Меню

Номинальное падение напряжения амперметра

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Номинальное падение — напряжение

Номинальное падение напряжения Д [ / а ном при номинальном прямом токе находится в пределах 0 6 — 1 4 В. [1]

Номинальное падение напряжения на взаимозаменяемых шунтах равно 60 и 75 же. Согласно ГОСТ 8042 — 56 номинальное падение напряжения равнялось одному из значений: 45, 75, 100 или 150 мв. [3]

Номинальное падение напряжения для всех шунтов 75 мв. [4]

Номинальное падение напряжения генераторов со стабилизирующей обмоткой мало. [6]

Наиболее распространены взаимозаменяемые шунты с номинальным падением напряжения 45 и 75 мВ, токами от 0 01 до 7500 А. [7]

Шунт, как известно, характеризуется номинальным током, на-который он рассчитан, и номинальным падением напряжения , которое в нем создается при номинальном токе. Добавочное сопротивление определяется номинальным значением величины сопротивления и номинальным значением тока, на который оно предназначено. [8]

Номинальные токи добавочных сопротивлений стандартизированы и составляют 3; 5 и 7 5 ма при номинальном падении напряжения на них, что позволяет использовать для работы в комплекте с добавочными сопротивлениями типовые миллиамперметры на соответствующие пределы измерения. [9]

Если для характеристики шунтов коэффициент шунта обычно не применяется ( шунт обычно характеризуется номинальным током шунта и его номинальным падением напряжения ), то для характеристики трансформаторов тока коэффициент трансформации является одним из главных показателей. [10]

Если для характеристики шунтов коэффициент шунта обычно не применяется ( шунт обычно характеризуется номинальным током шунта и его номинальным падением напряжения ), то для характеристики трансформаторов тока коэффициент трансформации является одним из главных показателей. [11]

Кроме того, приборы классов 0 05; 0 1; 0 2 и 0 5 должны иметь следующие обозначения: номинальное падение напряжения на приборе или внутреннее сопротивление для амперметров, номинальный ток или номинальное сопротивление для вольтметров. [12]

В качестве образцового прибора применяют милливольтметр mV0 класса 0 5 с пределами измерений 45; 60; 75 или 150 мв соответственно номинальному падению напряжения на калиброванном шунте. [13]

Постоянная образцового милливольтметра подсчитывается, как указано выше ( см. § 1 — 10), причем в данном случае mUHui обозначает номинальное падение напряжения образцового шунта . [15]

Источник

Электротехника и электроника (стр. 3 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4

Электротехника Производство в России Электроэнергетика, электротехника Электротехника и электроника
Полный текст Вакансии Курсы Консультации

Следует запомнить, что на широко применяемых калибро­ванных шунтах указывается номинальный ток, номинальное на­пряжение шунта и класс точности. Под номинальным напряжени­ем шунта понимается падение напряжения на сопротивлении шун­та (между потенциальными его зажимами) при прохождении по нему номинального тока.

Калиброванные шунты пригодны для подключения к любому амперметру, номинальное падение напряжения на измерительном механизме которого равно напряжению шунта.

Для исключения излишней погрешности измерения и повре­ждения прибора должна быть верно составлена измерительная схема. Правильным включением прибора и шунта является такое, когда в разрыв цепи измеряемого тока I последовательно с нагруз­кой к токовым зажимам присоединяется шунт, а параллельно ему к потенциальным зажимам присоединяется прибор (см. рис.25).

C:\DOCUME</p data-lazy-src=

При решении задач №№ 11-20 следует разобрать решение примеров 14 и 15 и материал по [4], §4.10.

Пример 14

Измерительный механизм амперметра магнитоэлектрической системы рассчитан на ток Iи=25 мА. напряжение Uи =75 мВ, число делений шкалы αн =50. Схема соединения измерительного меха­низма с шунтом показана на рис.25.

Используя данный измерительный механизм, надо создать амперметр на номинальный ток (предел измерения) Iн=3 А.

Значение тока, измеренного амперметром, I=2,4 А.

сопротивление измерительного механизма Rи

сопротивление шунта Rш,

потери мощности в шунте Pш

потери мощности в измерительном механизме Ри

постоянную (цену деления шкалы) амперметра CI

отклонение стрелки прибора при измерении тока I α

Краткая запись условия:

Определить: Rи, Rш, Iш, Рш, Ри, СI, α.

1) Сопротивление измерительного механизма:

2) Шунтирующий множитель:

3) Сопротивление шунта:

Rш = = = 0,02521 Ом.

Iш =Iн – Iи = 3-0,025 = 2,975 А.

5) Потери мощности в шунте:

Рш = Uн · Iш = 75·10-3 · 2,975 = 223 · 10-3 Вт = 223 мВт.

