Режим — работа — трансформатор — ток

Cтраница 1

Устройство трансформатора тока.  [1]

Режим работы трансформаторов тока близок к короткому замыканию, так как сопротивление нагрузки, подключенной ко вторичной обмотке, мало.  [2]

Режим работы трансформатора тока является по существу режимом короткого замыкания.  [3]

Режим работы трансформатора тока существенно отличен от режима работы обычного трансформатора. В обычном трансформаторе при изменении нагрузки магнитный поток в сердечнике остается практически неизменным, если постоянно приложенное напряжение.  [4]

Режим работы трансформатора тока существенно отличен от режима работы обычного трансформатора. В обычном трансформаторе при изменении нагрузки магнитный поток в сердечнике остается практически неизменным, если постоянно приложено напряжение.

 [5]

Такой режим работы трансформатора тока в соответствии с терминологией, принятой для силовых трансформаторов, является режимом холостого хода. Однако своеобразие заключается в том, что трансформатор тока включен в цепь последовательно.  [6]

Схема включения измерительных приборов трансформатора с. н.  [7]

Чем отличается режим работы трансформатора тока от режима работы трансформатора напряжения.  [8]

В книге рассматриваются режимы работы трансформаторов тока, характерные большими кратностями тока по отношению к номинальному, большими погрешностями и заметными изменениями формы кривой тока.  [9]

Все это значительно усложняет анализ режимов работы трансформаторов тока в схемах релейной защиты.  [10]

Схемы включения приборов без измерительных трансформаторов ( а и с их применением ( б и ( в.  [11]

В § 14 — 3 указывалось что режим работы трансформатора тока при разомкнутой вторичной обмотке ( если обмотка wl под током) является аварийным.  [12]

Когда & Ыя, один из сердечников насыщается, а второй попадает в

режим работы трансформатора тока. Появляется напряжение ывых, заставляющее протекать ток через рабочие обмотки. По величине этот ток приблизительно равен / нагр вследствие влияния большой индуктивности. Во второй полупериод напряжения питающей сети ( яи 2л) сердечники меняются ролями.  [13]

Когда ftl ( utn, один из сердечников насыщается, а второй попадает в режим работы трансформатора тока. Появляется напряжение ывых, заставляющее протекать ток через рабочие обмотки. По величине этот ток приблизительно равен / Нагр вследствие влияния большой индуктивности. Во второй полупериод напряжения питающей сети ( я ( 0 / 2я) сердечники меняются ролями.  [14]

Схемы измерительных трансформаторов напряжения ( а и тока ( б.  [15]

Страницы:      1    2

Режим работы трансформатора тока

Мелкосерийное литье изделий из пластика на термопластавтоматах Узнать цену! Измерительные трансформаторы делятся на трансформаторы напряжения и трансформаторы тока. Трансформаторы напряжения рис. Работа трансформатора напряжения подобна режиму холостого хода обычного силового трансформатора, так как сопротивление вольтметра или параллельной обмотки ваттметра, счетчика и т. Включение во вторичную обмотку большого числа измерительных приборов нежелательно.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Принцип действия ТТ и их назначение
• Измерительные трансформаторы
• Тр-ры тока и напряжения
• Трансформатор тока: назначение, основные понятия
• Токовый трансформатор принцип работы
• Реферат: Измерительные трансформаторы напряжения. Измерительные трансформаторы тока и напряжения
• §65. Режимы работы трансформатора и его характеристики
• 8.1.3. Режимы работы трансформаторов тока
• Измерительные трансформаторы тока, принцип работы

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Все про короткое замыкание

Принцип действия ТТ и их назначение

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Роботы уничтожат ваши рабочие места? А разве понятие «эфир» можно всерьёз рассматривать в электронике? Задача по физике 1 ставка. Провод КСПВ, вопрос к электрикам 1 ставка. Лидеры категории Антон Владимирович Искусственный Интеллект. Кислый Высший разум. Трансформатор тока и напряжения. Рамуте Голикова Профи , закрыт 3 года назад. Лучший ответ. ДляВсехДауновОтвет Оракул 4 года назад Режим работы трансформаторов тока близок к короткому замыканию, так как сопротивление нагрузки, подключенной ко вторичной обмотке, мало.

Основной режим работы трансформатора напряжения — режим холостого хода. Остальные ответы. СветЛана Гуру 4 года назад Трансформатор напряжения. Сопротивление приборов и устройств, подключенных параллельно к трансформатору напряжения, большое, их ток нагрузки небольшой. Из этого можно сделать вывод, что режим работы трансформатора, по сути, близок к режиму холостого хода. ТНкВ, как правило, подключается к сети без предохранителей, так как повреждение данных аппаратов происходит достаточно редко.

