и токовой погрешностью ТТ при измерении мощности (энергии) по формулам :

(16)

(17)

где K_IД – действительный коэффициент трансформации.

Вопросы.

1. Принцип действия ТТ.

2. Как зависят ,  и от нагрузки ТТ?

3. Как зависят ,  и от тока I₁?

4. Как зависят ,  и от величины К_I?

5. Какие вы знаете методы определения потерь в сердечнике ТТ?

6. Как зависит  от угла нагрузки (_Н)?

7. При снятии кривой намагничивания может быть замерено либо действующее значение несинусоидального тока , либо его первая гармоника. В каком случае расчет токовой погрешности дает большее значение и почему?