6) Потери мощности в измерительном механизме:

Ри = Uи · Iи = 75·10-3 · 25 · 10-3 = 1875 · 10-6 Вт = 1,875 мВт.

7) Постоянная амперметра (цена деления):

CI = = = 0,06 A/дел.

8) Число делений, на которое отклонилась стрелка амперметра при измерении тока I:

Пример 15

Сопротивление измерительного механизма вольтметра маг­нитоэлектрической системы Rи=600 Ом, рассчитан он на напряже­ние Uи=1,2 В, число делений шкалы αн =75. Встроенный внутрь вольтметра добавочный резистор имеет сопротивление Rд=29,4 кОм.

Схема включения вольтметра с добавочным резистором по­казана на рис.26.

Отклонение стрелки вольтметра при измерении напряжения составило α=60 дел.

ток вольтметра Iи

падение напряжения на добавочном резисторе Uд

предельное значение напряжения, которое можно

измерить вольтметром с добавочным резистором Uн

потери мощности в вольтметре РU

постоянную (цену деления шкалы) вольтметра СU

измеренное напряжение U

Краткая запись условия:

Определить: Iи, Uд, Uн, РU, CU U.

Получить полный текст Подготовиться к ЕГЭ Найти работу Пройти курс Упражнения и тренировки для детей

1) Ток вольтметра, он же ток измерительного механизма:

Iи = = = 0,002 A = 2 A.

2) Падение напряжения на добавочном резисторе:

Uд = Iи · Rд = 0,002· 29,4·103 = 58,8 В.

3) Номинальное значение прибора (предел измерения):

Uн = Uи + Uд = 1,2 + 58,8 = 60 В.

4) Постоянная прибора (цена деления):

СU = = = 0,8 В/дел.

5) Измеренное напряжение:

U = α · СU =60 · 0,8 = 48В.

6) Потери мощности в вольтметре:

РU =U · Iи = 48 · 0,002 = 0096 Вт = 96 мВт.

Данные задачи относятся к расчету выпрямителей перемен­ного тока, собранных на полупроводниковых диодах. Подобные схемы выпрямителей находят сейчас применение в различных электронных устройствах и приборах.

При решении задачи следует помнить, что основными пара­метрами полупроводниковых диодов являются допустимый ток Iдоп, на который рассчитан данный диод, и величина обратного на­пряжения Uo6p, которое диод выдерживает без пробоя в непрово­дящий период.

Обычно при составлении реальной схемы выпрямителя за­даются величиной мощности потребителя Pd, Вт, получающего питание от данного выпрямителя, и выпрямленным напряжением Ud В, при котором работает потребитель постоянного тока. Отсю­да нетрудно определить ток потребителя:

Сравнивая ток потребителя с допустимым током диода Iдоп выбирают диоды в зависимости от выбранной схемы выпрямите­ля.

Технические данные полупроводниковых диодов

Источник



§101. Измерение тока и напряжения

Измерение тока.

Для измерения тока в цепи амперметр 2 (рис. 332, а) или миллиамперметр включают в электрическую цепь последовательно с приемником 3 электрической энергии.

Для того чтобы включение амперметра не оказывало влияния на работу электрических установок и он не создавал больших потерь энергии, амперметры выполняют с малым внутренним сопротивлением. Поэтому практически сопротивление его можно считать равным нулю и пренебрегать вызываемым им падением напряжения.

Амперметр можно включать в цепь только последовательно с нагрузкой. Если амперметр подключить непосредственно к источнику 1, то через катушку прибора пойдет очень большой ток (сопротивление амперметра мало) и она сгорит.

Рис. 332. Схемы для измерения тока (а, б) и напряжения (в, г)Рис. 332. Схемы для измерения тока (а, б) и напряжения (в, г)

Для расширения пределов измерения амперметров, предназначенных для работы в цепях постоянного тока, их включают в цепь параллельно шунту 4 (рис. 332,б). При этом через прибор проходит только часть IА измеряемого тока I, обратно пропорциональная его сопротивлению RА. Большая часть Iш этого тока проходит через шунт.

Прибор измеряет падение напряжения на шунте, зависящее от проходящего через шунт тока, т. е. используется в качестве милливольтметра. Шкала прибора градуируется в амперах. Зная сопротивления прибора RA и шунта Rш можно по току IА, фиксируемому прибором, определить измеряемый ток:

Читайте также:  Как получить напряжение от высоковольтных линий

где n = I/IА = (RA + Rш)/Rш — коэффициент шунтирования. Его обычно выбирают равным или кратным 10. Сопротивление шунта, необходимое для измерения тока I, в n раз большего, чем ток прибора IА,

Конструктивно шунты либо монтируют в корпус прибора (шунты на токи до 50 А), либо устанавливают вне его и соединяют с прибором проводами.