Для защиты вторичной обмотки ТН всех классов напряжения от короткого замыкания устанавливают предохранитель или автоматический выключатель. Последний применяют в том случае, если цепи напряжения ТН подключены к быстродействующим защитам электрооборудования.

Основные меры безопасности при обслуживании трансформатора напряжения Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала от попадания высокого напряжения первичной обмотки на вторичную, одна из вторичных обмоток заземляется. Для проведения плановых или аварийных ремонтов трансформатора напряжения необходимо вывести в его в ремонт, то есть отключить и заземлить.

При выводе ТН в ремонт следует создать видимый разрыв по стороне высшего напряжения — отключением разъединителя или снятием высоковольтных предохранителей, а также по стороне низкого напряжения снятием низковольтных предохранителей или испытательных блоков, а при их отсутствии отсоединением и закорачиванием выводов вторичных обмоток.

Создание видимого разрыва по стороне низкого напряжения необходимо для предотвращения обратной трансформации, то есть появления напряжения на первичной обмотке от напряжения на вторичной обмотки при ошибочном объединении вторичных цепей от другого ТН, находящегося в работе.

Трансформатор тока — электромагнитный аппарат, который предназначен для понижения первичного тока до стандартного значения один или пять ампер, приемлемого для подключения измерительных приборов, токовых цепей счетчиков электрической энергии и устройств релейной защиты и автоматики.

Первичная обмотка ТТ подключается в разрыв фазы, то есть по первичной обмотке течет ток нагрузки фазы. Существуют также трансформаторы тока проходного типа, которые одеваются на кабель или шину. Для того, чтобы подключить ТТ, необходимо убедиться в том, что он соответствует параметрам электрической сети. Номинальное напряжение устанавливаемого ТТ должно соответствовать рабочему напряжению сети.

Следовательно, при выборе трансформатора тока необходимо учесть максимальный ток нагрузки линии. Похожие вопросы. Также спрашивают.

Измерительные трансформаторы

Трансформатор, как любое электромагнитное устройство, имеет несколько устойчивых режимов, в которых может и должен работать неограниченно долго. В рабочем режиме эксплуатируются большинство трансформаторов. Например, силовые трансформаторы работают с напряжениями и токами обмоток отличными от номинальных. Так происходит из-за переменчивого характера их нагрузки. Измерительные, импульсные, сварочные, разделительные, выпрямительные, вольтодобавочные и другие трансформаторы, также обычно эксплуатируются в рабочем режиме просто из-за того, что напряжение сети к которой они подключены отличается от номинального. Номинальный режим работы является частным случаем рабочего режима. Из-за этого при эксплуатации трансформатора его избегают.

Для получения достоверной информации о режиме работы первичной сети и величине первичного тока I1, такие трансформаторы обладают.

Тр-ры тока и напряжения

Трансформаторы тока ТТ. При осмотрах проверяется состояние контактных соединений, состояние изоляции, заземление вторичных обмоток, уровень и отсутствие течи масла у маслонаполненных трансформаторов тока. При большем понижении уровня масла необходима сушка изоляции трансформаторов тока. Схема сушки изоляции трансформаторов тока первичным нагрузочным током с использованием сварочного трансформатора Т показана на рис. Сушка продолжается Сушку изоляции ТТ напряжением Перед подключением трансформаторов тока после сушки или других работ по обслуживанию проверяется полярность обмоток. Во вторичную обмотку включается милливольтметр mV магнитоэлектрической системы рис.

Трансформатор тока: назначение, основные понятия

Режим холостого хода. При разомкнутой вторичной обмотке трансформатор работает в режиме холостого хода. Ток холостого хода i 0 , проходящий по первичной обмотке, имеет две составляющие: активную i 0a и реактивную i 0р. При этом.

Трансформатор тока — электромагнитный аппарат, который предназначен для понижения первичного тока до стандартного значения один или пять ампер, приемлемого для подключения измерительных приборов, токовых цепей счетчиков электрической энергии и устройств релейной защиты и автоматики.

Токовый трансформатор принцип работы

Трансформаторы тока устанавливаются на оборудование разного класса напряжений, поэтому основным параметром трансформатора тока является его номинальное напряжение. Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную обмотку включаются измерительные приборы, устройств защиты и автоматики. Следует отметить, что вторичная обмотка трансформатора тока работает в режиме близком к короткому замыканию. Трансформаторы тока характеризуются максимально допустимыми значениями тока в первичной и вторичной обмотке трансформатора, при котором допустима его длительная работа номинальные токи. В качестве нормированной величины номинального тока в первичной цепи принимаются следующие значения:. В качестве нормированной величины номинального тока во вторичной цепи принимаются следующие значения:.

Реферат: Измерительные трансформаторы напряжения. Измерительные трансформаторы тока и напряжения

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Роботы уничтожат ваши рабочие места? А разве понятие «эфир» можно всерьёз рассматривать в электронике? Задача по физике 1 ставка. Провод КСПВ, вопрос к электрикам 1 ставка.

Для трансформатора тока такой режим работы вполне приемлемый и безопасный. Хотя бывают у таких трансформаторов также угрозы аварии.

§65. Режимы работы трансформатора и его характеристики

К измерительным трансформаторам тока предъявляются высокие требования по точности. Часто трансформатор тока выполняют с двумя и более группами вторичных обмоток: одна используется для подключения устройств защиты, другая, более точная — для подключения средств учёта и измерения например, электрических счётчиков. Вторичные обмотки трансформатора тока обязательно нагружаются.

8.1.3. Режимы работы трансформаторов тока

В сегодняшнем материале, я решил начать рассматривать вопросы, касающиеся основ теории трансформаторов тока. Сами эти аппараты распространены повсеместно в электроустановках, и я думаю, всем будет интересно и полезно обновить в памяти принцип их работы. Начнем с ответа на вопрос — для чего нужен трансформатор тока? Здесь существует несколько основных вопросов, которые решает установка трансформаторов тока. Трансформатор тока имеет замкнутый сердечник магнитопровод , который собирают из листов электротехнической стали.

Конструкции классического вида применяются для изменения определенных свойств тока до значений, наиболее подходящих для осуществления измерений.

Измерительные трансформаторы тока, принцип работы

Измерительные трансформаторы используют главным образом для подключения электроизмерительных приборов в цепи переменного тока высокого напряжения. Типы измерительных трансформаторов. Вторые служат для включения амперметров и токовых катушек указанных приборов. Она влияет на результаты измерений, выполненных с помощью ваттметров, счетчиков, фазометров и прочих приборов, показания которых зависят не только от силы тока и напряжения, но и от угла сдвига фаз между ними. Угловая погрешность считается положительной, если вектор опережает вектор. В зависимости от значения допускаемых погрешностей стационарные трансформаторы напряжения подразделяют на три класса точности: 0,5; 1 и 3, а лабораторные — на четыре класса: 0,05; 0,1; 0,2 и 0,5. Угловая их погрешность составляет

Трансформаторы тока ТТ предназначены для преобразования тока первичной сети во вторичный, имеющий стандартный уровень 1 или 5 А, используемый в качестве сигнала в системах измерения, учета и релейной защиты. Для получения достоверной информации о режиме работы первичной сети и величине первичного тока I1, такие трансформаторы обладают особенной конструкцией, в сравнении с силовыми или трансформаторами напряжения. Принцип работы.

Трансформатор тока [Analog Devices Wiki]

Эта версия (26 августа 2022 г., 19:30) была одобрена Дугом Мерсером. Доступна ранее утвержденная версия (01 апреля 2021 г., 16:41).

Содержание

• Упражнение: Трансформатор тока

  • Цель:

  • Примечания:

  • Фон:

    • Фазовый сдвиг:

  • Проверка концепции:

    • Материалы:

    • Проезд:

    • Параметры оборудования:

    • Процедура:

  • Тестирование более высокого коэффициента трансформации:

    • Материалы:

  • Приложение:

    • Коммерческие трансформаторы тока:

    • Электронная нагрузка, преобразователь I в V

    • Реальные измерения

Цель:

Трансформаторы имеют три применения или, точнее, могут обеспечить три типа преобразования: напряжения, тока и импеданса. Конечно, они связаны, но в идеале имеют разную частотную зависимость. В этой лабораторной работе трансформатор будет рассматриваться как средство масштабирования или преобразования (переменного) тока.

Примечания:

Как и во всех лабораториях ALM, мы используем следующую терминологию при описании подключений к разъему M1000 и настройке оборудования. Заштрихованные зеленым прямоугольники обозначают подключения к разъему аналогового ввода-вывода M1000. Выводы канала аналогового ввода/вывода обозначаются как CA и CB. При настройке на форсирование напряжения/измерения тока добавляется –V, как в CA- В или при настройке на форсирование тока/измерение напряжения –I добавляется как в CA-I. Когда канал сконфигурирован в режиме высокого импеданса только для измерения напряжения –H добавляется как CA-H. Следы осциллографа аналогичным образом обозначаются по каналу и напряжению/току. Например, CA- V , CB- V для сигналов напряжения и CA-I, CB-I для сигналов тока.

Фон:

Каналы SMU ALM1000 могут измерять постоянный ток от -200 мА до +200 мА. Из-за частоты дискретизации 100 KSPS он также может измерять переменный ток. Но измеряемый ток должен втекать или вытекать из канала SMU. Это ограничивает диапазон напряжений, к которым должен быть «привязан» ток, от 0 до +5 В. Для измерения тока в более широком диапазоне напряжений можно использовать микросхему монитора токового шунта, такую ​​как AD8210 из набора аналоговых деталей ADALP2000.

Каналы SMU ALM1000 используют ту же интегральную схему для измерения тока. Диапазон рабочих входных синфазных напряжений AD8210 составляет от −2 В до +65 В по отношению к выводу заземления микросхемы. Больший диапазон напряжения, но все же недостаточный для безопасного измерения тока бытового прибора или осветительного прибора, работающего от 120 В переменного тока. Итак, что мы можем использовать для этого? Введите преобразователь считывания тока, CST.

Трансформаторы имеют три применения или, точнее, могут обеспечить три типа преобразования: напряжения, тока и импеданса. Конечно, они связаны, но в идеале имеют разную частотную зависимость. Трансформаторы тока работают только тогда, когда вторичная обмотка ведет себя как индуктор с небольшими потерями.

Трансформатор измерения тока специально оптимизирован или разработан для создания переменного тока во вторичной обмотке, который пропорционален переменному току, «ощущаемому» или измеряемому в первичной обмотке. Как и любой трансформатор, трансформаторы тока изолируют измерение токов в цепях высокого напряжения от гораздо более низкого напряжения и обеспечивают удобный способ безопасного контроля фактического электрического тока, протекающего в высоковольтной линии электропередачи переменного тока. В нашем случае контрольным оборудованием может быть SMU ALM1000.

Принцип работы базового трансформатора тока несколько отличается от обычного трансформатора напряжения. В отличие от силового трансформатора, используемого для повышения или понижения напряжения, трансформатор тока часто состоит только из одного или нескольких витков в качестве первичной обмотки. Вторичная обмотка подает ток либо в короткое замыкание в виде амперметра, либо в резистивную нагрузку с низким значением до тех пор, пока напряжение, индуцированное во вторичной обмотке, не станет достаточно большим, чтобы насытить сердечник. Вторичная нагрузка трансформатора тока называется «нагрузкой», чтобы отличать ее от первичной нагрузки. В отличие от применения трансформатора напряжения цель состоит в том, чтобы первичный ток трансформатора измерения тока не зависел от вторичного тока, а вместо этого определялся внешней нагрузкой.

Эта первичная обмотка может состоять из одного плоского витка, катушки из прочного провода, обернутого вокруг сердечника, или просто провода, вставленного через центральное отверстие, как показано на фотографии трансформатора с токоизмерительными клещами (модель LCTC- 0250) рис. 1. У этого токоизмерительного «пробника» зажимы открываются, так что его можно зажать вокруг проводника, по которому течет измеряемый ток, без необходимости отсоединения проводника. Такие пробники тока предназначены для использования в сетях переменного тока с частотой 50/60 Гц. Датчик LCTC-0250 имеет диапазон измерения тока до 100 А и встроенный резистор тока к напряжению (нагрузки), поэтому выходное напряжение указано как 15 мВ/А.

Рис. 1. Накладной трансформатор тока, модель LCTC-0250.

Фазовый сдвиг:

В идеале мы хотим, чтобы первичный и вторичный токи трансформатора тока были в фазе. На практике это невозможно, но на нормальных частотах ЛЭП достижимы фазовые сдвиги в несколько десятых градуса, на высоких частотах ТТ могут иметь фазовые сдвиги до шести градусов. Для измерения среднего и среднеквадратичного значения тока фазовый сдвиг не влияет на измерение, поскольку амперметры отображают только величину тока. Однако для измерения мощности, энергии и коэффициента мощности (активная мощность по сравнению с реактивной мощностью) фазовый сдвиг приводит к ошибкам. Для измерений мощности и энергии ошибки можно считать незначительными при коэффициенте мощности, равном единице, но они становятся более значительными, когда коэффициент мощности приближается к нулю. При нулевом коэффициенте мощности любая указанная мощность полностью обусловлена ​​фазовой ошибкой трансформатора тока. Внедрение электронных счетчиков мощности и энергии позволило откалибровать текущую фазовую ошибку.

