Главная
>
Измерительный преобразователь тока Рис, 2-11. Магнитные потоки сосредоточенных вторичных обмоток показан магнитный поток первичного тока, так как это не требуется для дальнейшего рассмотрения. На рис. 2-10 изображен магнитный поток внешнего тока, а на рис. 2-11 - магнитный поток, создаваемый вторичным током рассматриваемого ТТ при двух расположениях вторичной обмотки. Как видно из этих схем, вторичная обмотка охватывает часть потока, создаваемого внешним током, Фвл! т. е. она сцепляется с потоком Фвп1- Другая часть этого потока Ф, распро- - страняющаяся на бесконечно большое расстояние влево от вторичной обмотки, не сцепляется с ней и, следовательно, не наводит в ней э. д. с, хотя и пересекает эту обмотку при своем изменении во времени. На рис. 2-11 с внешним токопроводом сцепляется часть магнитного потока вторичного тока ТТ Фвлг. распространяющаяся вправо от токопровода на бесконечно большое расстояние. При - взаимном расположении вторичной обмотки и внешнего токо- провода, указанном на рис. 2-11, а, поток Фвлг является, в свою , очередь, частью магнитного потока вторичного тока, не сцепляющегося с первичной обмоткой ТТ, т. е. частью потока рассеяния вторичной обмотки Фг; При другом взаимном расположении вторичной обмотки ТТ и внешнего токопровода (рис. 2-11, б) магнитный поток вторичного тока, сцепляющийся с токопроводом, Фвлг представляет собой часть рабочего потока трансформатора, сцепляющегося с его первичной обмоткой, т. е. часть потока намагничивания Фо. В обоих случаях весь собственный поток вторичной обмотки обозначен Фсобствг- Каждому магнитному потоку из числа показанных на рис. 2-10 и 2-11 соответствует определенная собственная или взаимная . индуктивность, измеряемая в генри и представляющая собой отношение потока (в веберах) к вызвавшему его току (в амперах). Общему потоку вторичной обмотки Фсобствг соответствует ее собственная индуктивность Lco6ctb потоку Фа - индуктивность рассеяния La. а потоку Фвла. так же как потоку Фвл1. - взаимная индуктивность Мила и Mjjni- В соответствии с известным принципом взаимности Мла ~ - Лвп1- На этом основании как при теоретическом, так и при экспериментальном исследовании влияния внешних магнитных полей, в некоторых случаях непосредственно определяют не поток влияния, создаваемый внешним током, Фвл! и не индуктивность Мвп1, а поток Фвп2 и индуктивность Мила- Такой подход иногда оказывается- более удобным. В дальнейшем для единообразия будем пользоваться обозначением Lвл вместо Мвп! или Мвпг- Зная перечисленные выше индуктивности и параметры нагрузки ТТ, можно рассчитывать процессы преобразования тока с учетом влияния внешнего поля как в переходном, так и в установившемся режиме. В установившемся режиме, при синусоидальных токах ТТ, целесообразно перейти от индуктивнретей Lq, собств. - 2 и Lвл к соответст-вующим реактивным сопротивлениям Xq, ХсОбСТВ Xg, Хвп Рассмотренные индуктивности или сопротивления учитываются в схемах замещения ТТ, наглядно иллюстрирующих проходящие в них процессы. При составлении схем и расчетах следует иметь в виду, что действующая во вторичной цепи ТТ суммарная э. д. с. 0 + вл возбуждается источниками тока h и 1вл и в каждый момент времени представляет собой сумму падений напряжения от этих токов соответственно на индуктивдостях Ьд, Ьц (или на сопротивлениях Хо, Хвл). Внутреннее сопротивление источников тока ii, 1вл считается бесконечно большим. В установившемся режиме действующий ток /g равен отношению э. д. с. £0 + -Ёвл к сопротивлению ветвей вторичного тока и намагничивания, содержащему сопротивления Хсобств (или Хо -Ь Xg) и ZjH. Следовательно, /-собств + В переходном режиме имеет место аналогичное соотношение между изображениями тока, э. д. с. и сопротивлениями в операторной форме. На рис. 2-12, а дана схема замещения ТТ для установившегося режима, удовлетворяющая указанным условиям при учете влияния внешнего тока в соответствии с рис. 2-10, а и 2-11, а, а на рис. 2-12, б - то же, но в соответствии с рис. 2-10, б и 2-11, б. Все элементы схем замещения должны быть приведены к одинаковому числу витков, предпочтительно - к одному витку. Обе схемы замещения отличаются одна от другой присоединением источника внешнего тока: на рис. 2-12, а он присоединен параллельно части сопротивления расстояния л:, а на рис. 2-12, б - параллельно части сопротивления намагничивания Хо. Следовательно, строго говоря, в каждом конкретном случае схема замещения зависит от конструктивного выполнения ТТ и взаимного Рис. 2-12. Схемы замещения ТТ с учетом влияния внешнего тока: а - для распределения магнитных потоков по рис. 2-Ш, а и 2-11, а; б - то же, по рис. 2-10, б и 2-11,6; в - общий случай расположения ТТ и влияющего тока. В некоторых случаях она может выглядеть, как показано на рис. 2-12, в. Однако при любой из этих схем имеет место одно и то же выражение вторичного тока (2-32). Поэтому нет необходимости в каждом конкретном случае для учета влияния внешнего тока ана.9изировать распределение магнитных потоков, что представ-. ляет определенные трудности, а достаточно определить, например экспериментальным путем, сопротивление хл- Для иллюстрации процесса влияния в любом случае можно пользоваться схемой замещения рис. 2-12, в, являющейся наиболее общей, причем не требуется оговаривать, какая часть сопротивлений Xg и Хо входит в состав х- Поскольку поток влияния Фвл проходит значительную часть своего пути по воздуху, его распределение в пространстве практически не зависит от магнитной проницаемости и других параметров ферромагнитного материала магнитопровода ТТ. Следовательно, сопротивление хл и э. д. с. £в также не зависят от этих параметров. При заданных геометрических размерах и взаимном расположении магнитопровода ТТ, его вторичной обмотки и влияющего внешнего токопровода сопротивление взаимной индукции между этим токопроводом и обмоткой, т. е. сопротивление влияния, = const. С другой стороны, поток влияния в большинстве случаев не вызывает насыщения магнитопровода ТТ. Поэтому достаточно оценивать влияние внешних полей на работу ТТ, приближенно считая, что проницаемость магнитопровода постоянна и сопротивление Хо = const. Это сопротивление определяется, например, по вольт-амперной характеристике ТТ при номинальном или другом заданном режиме его работы, при котором необходимо оценить влияние внешних полей или, при замкнутом магнитопроводе, заданной абсолютной магнитной проницаемости Ра и частоте 50 Гц, по формуле (2-32а)
|