Если прибор предназначен для постоянной работы с шунтом, то шкала его градуируется сразу в значениях измеряемого тока с учетом коэффициента шунтирования и никаких расчетов для определения тока выполнять не требуется. В случае применения наружных (отдельных от приборов) шунтов на них указывают номинальный ток, на который они рассчитаны, и номинальное напряжение на зажимах (калиброванные шунты).

Согласно стандартам это напряжение может быть равно 45, 75, 100 и 150 мВ. Шунты подбирают к приборам так, чтобы при номинальном напряжении на зажимах шунта стрелка прибора отклонялась на всю шкалу.

Следовательно, номинальные напряжения прибора и шунта должны быть одинаковыми. Имеются также индивидуальные шунты, предназначенные для работы с определенным прибором. Шунты делят на пять классов точности (0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5). Обозначение класса соответствует допустимой погрешности в процентах.

Для того чтобы повышение температуры шунта при прохождении по нему тока не оказывало влияния на показания прибора, шунты изготовляют из материалов с большим удельным сопротивлением и малым температурным коэффициентом (константан, манганин, никелин и пр.).

Для уменьшения влияния температуры на показания амперметра последовательно с катушкой прибора в некоторых случаях включают добавочный резистор из констан-тана или другого подобного материала.

Измерение напряжения.

Для измерения напряжения U, действующего между какими-либо двумя точками электрической цепи, вольтметр 2 (рис. 332, в) присоединяют к этим точкам, т. е. параллельно источнику 1 электрической энергии или приемнику 3.

Для того чтобы включение вольтметра не оказывало влияния на работу электрических установок и он не создавал больших потерь энергии, вольтметры выполняют с большим сопротивлением. Поэтому практически можно пренебрегать проходящим по вольтметру током.

Для расширения пределов измерения вольтметров последовательно с обмоткой прибора включают добавочный резистор 4 (Rд) (рис. 332,г). При этом на прибор приходится лишь часть Uv измеряемого напряжения U, пропорциональная сопротивлению прибора Rv.

Зная сопротивление добавочного резистора и вольтметра, можно по значению напряжения Uv, фиксируемого вольтметром, определить напряжение, действующее в цепи:

U = (Rv+Rд)/Rv * Uv = nUv (107)

Величина n = U/Uv=(Rv+Rд)/Rv показывает, во сколько раз измеряемое напряжение U больше напряжения Uv, приходящегося на прибор, т. е. во сколько раз увеличивается предел измерения напряжения вольтметром при применении добавочного резистора.

Сопротивление добавочного резистора, необходимое для измерения напряжения U, в п раз большего напряжения прибора Uv, определяется по формуле Rд=(n— 1) Rv.

Добавочный резистор может встраиваться в прибор и одновременно использоваться для уменьшения влияния температуры окружающей среды на показания прибора. Для этой цели резистор выполняется из материала, имеющего малый температурный коэффициент, и его сопротивление значительно превышает сопротивление катушки, вследствие чего общее сопротивление прибора становится почти независимым от изменения температуры.

По точности добавочные резисторы подразделяются на те же классы точности, что и шунты.

Делители напряжения.

Для расширения пределов измерения вольтметров применяют также делители напряжения. Они позволяют уменьшить подлежащее измерению напряжение до значения, соответствующего номинальному напряжению данного вольтметра (предельного напряжения на его шкале).

Отношение входного напряжения делителя U1 к выходному U2 (рис. 333, а) называется коэффициентом деления. При холостом ходе U1/U2 = (R1+R2)/R2 = 1 + R1/R2. В делителях напряжения это отношение может быть выбрано равным 10, 100, 500 и т. д. в зависимости от того, к каким

Рис. 333. Схемы включения делителей напряжения

выводам делителя подключен вольтметр (рис. 333,б).

Делитель напряжения вносит малую погрешность в измерения только в том случае, если сопротивление вольтметра Rv достаточно велико (ток, проходящий через делитель, мал), а сопротивление источника, к которому подключен делитель, мало.

Измерительные трансформаторы.

Для включения электроизмерительных приборов в цепи переменного тока служат измерительные трансформаторы, обеспечивающие безопасность обслуживающего персонала при выполнении электрических измерений в цепях высокого напряжения.

Включение электроизмерительных приборов в эти цепи без таких трансформаторов запрещается правилами техники безопасности. Кроме того, измерительные трансформаторы расширяют пределы измерения приборов, т. е. позволяют измерять большие токи и напряжения с помощью несложных приборов, рассчитанных для измерения малых токов и напряжений.

Читайте также:  Реле напряжения для генератора ваз 2109

Измерительные трансформаторы подразделяют на трансформаторы напряжения и трансформаторы тока. Трансформатор напряжения 1 (рис. 334, а) служит для подключения вольтметров и других приборов, которые должны реагировать на напряжение.