Проверка концепции:

Мы можем использовать 6 обмоток из комплекта деталей ADALP2000, чтобы изучить основные концепции использования трансформатора в качестве датчика тока. Обычно мы хотели бы, чтобы соотношение витков было каким-то большим числом, например, 100 или 200, но мы все еще можем видеть соотношение первичного и вторичного тока с меньшим соотношением, например 1: 5, доступным с использованием этих 6 катушек обмотки.

Материалы:

Аппаратный модуль ADALM1000
Макетная плата без пайки
Перемычки
1 — HPh2-1400L 202 мкГн 6-обмоточная катушка
1 — HPh2-0190L 27 мкГн 6-обмоточная катушка
1 – Силовой резистор 6,2 Ом

Адрес:

Подключите 6-обмоточную катушку HPh2-1400L как трансформатор 1:5, как показано на рис. 2, обращая особое внимание на полярность обмотки, указанную точками. Первичная обмотка с одной обмоткой управляется каналом A AWG через силовой резистор RL 6,2 Ом. Канал SMU B используется в качестве амперметра с заземлением для нагрузки вторичной обмотки с пятью обмотками при измерении тока.

Рис. 2. Трансформатор тока 1:5.

Аппаратные настройки:

Установите форму канала AWG A в синусоидальную форму с минимальным значением, установленным на 1,5, и максимальным значением, установленным на 3,5. Минимальное значение не должно быть ниже, а максимальное значение должно быть выше этих значений, чтобы гарантировать, что ток на выходе не превышает +/- 200 мА (1,3 В / 6,2 Ом). Сначала установите частоту на 1000 Гц. Канал AWG B должен быть установлен на Shape DC с максимальным значением, установленным на 0. Выберите CA-9.0091 V , CA-I CB- V и трассы CB-I для отображения.

Процедура:

Рис. 3 представляет собой снимок экрана с кривыми тока и напряжения. Мы можем видеть, что первичный ток, CHA-I, составляет 301 мА пик-пик, 106 мА среднеквадратичное значение, а вторичный ток, CHB-I, составляет 60 мА пик-пик, 21 мА среднеквадратичное значение. Отношение первичного тока к вторичному составляет 5:1, как и следовало ожидать.

Рисунок 3. Осциллограммы трансформатора тока 1:5.

Теперь замените шестивитковую катушку HPh2-1400L 202 мкГн на шестивитковую катушку HPh2-0190L 27 мкГн. Как изменился коэффициент вторичной ликвидности? Увеличьте частоту канала А до 10000 Гц. Влияет ли более высокая частота на вторичный ток?

Рисунок 4. Осциллограммы трансформатора тока HPh2-0190L на частоте 1 кГц.

Рис. 5. Осциллограммы трансформатора тока HPh2-0190L на частоте 10 кГц.

Как индуктивность катушки влияет на фазовую ошибку между первичным и вторичным токами?

Проверка более высокого коэффициента трансформации:

Потенциально мы можем сделать ТТ с более высоким коэффициентом трансформации, намотав один виток провода на одну из катушек индуктивности из комплекта деталей. На рисунке 6 показана схема моделирования LTspice с использованием катушки 10 мГн в качестве вторичной обмотки. В моделировании мы можем настроить первичную индуктивность и коэффициент связи взаимной индуктивности, чтобы смоделировать реальную схему на рисунке 7.

Рисунок 6 Схема моделирования

Материалы:

2,5-дюймовая перемычка с твердым сердечником
1 – дроссель 10 мГн
1 – дроссель 10 мкГн
1 – дроссель 1 мкГн
1 – конденсатор связи по переменному току, любая комбинация более 2200 мкФ
1 – резистор 1 кОм
1 – AD8542 двойной R-R операционный усилитель (или одиночный операционный усилитель AD8541)

Рис. 7, соединения макетной платы

В этой схеме мы используем операционный усилитель для создания виртуального короткого замыкания во вторичной обмотке и резистор с относительно большим сопротивлением в цепи обратной связи усилителя для преобразования тока катушки в напряжение. Другие катушки индуктивности из комплекта деталей можно использовать для получения других возможных соотношений витков.

Приложение:

Коммерческие трансформаторы тока:

Многие производители выпускают ряд индукторов для измерения тока, которые представляют собой тороидальную катушку с отверстием в центре, через которое пользователь пропускает провод (или петли провода) для измерения переменного тока, рис. A1. В зависимости от конкретной модели и спецификации эти типы трансформаторов тока предназначены для использования в импульсных системах управления электропитанием и работают в диапазоне частот от 20 до кГц 9от 0092 до 200 кГц . Показана версия PE-51718 с центральным отводом, 100 витков, 20 мГн. Размер, без учета выводов, составляет 20 мм в высоту, 11 мм в ширину и 10 мм в глубину, что достаточно мало, чтобы поместиться на макетной плате без пайки.

Преимущество использования такой катушки в качестве трансформатора чувств заключается в том, что вы можете выбрать любое количество витков для первичной обмотки. До тех пор, пока центральное отверстие не будет заполнено в зависимости от калибра используемой проволоки.

Рис. A1. Пример Pulse Engineering Center с отводом 100:1, 20 мГн

Трансформатор тока со встроенной первичной обмоткой от CoilCraft показан на рисунке А2. Поскольку он полностью инкапсулирован, мы не можем сказать, как он устроен. Расчетный диапазон частот для этого примера 200:1, 80 мГн составляет от 1 кГц до 1 МГц .

Рисунок A2, CoilCraft 200:1, 80 мГн, пример CS4200V-01

На рисунке A3 показан токоизмерительный трансформатор для поверхностного монтажа производства Wurth Elektronik. В этом примере первичная обмотка — это просто широкая металлическая полоса, которая проходит вверх и вокруг центральной вторичной обмотки. Производитель указывает индуктивность для этого примера 200:1, 20 мГн на частоте 10 кГц, поэтому он, вероятно, также не предназначен для применения в низкочастотных линиях электропередач.

Рисунок A3, пример Würth Elektronik 200:1 20 мГн из семейства MID-SNS

Для проверки этих трансформаторов тока используйте ALM1000 и испытательную схему, показанную на рисунке A4. Синусоидальный сигнал 4 В пик-пик генерируется каналом AAWG. Затем сигнал передается по переменному току через большой конденсатор на нагрузочный резистор 10 Ом, который преобразует напряжение в пиковый ток 400 мА . Ток воспринимается первичной обмоткой, которая соединена с землей. На вторичной стороне к обмотке катушки подключается нагрузочный резистор 100 Ом, и результирующее напряжение измеряется каналом B в режиме Hi-Z. Другой конец катушки привязан к неподвижному 2,5 V , чтобы центрировать его во входном диапазоне канала B.

Для накладного щупа и катушки защитного заземления одна из более длинных проволочных перемычек из комплекта Analog Parts вставляется через центральное отверстие и используется в качестве первичной обмотки.

Рисунок A4. Схема тестирования полосы частот с использованием M1K.

Входная частота изменяется от 20 Гц до 1 кГц во всех следующих тестах. Первая диаграмма Боде предназначена для датчика с зажимом LCTC с одним проводом, проходящим через зажим. Помните, что клещи имеют встроенную нагрузку, поэтому внешний резистор на 100 Ом не был включен в этот тестовый пример. Отклик магнитуды очень плоский, в пределах дБ до 20 Гц.

Рисунок A5. Диаграмма Боде токового датчика LCTC.

Далее идет PE-51718. Как мы видим, отклик ниже 1 кГц совсем не плоский, чего и следовало ожидать, учитывая минимальную частоту 20 кГц. Более светлый набор кривых относится к одному проводу в качестве основного, а более темный набор — к 4 виткам в качестве основного.

Рисунок A6, график Боде PE-51718

Далее у нас идут CoilCraft CS4200V-01 и Würth Elektronik 75031679.6 примеров. Оба имеют соотношение оборотов 200: 1. Более темные кривые относятся к устройству CoilCraft на 80 мГн, а более светлые кривые — к устройству Würth на 20 мГн. Как и ожидалось, более высокая индуктивность устройства CoilCraft дает лучшую низкочастотную характеристику. Устройство CoilCraft соответствует спецификации минимальной частоты 1 кГц и даже превышает ее, а устройство Würth, вероятно, работает ровно только выше нескольких кГц при использовании этого значения нагрузочного резистора.

