отображение прямой относительно оси ординат (рис. 4-5), найдем точку их пересечения, которая и будет соответствовать индукции Вд. Заметим, что это построение аналогично известному методу расчета постоянных магнитов. В отключенном состоянии ТТ в его зазоре, как в постоянном магните, создается магнитодвижущая сила, равная по абсолютному значению и противоположная по направлению м. д. с. остаточного потока в магнитопроводе / (Вв)-Наименьший допустимый зазор 1 определяется исходя из условия устранения влияния остаточной индукции Вв на точность работы ТТ в переходных режимах. Для этого необходимо, чтобы индукция Bra НС прсвышала индукцию нормального режима. Для сталей марок 1511 и 1512 последнее условие можно выполнить при относительном расчетном зазоре tjtci 0,002 (соответственно этому Лр = 0,16-10 *). Графическое построение, аналогичное представленному на рис. 4-5, показало, что в этом случае остаточная индукция В л; 0,0345 Тл. Эту индукцию можно считать достаточно малой, что позволяет пренебречь ею в расчетах. Для стали более высокого качества допустимый расчетный зазор может быть еще меньшим. Так, для высоко-качествеш-:ых холоднокатаных сталей его можно принимать равным 0,001-0,0015. Однако при обычно задаваемых значениях

погрешности (б = 5-ь10 %) расчетный зазор /д выбирается (по условию линеаризации характеристики ТТ) в несколько раз большим минимального, необходимого по условию устранения влияния остаточной индукции.

J Схема замещения ТТ со сплошными зазорами, погрешности ТТ и отдаваемая мощность. Возвращаясь к уравнению (4-3), представим его в следующем виде:

Здесь Ра - абсолютная магнитная проницаемость стали магнитопровода; Я-ст, К, К - магнитные проводимости стальной части, зазоров и всего магнитопровода ТТ. Этим магнитным проводимостям соответствуют равные им по значению индуктив-. ности в электрической цепи, приведенные к одному витку, Ьт, Lb, Lo. Поскольку проводимость Я-о = Wctlbb + ст). то в схеме замещения трансформатора с зазором общая ветвь намагничивания Lo может быть заменена двумя параллельными ветвями Lg, LcT (рис. 4-6). Обычно ток, проходящий по ветви Lg, значительно больше тока в ветви Lot (Lb < Lct; tos > ост). благодаря чему достигается линеаризация кривой намагничивания.

Следует заметить что условия работы ТТ с зазором в переходных режимах отчасти соблюдаются при подключении параллельно нагрузке обычного ТТ с замкнутым магнитопроводом соответствующей индуктивности (дроссель с достаточно малым активным сопротивлением). Однако при таком включении дополнительная индуктивность непосредственно не шунтирует индук-

5* 131

I ,j \ Рис. 4-6. Принципиальная схе-

Н I .- ма ТТ с разомкнутым магнито-

.. проводом (й) и схемы замещения

тивности LcT, как в схеме замещения на рис. 4-6, в, поскольку между этими двумя индуктивностями оказываются включенными сопротивление и индуктивность рассеяния вторичной обмотки ТТ (на схеме не показаны). Поэтому указанная мера значительно менее эффективна, чем зазоры в магнитопроводе.

На основании схемы рис. 4-6, в при Ls < f-ci и - const легко определяются погрешности трансформации периодической составляющей первичного тока и отдаваемая трансформатором мощность, зависящая от этой составляющей. При упомянутом условии погрешности не зависят от первичного тока. В соответствии с формулой (3-21), пренебрегая потерями в стали магнитопровода, находим, что при действующих токах в обмотках ТТ А пер и /а пер токовая погрсшность (в процснтах)

Jinep

LoCO

. 100. (4-8)

Угловая погрешность ТТ с (см. рис. 1-3) будет

учетом векторной диаграммы;

61 cos Фа

Имея в виду соотношение между токами

(4-9)

2 пер - II

/ Le(u + Za

можно представить отдаваемую ТТ мощность (В-А) в виде

Pi - l\ nepZ2

(4-10)

Таким образом, погрешности и мощность ТТ, равно как и апериодические составляющие токов при переходных процессах (см. гл. 3), зависят от отношений г1{Ьо(и), Которое может считаться основным параметром схемы ТТ.

Режимы работы ТТ со сплошными зазорами. Когда погрешности ТТ заданы, отношение гЦЬдш) при изменении расчетного зазора должно оставаться неизменным. Следовательно, в этом

случае выбираемое сопротивление z, а при Л = const также и мощность Ра будут пропорциональны индуктивности Lo- С увеличением расчетного зазора /в индуктивность и мощность уменьшаются. При заданной погрешности, т. е. при заданном отношении сопротивлений гЦЬа) и достаточно большом отношений К/Кт, отдаваемая ТТ мощность приблизительно обратно пропорциональна зазору la.

Для получения заданной мощности Р при увеличенном 1 приходится увеличивать сопротивление z, причем погрешности XT также увеличиваются.

Если заданы величины /тер. 4. 4. наибольшая мощность может быть получена от ТТ при условии = LqCO, т. е. при согласованной нагрузке ТТ. Согласно (4-10) эта мощность будет

2 + 2sm(p, ()

причем она равна мощности Рц, расходуемой на намагничивание магнитопровода трансформатора.

Когда задается мощность Р < Рш. сопротивление Za должно отличаться от Lo©. Если выбранное сопротивление находится в пределах О < Zg < Ью, ТТ работает в режиме собственно трансформатора тока. В этом случае мощность намагничивания Рд будет меньше мощности Pg. Предельному условию Zg = О соот-

ветствует идеальный ТТ, у которого погрешности всех видов отсутствуют, мощность Рц = О, но вместе с тем и мощность

, Ра = 0.

Если Lo© < Zg се, имеет место работа ТТ в режиме трансреактора, у которого Ро > Ра. В предельном случае Zg = оо имеем идеальный трансреактор, мощность которого, так же как мощность идеального трансформатора тока, Pg = 0. Абсолютное значение выходного напряжения идеального трансреактора, зависящее от составляющей тока tmep. пропорционально этой составляющей, а напряжение, зависящее от апериодической составляющей ta. пропорционально ее производной.

Как было показано выше (§ 4-1), условие практической линейности характеристик ТТ с зазорами выполняется, если при изменении первичного тока пер в заданных пределах в переходных процессах индукция в магнитопроводе не превышает некоторого допустимого максимального значения Вред- Приближенно можно считать, что это значение индукции не зависит от расчетного зазора /д.

Поскольку мощность Ро в основном расходуется на создание магнитного потока в зазорах магнитопровода, то при заданной максимальной индукции В и прочих равных условиях трансформатор, предназначенный для работы в режиме собственно трансформатора тока, должен иметь меньший зазор, чем в режиме трансреактора.

i 133