Его выполняют, как обычный двухобмоточный понижающий трансформатор: первичную обмотку подключают к двум точкам, между которыми требуется измерить напряжение, а вторичную — к вольтметру 2.

На схемах измерительный трансформатор напряжения изображают как обычный трансформатор (на рис. 334, а показано в круге).

Рис. 334. Включение электроизмерительных приборов посредством измерительных трансформаторов напряжения (а) и тока (б)

Рис. 334. Включение электроизмерительных приборов посредством измерительных трансформаторов напряжения (а) и тока (б)

Так как сопротивление обмотки вольтметра, подключаемого к трансформатору напряжения, велико, трансформатор практически работает в режиме холостого хода, и можно с достаточной степенью точности считать, что напряжения U1 и U2 на первичной и вторичной обмотках будут прямо пропорциональны числу витков N1 и N2 обеих обмоток трансформатора, т. е.

Таким образом, подобрав соответствующее число витков N1 и N2 обмоток трансформатора, можно измерять высокие напряжения, подавая на электроизмерительный прибор небольшие напряжения.

Напряжение U1 может быть определено умножением измеренного вторичного напряжения U2 на коэффициент трансформации трансформатора n.

Вольтметры, предназначенные для постоянной работы с трансформаторами напряжения, градуируют на заводе с учетом коэффициента трансформации, и значения измеряемого напряжения могут быть непосредственно отсчитаны по шкале прибора.

Для предотвращения опасности поражения обслуживающего персонала электрическим током в случае повреждения изоляции трансформатора один выэод его вторичной обмотки и стальной кожух трансформатора должны быть заземлены.

Трансформатор тока 3 (рис. 334,б) служит для подключения амперметров и других приборов, которые должны реагировать на протекающий по цепи переменный ток.

Его выполняют в виде обычного двухобмоточного повышающего трансформатора; первичную обмотку включают последовательно в цепь измеряемого тока, к вторичной обмотке подключают амперметр 4.

Схемное обозначение измерительных трансформаторов тока показано на рис. 334, б в круге.

Так как сопротивление обмотки амперметра, подключаемого к трансформатору тока, обычно мало, трансформатор практически работает в режиме короткого замыкания, и с достаточной степенью точности можно считать, что токи I1 и I2, проходящие по его обмоткам, будут обратно пропорциональны числу витков N1 и N2 этих обмоток, т.е.

Следовательно, подобрав соответствующим образом число витков N1 и N2 обмоток трансформатора, можно измерять большие токи I1, пропуская через электроизмерительный прибор малые токи I2. Ток I1 может быть при этом определен умножением измеренного вторичного тока I2 на величину n.

Амперметры, предназначенные для постоянной работы совместно с трансформаторами тока, градуируют на заводе с учетом коэффициента трансформации, и значения измеряемого тока I1 могут быть непосредственно отсчитаны по шкале прибора.

Для предотвращения опасности поражения обслуживающего персонала электрическим током в случае повреждения изоляции трансформатора один из зажимов вторичной обмотки и кожух трансформатора заземляют.

На э. п. с. применяют так называемые проходные трансформаторы тока (рис. 335). В таком трансформаторе магнитопровод 3 и вторичная обмотка 2 смонтированы на проходном изоляторе 4, служащем для ввода высокого напряжения в кузов, а роль первичной обмотки трансформатора выполняет медный стержень 1, проходящий внутри изолятора.

Рис. 335. Проходной измерительный трансформатор тока

Рис. 335. Проходной измерительный трансформатор тока

Условия работы трансформаторов тока отличаются от обычных. Например, размыкание вторичной обмотки трансформатора тока при включенной первичной обмотке недопустимо, так как это вызовет значительное увеличение магнитного потока и, как следствие, температуры сердечника и обмотки трансформатора, т. е. выход его из строя.

Кроме того, в разомкнутой вторичной обмотке трансформатора может индуцироваться большая э. д. с, опасная для персонала, производящего измерения.

При включении приборов посредством измерительных трансформаторов возникают погрешности двух видов: погрешность в коэффициенте трансформации и угловая погрешность (при изменениях напряжения или тока отношенияU1/U2 и I1/I2 несколько изменяются и угол сдвига фаз между первичным и вторичным напряжениями и токами отклоняется от 180°).

Эти погрешности возрастают при нагрузке трансформатора свыше номинальной. Угловая погрешность оказывает влияние на результаты измерений приборами, показания которых зависят от угла сдвига фаз между напряжением и током (например, ваттметров, счетчиков электрической энергии и пр.).

В зависимости от допускаемых погрешностей измерительные трансформаторы подразделяют по классам точности. Класс точности (0,2; 0,5; 1 и т. д.) соответствует наибольшей допускаемой погрешности в коэффициенте трансформации в процентах от его номинального значения.

Источник