Рисунок A7, CoilCraft CS4200V-01 и Würth Elektronik 750316796 бод участок

Электронная нагрузка, преобразователь I в V

Одним из способов улучшить частотную характеристику любого трансформатора тока является замена резистивной нагрузки электронным решением, , то есть операционным усилителем I в схему преобразования В . КМОП-усилитель AD8541 с одноканальным питанием используется в качестве преобразователя I в В , как показано на рис. A8. Виртуальная земля в суммирующем соединении, вывод 2, оказывает очень низкоимпедансную нагрузку на вторичную обмотку. Резистор обратной связи 1 кОм преобразует ток в напряжение, которое измеряется каналом B на выводе 6.

Рисунок A8. Схема преобразователя операционного усилителя I в В .

Для проверки частотной характеристики с помощью операционного усилителя CoilCraft CS4200V-01 (темная кривая) и Wurth 750316796 (светлая кривая) снова сравниваются на рисунке A9. Обратите внимание, что масштаб по вертикали теперь равен 3 дБ /дел. Наблюдается значительное улучшение ровности отклика по сравнению с рисунком A7: спад на частоте 60 Гц составляет менее дБ . Отклик CoilCraft теперь примерно такой же плоский, как у токового пробника LCTC на рисунке A5.

Рисунок A9, CoilCraft CS4200V-01 и операционный усилитель Würth 750316796 от I до V , график Боде

Проведение реальных измерений

В качестве реального примера давайте воспользуемся накладным датчиком тока модели LCTC-0250, который мы видели на первом рисунке, и датчиком M1k для измерения формы волны светодиодной цепочки праздничного света. Пробник LCTC-0250 имеет встроенный резистор тока к напряжению (нагрузки), поэтому выходное напряжение указано как 15 мВ/А. Цепочка состоит из 35 последовательно соединенных белых светодиодов. Было раскручено около фута провода и одна ножка была обмотана примерно 5 раз вокруг хомута. Чувствительность должна быть около 75 мВ /А (5*15 мВ /А).

Пробник подключается напрямую ко входу M1k без дополнительного усиления или фильтрации. Как вы можете видеть на рисунке A10, ток представляет собой простое полуволновое выпрямление, а пиковый ток составляет от 35 до 45 мА . Трудно точно увидеть из-за шума, а сигнал слишком мал для правильного запуска и применения усреднения трассы.

Рисунок A10. Форма сигнала тока без какой-либо обработки сигнала

Применяя некоторое математическое волшебство, мы можем очистить шум и сделать «сигнал» достаточно большим (в 10 раз), чтобы запустить запуск и использовать усреднение трассы. К захваченной трассе сигнала применяется простой цифровой фильтр с 20 отводами и общим коэффициентом усиления 10, а также используется усреднение трассы (установлено среднее значение 8). Форма сигнала теперь красивая и чистая, а ток размаха составляет 42 мА .

Рисунок A11, отфильтрованная кривая тока

Для дальнейшего чтения:

Моделирование нелинейных трансформаторов в LTspice

Вернуться к содержанию деятельности Power Lab

университет/курсы/alm1k/alm-current-transformer.txt · Последнее изменение: 26 августа 2022 г. , 19:30, Doug Mercer

Применение, работа измерительных трансформаторов тока. Юджен.

измерительные трансформаторы

► применение, эксплуатация измерительных трансформаторов тока

К измерительным трансформаторам тока предъявляются высокие требования по точности. Часто трансформатор тока выполняют с двумя и более группами вторичных обмоток: одна служит для подключения устройств защиты, другая, более точная, для подключения приборов учета и измерений (например, электросчетчиков).

Вторичные обмотки трансформатора тока обязательно нагружены. Если вторичные обмотки не нагружены, на них возникает высокое напряжение, достаточное для пробоя изоляции трансформатора, что приводит к выходу трансформатора из строя, а также представляет угрозу жизни обслуживающего персонала. Кроме того, из-за возрастающих потерь в сердечнике магнитопровод трансформатора начинает перегреваться, что также может привести к повреждению (или как минимум износу) изоляции и дальнейшему ее пробою. По этим причинам при работе трансформатора тока его вторичную обмотку нельзя держать разомкнутой.

Нормальным режимом работы измерительного трансформатора тока является режим короткого замыкания его вторичной цепи (например, для трансформатора тока с номинальной вторичной мощностью нагрузки S2 = 5 ВА и номинальным вторичным током I2n = 5А максимальная внешняя нагрузка во вторичной цепи не должна превышать номинальную: Z2max < Z2n = S2n / I2n2 = 5/52 = 0,2 Ом). Максимальная нагрузка вторичной цепи Z2max равна сумме сопротивлений проводов Z2пр (в режиме короткого замыкания сопротивлением проводов можно пренебречь) и сопротивлений Z2IP последовательных цепей измерительных приборов, подключенных к трансформатор тока: Z2max = Z2pr + Z2IP. В этом режиме по вторичной цепи трансформатора тока проходит индуцированный ток I2, который своей магнитодвижущей силой создает в магнитопроводе вторичный поток магнитной индукции 2, направленный по закону электромагнитной индукции противоположно потоку магнитной индукции 1, создаваемой магнитодвижущим током первичной цепи I1 (рис. 6.1). В результате в сердечнике в стационарном режиме устанавливается относительно слабый суммарный номинальный поток магнитной индукции F0 = F1-F2 (составляет 2-3% от F1), который наводит во вторичной обмотке небольшую ЭДС (не более чем 1 В), что поддерживает ток во вторичной цепи в диапазоне (0-100) % от номинального тока I2n, пропорционального значению тока первичной цепи I1 = (1-100) % I1n. Ток первичной цепи не зависит от нагрузки вторичной цепи и может изменяться от нуля до номинального, а при КЗ в первичной цепи (Z1=0) превышать номинальный в десятки раз. При этом безопасность вторичных цепей и их нагрузок обеспечивается вводом сердечника трансформатора тока в насыщение — при этом допустимая перегрузка определяется коэффициентом безопасности трансформатора тока, который обычно равен 3..5. .

Если разомкнуть вторичную цепь трансформатора тока (аварийный режим), то исчезновение вторичного тока I2 и создаваемого им магнитного потока 2 приведет к значительному увеличению магнитного потока 0 = 1 от магнитодвижущего тока первичной цепи и, соответственно, увеличение ЭДС во вторичной обмотке (до нескольких киловольт), что может вызвать пробой изоляции и опасность поражения обслуживающего персонала электрическим током. Кроме того, при большом магнитном потоке, значительно отличающемся от номинального, резко возрастают потери в сердечнике, трансформатор начинает вибрировать (гудеть) и нагреваться, что является, в частности, одной из причин раннего старения его магнитного поля. схема. Поэтому при эксплуатации вторичная цепь трансформатора тока не должна разрываться, если у абонента есть нагрузка (Z1 0), а при необходимости замены счетчика, подключенного к трансформатору, вторичная обмотка трансформатора должна быть обязательно быть короткозамкнутым (современные трансформаторы тока содержат для этого парные выводы во вторичной цепи).

Из теории работы трансформатора тока следует, что его погрешности (токовая погрешность, или погрешность фактического коэффициента трансформации, и угловая погрешность — разность фаз между токами первичной и вторичной цепей) определяются два фактора: ограниченная магнитная проницаемость? магнитопровод и конечное, ненулевое значение вторичной нагрузки. Если магнитная проницаемость? ядро было бы бесконечным (что означало бы, что его сопротивление равно нулю), или вторичная нагрузка была бы равна нулю (полный режим короткого замыкания), то ошибки были бы равны нулю. На практике оба условия не выполняются.

При этом, чем меньше магнитное сопротивление магнитопровода, тем меньше погрешности трансформатора тока, т.е. чем больше магнитная проницаемость материала, тем больше сечение сердечника и меньше его длина, а также тем меньше его вторичная нагрузка. Важно учитывать, что магнитная проницаемость ферромагнитного материала зависит от напряженности магнитного поля (в зависимости от его величины можно говорить о слабых, средних и сильных полях), и график этой зависимости имеет колокол -образная форма: с малым значением n в слабых полях, максимальным значением max в средних полях и снова минимальным значением в сильных полях. Поскольку трансформаторы тока работают в стационарном режиме в слабых полях, для них важно использовать материал не только с высокой максимальной магнитной проницаемостью, но и с высокой начальной магнитной проницаемостью.

Эти качества полностью обеспечиваются нанокристаллическими сплавами. Именно высокой начальной магнитной проницаемостью, линейностью характеристики намагничивания и узкой петлей гистерезиса объясняется устойчивость метрологических характеристик измерительного трансформатора тока с магнитопроводами из нанокристаллических сплавов к намагничиванию постоянным током: полное перемагничивание сердечника при подаче переменного тока возникает в них уже при малой напряженности магнитного поля и значениях первичного тока 1-2% I1н.