Измерение погрешностей трансформатора тока, страница 3

    4.3. Для определения сопротивления X2S соберите схему по рис. 4 KI=W2 /W1. В схеме примените амперметр действующих значений . Сопротивление X2S 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 (KI=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 ;

        RV; RW -  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 Uпр., вводят поправку по выражению:

                                                  DU=Uпр.R / R¢                                              (11)

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

                                                        E2=Uпр.+DU                                                                                    Сопротивление потерь R0 , приведенное к числу витков W2 можно определить по формуле:

                                                                                                                                                                  (12)

 а ток:                                               I¢m=P0 / E2                                               (13)

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

                                                            P0=Pуд.Мсерд.                                                (14)

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

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

4.5. Постройте векторную  диаграмму ТТ при заданном преподавателем ZH и значении Вмакс..,  при которой определено сопротивление потерь R0 ,  и определите e,  и d.

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 e=f(ZH) 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 KIД – действительный коэффициент трансформации.

Вопросы.

1.  Принцип действия ТТ.

2.  Как зависят e, d и от нагрузки ТТ?

3.  Как зависят  e, d и от тока I1?

4.  Как зависят e, d и  от величины КI?

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

6.  Как зависит g от угла нагрузки (jН)?

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?