сравнивая формулы (1-2) и (1-5), видим, что они отличаются друг от друга членом Fo (или 1оЩ). Следовательно, реальный трансформатор тока несколько искажает результаты измерений, т. е. имеет погрешности.

Иногда пользу.ются так называемым приведением тока к первичной или вторичной обмотке. Так, например, если разделить первичный ток на коэффициент трансформации, то получим первичный ток, приведенный ко вторичной обмотке: /о = Л/п. Аналогично приведенный ток намагничивания будет /о = /с/я. Тогда получим

n = h + ro. (1-8)

Путем такого приведения трансформатор тока заменяется эквивалентным ТТ с коэ(1х)Ициентом трансформации, равным единице

Из полученного равенства (1-8) следует, что часть приведенного первичного тока /1 идет на намагничивание магнитопровода, а остальная часть трансформируется во вторичную цепь, т. е. первичный ток /i как бы разветвляется по двум параллельным цепям: по цепи нагрузки и цепи намагничивания. Этому соответствует схема замещения, приведенная на рис. 1-2, где в цепь ветви намагничивания .?о от тока /1 ответвляется ток /о. Остальная часть тока / проходит по вторичной цепи, представляя собой вторичный ток /2. Сопротивление первичной обмотки ТТ на схеме замещения не показано, так как оно не оказывает влияния на работу трансформатора-

Наглядное представление о работе реального трансформатора дает его векторная диаграмма, которая рассматривается в следующем параграфе.

1-3. ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА ТРАНСФОРМАТОРА ТОКА

Для построения векторной диаграммы трансформатора тока (рис. 1-3), соответствующего схеме замещения на рис. 1-2, должны быть известны следующие величины: 1) число витков w, активное Ггобм и индуктивное ховм сопротивления (в омах) вторичной обмотки трансформатора тока; 2) средняя длина магнитного пути 1м (в метрах) и расчетное поперечное сечение 5м (в м) магнитопровода трансформатора тока; 3) материал магнитопровода и

Рис. 1-3. Векторная диаграмма трансформатора тока 17

его магнитные свойства; 4) вторичная нагрузка Z2 = у rl -\- х\п, представляющая собой полное сопротивление (в омах) всех приборов и реле, включенных во вторичную цепь, а также соединительных проводов в ней; здесь - активное сопротивление вторичной цепи, - индуктивное сопротивление вторичной цепи.

Векторную диаграмму трансформатора тока изобразим в прямоугольной системе координат. Ось абсцисс примем совпадающей с вектором вторичного тока Д. Построение векторной диаграммы производим следующим образом. От начала координат (точка О) отложим вправо вектор вторичного тока /г (или пропорциональную ему м. д. с. fj) и вектор активной составляющей падения напряжения на вторичной обмотке /22обм. совпадающий по направлению с вектором тока /g. Из конца вектора /агобм под прямым углом к нему отложим вектор индуктивной составляющей

падения напряжения на вторичной обмотке /гХаобм- Из конца этого вектора параллельно /. отложим вектор активной составляющей падения напряжения на нагрузке /гГг .Вектор индуктивной

составляющей на нагрузке /агн проводим из конца вектора /гГгн перпендикулярно ему. Результирующий вектор дает э. д. с. вторичной обмотки (в вольтах):

2 = 4 Zобм + гн? + {Х обм 4- ЛГгн). (1 -9)

Фазовый сдвиг между вторичной э. д. с. Е.2. и вторичным током /г будет

с = arctg Ц-.

6м+

Из курса теоретических основ электротехники известно, что магнитный поток опережает создаваемую им э. д. с. на 90°. Магнитная индукция совпадает по направлению с магнитным потоком. Ее максимальное значение (в теслах) может быть определено по формуле

где £2 определяется по (1-9), В; S - расчетная площадь поперечного сечения магнитопровода, м; / - частота тока 1, Гц.

Нанесем на векторную диаграмму направление векторов магнитного потока Фо и индукции Б акс- Зная направление этих векторов, можно построить вектор полной м. д. с. намагничивания Fq. Он должен опережать векторы Фо и Бмакс на угол Этот угол, называемый углом потерь, характеризует отношение активной составляющей м. д. с. намагничивания / о в магнитопроводе к реактивной составляющей f. Угол потерь можно определить по экспериментальной кривой, снятой для данного

Рис. 1-4. Типичные зависимости удельной м. д. с. и угла потерь от индукции

магнитного материала *. Эта кривая представляет собой зависимость угла потерь (в градусах) от магнитной индукции = f (5макс)- Для примера на рис. 1-4 представлена зависимость удельной м. д. с. намагничивания /уд и угла потерь ij; в электротехнической стали марки 3413 от

индукции Бмакс-

Абсолютное значение полной м. д. с. намагничивания

Ро=Рупм, (Ml)

где /уд - удельная м. д. с. намагничивания (приходящаяся на 1 м длины магнитного пути в магнитопроводе), А/м; /м - средняя длина магнитного пути в магнитопроводе, м.

Удельная м. д. с. /уд определяется по кривой намагничивания, которая представляет собой зависимость максимальной магнитной индукции от удельной м. д. с. намагничивания Вмакс = = / (уд)- Кривые намагничивания снимаются экспериментально для магнитопровода из стали данной марки.

При расчете трансформаторов тока чаще пользуются так называемой перевернутой кривой намагничивания. Эта зависимость удельной М. д. с. от магнитной индукции Fy = / (В акс)

изображена на рис. 1-4.

Определив по (1-11) значение полной м. д. с. намагничивания Fq, строим вектор ее под углом к вектору Фо (с опережением). Зная векторы и Fq, нетрудно определить вектор первичной м. д. с. / i. Для этого влево от начала координат откладываем вектор Fg. Геометрическим сложением векторов F и Fq определим вектор первичной м. д. с. F.

Мы построили векторую диаграмму ТТ, оперируя магнитодвижущими силами. Однако можно построить векторную диаграмму ТТ, исходя из базисного вектора тока 1. Конечно, все токи должны быть приведены к первичной или вторичной обмотке в соответствии с формулой (1-8).

Векторная диаграмма наглядно показывает соотношения между основными параметрами ТТ (токи, сопротивления и т. д.). Видно, что в реальном ТТ первичная м. д. с. несколько больше вторичной,

* Здесь и в дальнейшем марки стали обозначаются в соответствии с гост 21427.0-75:

Новое обозначение. . 1211 1511 1512 1513 Прежнее обозначение . Э11 Э41 Э42 Э43

1562 1572 3411 3412 3413 3414 Э46 Э48 ЭЗЮ Э320 ЭЗЗО ЭЗЗОА