Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Лабораторная работа № 6
ТРАНСФОРМАТОР ТОКА
Цель работы. Изучение принципа работы, схема включения и назначения.
Домашнее задание
Краткие теоретические сведения
ТТ предназначены для измерения тока и питания схем защиты, а также для изолирования цепей измерения и защиты от высокого напряжения.
ТТ представляет собой статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования переменного тока одной величины в переменный ток другой величины той же частоты. ТТ (рис. 1) состоит из стального магнитопровода, собранного из тонких листов электротехнической стали, на котором расположены две обмотки, выполненные из изолированного провода. ТТ используется для расширения пределов измерения измерительных приборов и измерения тока в высоковольтных цепях.
Трансформатор тока со стороны первичной обмотки включается последовательно с нагрузкой , а его вторичная обмотка замыкается через амперметр, обладающий очень низким сопротивлением, или через низкоомное (шунтирующее) сопротивление резистор (рис. 2). Падение напряжения на резисторе используется для измерения силы тока I2.
ТТ, в отличие от ТН, работает практически в режиме короткого замыкания.
Принцип работы ТТ заключается в следующем. При прохождении тока через первичную обмотку W1 в сердечнике возникает магнитный поток, под действием которого во вторичной обмотке W2 наводится ЭДС взаимоиндукции, создающая в короткозамкнутой обмотке W2 ток I2. Этот ток (в соответствии с принципом Ленца) создает магнитный поток, практически равный по величине и направленный навстречу потоку, создаваемому током первичной обмотки. В связи с этим суммарный магнитный поток в сердечнике ТТ очень мал. Поэтому входное сопротивление ТТ весьма мало и практически не оказывает никакого влияния на ток I1.
Установим связь между токами I1 и I2. Для этого используем закон полного тока, согласно которому можно записать
, (1)
где l – мысленно выделенный замкнутый контур, проходящий внутри сердечника (см. рис. 1).
Учитывая, что в режиме короткого замыкания, как указано выше, результирующий магнитный поток в сердечнике практически равен нулю, то и близка к нулю и левая часть уравнения (1). Исходя из этого можно записать
I1W1 ≈ I2W2 или I1 ≈ I2W2/ W1, т.е. I1 = К I2, (2)
где К = W2/ W1 – коэффициент трансформации
Рис. 1 Конструкция трансформатора тока
Трансформатор тока применяется для измерения больших токов. Ток в первичной обмотке трансформатора тока в большинстве случаев во много раз больше вторичного, поэтому число витков первичной обмотки невелико и во много раз меньше числа витков вторичной обмотки w2. При измерении больших токов первичная обмотка выполняется в виде шины, продетой в окно магнитопровода. Трансформатор тока работает в режиме, близком к короткому замыканию, так как в его вторичную обмотку включаются измерительные приборы с малым сопротивлением. Следует отметить, что разомкнутое состояние вторичной обмотки является аварийным режимом. При разрыве цепи вторичной обмотки ток первичной обмотки не изменяется, поэтому во вторичной обмотке возбуждается высокое напряжение, которое представляет опасность для жизни человека, разомкнувшего вторичную цепь. Кроме того, высокое напряжение может привести к пробою изоляции и к выходу из строя трансформатора тока. Для обеспечения безопасности вторичную обмотку необходимо обязательно заземлить. Схема подключения трансформатора тока приведена на рис. 2
Рис. 2 Схема подключения трансформатора тока
Основными параметрами трансформатора тока являются следующие:
Описание лабораторного стенда и рабочее задание
Рис. 3 Электрическая схема лабораторного стенда
Таким образом, измерение тока нагрузки в сопротивлении выполнить двумя способами: с помощью измерительных клещей и цифровым мультиметром. Сравнить результаты измерений разными способами между собой.
На рис. 4 показан общий вид лабораторного стенда, электрическая схема которого представлена на рис. 3.
Рис. 4 Общий вид лабораторной установки по исследованию ТТ
Измерительные клещи представляют собой одновитковый трансформатор тока. Магнитопровод измерительных клещей изготовлен из электротехнической стали и состоит из двух U-образных частей, стягиваемых пружиной. Два стыка магнитопровода тщательно пришлифованы. Чтобы замкнуть магнитопровод вокруг провода с измеряемым током, достаточно нажать рукоятки, раскрыть клещи и ввести в них провод. При этом пружина сомкнёт две половины магнитопровода. Провод, сцеплённый с магнитопроводом, служит первичной обмоткой.
Магнитный поток, создаваемый измеряемым током I1, протекающим по подводящему проводнику первичной обмотки ТТ, который охватывается токовыми клещами, пропорционален току I1. Значение этого тока в цифровой форме выводится на жидкокристаллический индикатор.
Таблица
|
Величина |
Измерительные клещи |
Цифровой мультиметр |
||||||||
|
А |
Контрольные вопросы
Содержание отчета
Список литературы