ги U2. Отже, мають місце похибки напруги fU і кутова? U, які залежать від струмів I2 і I0 і опорів обмоток трансформатора і навантаження.
Малюнок 5.6 - Векторна діаграма ІТН
Найбільший вплив на похибки надає навантаження у вторинному ланцюзі трансформатора. Тому у вторинну ланцюг потрібно включати таку кількість приладів, щоб споживана потужність не перевищувала номінальної потужності трансформатора. Також похибка ІТН обумовлена ??відмінністю між номінальним і дійсним коефіцієнтами трансформації. Вона пропорційна опорам обмоток трансформатора (прагне до нуля при рівності їх значень нулю), магнітного опору сердечника і обернено пропорційна опору навантаження (при незмінному її коефіцієнті потужності) і частоті вимірюваної напруги. При зміні первинної напруги і постійному навантаженні змінюється магнітне опір, а значить, і похибка.
Схема заміщення трансформатора напруги
При наступних припущеннях трансформатор можна представити еквівалентною схемою, зображеної на малюнку 5.7:
Змінна напруга U, прикладена до затискачів первинної обмотки w1, викликає в ній струм I1. Внаслідок індуктивного зв'язку між обмотками у вторинній обмотці w2 наводиться ЕРС Е2. Якщо вторинна обмотка замкнута на опір Rнаг, то в ній з'являється струм I2, а на затискачах вторинної обмотки напруга U2. Магнітне поле в трансформаторі при аналізі представимо у вигляді трьох потоків: загального потоку Ф в муздрамтеатрі, зчепленого з обома обмотками і створюваного МДС I1w1 і I2w2; потоків розсіювання Фs1 і Фs2, які в більшій своїй частині проходять по повітрю і зчеплені відповідно з витками первинної та вторинної обмоток. Передбачається, що потоки розсіяння малі в порівнянні з потоком Ф, пропорційні струмів I1 і I2 і збігаються з ними по фазі.
Малюнок 5.7 - Еквівалентна схема трансформатора
Тут Rk1, Rk2 - активні опори обмоток котушок; Xk1, Xk2 - індукційні опору обмоток, обумовлені потоками розсіювання.
Розширення меж вимірювання вольтметра з використанням резистивного дільника напруги
Вимірювальна схема наведена на рис. 5.8.
Малюнок 5.8 - Схема розширення меж вимірювання вольтметра з використанням резистивного дільника напруги
Розширення меж вимірювання вольтметра з використанням резистивного дільника напруги визначаю за формулою:
Прийнявши опір навантаження R2=100кОм.
.3 Схема 3
Розширення меж вимірювання вольтметра з використанням ємнісного дільника напруги
Розрахуємо величини ємностей конденсаторів, для цього запишемо наступне співвідношення:
Приймемо С1=20 · 10-9 Ф, маємо:
Остаточно вибираємо конденсатори зі стандартного ряду Е24 (5%):
С1=20 · 10-9 Ф і С2=200 · 10-9 Ф
Малюнок 5.9 - Схема розширення меж вимірювання вольтметра з використанням ємнісного дільника напруги
Джерела похибок у вимірювальних трансформаторах і способи їх зниження
У трансформаторів за показниками приладів, включених у вторинні обмотки, можна визначити значення вимірюваних величин. Для цього необхідно їх свідчення помножити на коефіцієнти Ki і Ku.
Для трансформатора струму:
Для трансформатора напруги:
Коефіцієнти Ki і Ku називаються дійсними коефіцієнтами трансформації.
Значення вторинних величин змінюються не пропорційно зміні первинних, тобто Ki і Ku не залишаються постійними. Вони залежать від режиму роботи трансформатора, тобто від значення струмів і напруг, характеру і значення навантаження вторинного ланцюга, частоти струму, а також від конструктивних даних трансформаторів і якості матеріалу сердечника.
Зазвичай показання приладу множиться не так на дійсний, а на номінальний коефіцієнт трансформації. Останній завжди вказується на щитку трансформатора у вигляді дробу, чисельник який є номінальне значення первинної, а знаменник - вторинної величини. Номінальний коефіцієнт трансформації для даного трансформатора є постійною величиною.
Для трансформаторів струму номінальний коефіцієнт трансформації будемо позначати Kin, для трансформаторів напруги - Kun.
Визначення вимірюваних величин за номінальними коефіцієнтам трансформації призводить до погрішностей. Відносна похибка внаслідок нерівності дійсного і номінального коефіцієнтів трансформації може бути визначена (у відсотках):
для трансформатора струму:
для трансформатора напруги:
Крім цих похибок у вимірювальних трансформаторів є ще так звана кутова похибка. Вона виходить через не точності передачі фази вторинної величини проти первинної. Кутова похибка вимір...
