3 6. Лабораторная работа № 1.

ПОВЕРКА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА

Погрешность коэффициента трансформации и угловую погреш­ность трансформатора тока можно определить при помощи диффе­ренциального прибора, например, типа АТТ, схема которого дана на рис. 3.17, а.

Первичные обмотки поверяемого ТА_Х и образцового ТА о тр анс- форматоров соединены последовательно, и по ним проходит ток

Последовательно со вторичной обмоткой образцового трансформато­ра соединена первичная обмотка образцовой катушки М взаимной индуктивности, вторичная обмотка которой замкнута на реохорд аб. Вторичный ток 102 образцового трансформатора проходит по конту­ру И₁₀АБ'ВДИ₂₀. Вторичный ток I_x2 поверяемого трансформатора проходит по контуру И_ХхДВБ'БИ_2х.

Таким образом, по резистору /?_Вд протекает ток Д/, равный

разности токов 1_х2 и 1₀₂. Номинальные значения коэффициентов транс­формации образцового it поверяемого трансформаторов выбирают одинаковыми, поэтому I_x2~Iq₂, а Д/</

На векторной диаграмме (рис. 3.17,6) даны векторы этих трех токов. На этой же диаграмме дан вектор тока /₀з вторичной обмотки катушки взаимной индуктивности. Так как ЭДС, наведенная во вто-

h

С
/77	>Al /
hz	& Г*2
	/ У
л	hs^E с . hs
	6)

ТА₀ 1 £23-, °Л₂ Л)

Рис. 3.17. Поверка трансформатора тока.

а — принципиальная схема дифференциального прибора; грамма.

- векторная диа-

ричной обмотке катушки взаимной индуктивности, отстает по фазе от тока /₀2 на угол, равный л/2, а сопротивление этой цепи активное, то ток /оз также отстает по фазе от тока 1₀₂ на угол л/2.

Считая погрешности образцового трансформатора равными ну­лю, угол 6_Х, образованный векторами токов 1_Х2 и /₀₂, можно рас­сматривать как угловую погрешность поверяемого трансформатора тока. Так как угловая погрешность мала, то ток 1_х2 можно считать равным проекции его вектора на направление вектора тока т. е.

1_Х2 cos 6_Ж » 1_Х2 = /₀₂ + Д/ cos .

Отсюда погрешность коэффициента трансформации трансформа­тора в процентах

1x2 — Л)2 _шп Ы cost •уд. = 100 = 100. (3.5)

Из этой же векторной диаграммы с достаточной ючностью по­лучим

tgSjc = Д/sin ty//₀₂.

Так как мал, то 6_Х ~ tg 8_Х и, следовательно, б_ж « Д/ sin ty//₀₂.

Выражая оне в радианах, а в минутах, получаем;

Д/ sin ф Д/ sin ф

б_ж = 3440 — = — . (3.6)

/₀₂ 0,00029/₀₂

Для определения погрешностей трансформатора движки прибо­ра а' и Б' перемещают так, чтобы получить нулевое значение тока в сравнивающем устройстве СУ, в качестве которого используется виб­рационный гальванометр. В этом случае вектор падения напряжения на резисторе #_Вд будет равен сумме векторов падений напряжений на сопротивлениях Ra н Re (рис. 3 17, а).

Так как падение напряжения на сопротивлении резистора д

совпадает по фазе с током Д/, а падение напряжения на сопротив­лении резистора R_A совпадает по фазе с током /ог, то Z.п'т'с' = —/Lnmc=Z-ф, откуда

. , ^!03^R6

cos ф = , sin ф =

Д/Я_вд ^v Д/Л_Вд

Подставляя полученные значения в (3 5) и (3 6), получаем вы­ражения для погрешности коэффициента трансформации в процентах и для угловой погрешности в минутах.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ 5

л/ ^pi^+p^ 29

Д„ = Ди(п-1). 63

/₀ = ВДо+Дд). (⁵¹°) 140

Mi = Ci ⁿi cos ifc h («); | _{g 22}j 153

U=U_V ^{у 1 2}. ^V С. 111

а = /_гВ. 123

К = К₁К,---К_п. 140

Т_а к = Т, 145

<⁷¹> 196

и₇ = и_вх-и_ох. (8.1) 221

Ко.е = i/вых/^вх = К/( 1 + КР). 221

К, « 1AR₀._с. (8-8) 223

= б_к/(1 + /ср), 223

Явх,эк = R/Q- 227

Pi — Ubx tf_Hl/<c, 229

^Erm = K₂P₂ = K₂P_biXR_Br (8.11) 229

f вых = Л VE_mi-E_Tm = /_вых (Яр + Т?_п2), (8.12) 230

1£4 264

^G* =2 ^C'J^Gj, /=1 234

Rr = R_x + 2/?„ 290

(К + = {R_x + b + R_x- ^ДУ² = К- 294

Р — С_нома, 306

^2СР = £₂ср = -у j e_%dt = — j ЙФ = 359

F, (x) 411

где k = ~~ — постоянный коэффициент.

U,UUU.zy i Q2

Полученные выражения показывают, что погрешности поверяе­мого трансформатора определяются отношением сопротивлений

яа'^квд ^{и R}6^/Rbд.

Сопротивления резисторов R₆, R_A и /?_Вд и взаимная индуктив­ность катушки М выбираются с таким расчетом, чтобы на шкалах, по которым определяют положение двнжков а' и Б', можно было непосредственно отсчитывать значения величин у_х и 6*

Сопротивление нагрузки поверяемого трансформатора тока оп­ределяется суммой сопротивлений регулируемого резистора Rz и части реохорда ББ'. Падение напряжения на резисторе R _Вд прене­брежимо мало по сравнению с падением напряжения на резисторе R2, так как AI<gLl_xS

Реохорд наматывают из проволоки большого сечения, и поэтому сопротивление части реохорда ББ' очень мало. Следовательно, в пер­вом приближении можно считать, что нагрузка трансформатора ТА_Х определяется сопротивлением резистора Rz.

Задание

1. Ознакомиться с приборами, необходимыми для работы. За­писать номинальные значения величин, системы, классы точности и заводские номера.

2. Проверить возможность применения имеющейся аппаратуры в данной схеме.

3. Собрать схему и показать ее для проверки руководителю.

4. При различных значениях первичного тока в пределах 20—■ 100 % номинального при номинальном сопротивлении вторичной цепи трансформатора определить погрешность коэффициента трансформа­ции и угловую погрешность трансформатора тока.

5. Определить погрешности трансформатора прн первичном токе, равном 50 % номинального, и сопротивлении нагрузки трансформа­тора тока R₂, составляющем 20, 50, 100, 150 и 200 % номинального значения.

Таблица 3.1. Результаты измерений и расчетов

№ наблюдения	/«. А	Сопротивление нагрузки транс­форматора, Ом	Погрешности
			V %	б , мин X

6. По полученным данным построить кривые погрешности тран­сформатора:

а) \_x=F(Ii) н i)_x=r(/i) при номинальном значении сопротивле­ния R₂;

б) \x=F(R₂) и 6_x=F(R₂) при токе Л, равном 50 % номиналь­ного значения.

7. Дать заключение о поверяемом трансформаторе.

8. Составить отчет по требуемой форме.

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АНАЛОГОВЫХ ЭЛЕКТРО­ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРАХ