Метод сравнения измеряемой частоты с эталонной.

26. Нагрузочные трансформаторы и автотрансформаторы. Фазоуказатели: принцип работы, устройство и применение.

СТ предназначен для преобразования электроэнергии с одного напряжения на другое.

По кол-ву обмоток различного напряжения на каждую фазу, трансформаторы разделяются на двухобмоточные и трехобмоточные.

Обмотки одного и того же напряжения, обычно низшего, могут состоять из двух и более параллельных ветвей, изолированных друг от друга и заземленных частей. Такие трансформаторы называются трансформаторами с расщепленными обмотками.

К основным параметрам относятся:

Ø Номинальная мощность трансформатора называется указанная в заводском паспорте значение полной мощности на которую непрерывно может быть нагружен трансформатор в номинальных условиях места установки и охлаждающей среды при номинальных частоте и напряжении.

Ø Номинальное напряжение обмоток – это напряжение вторичной и первичной обмоток при холостом ходе трансформатора.

Ø Номинальный ток любой обмотки трансформатора определяется по её номинальной мощности и напряжению.

Ø Напряжение КЗ – это напряжение при подведении которого к одной из обмоток трансформатора при замкнутой накоротке другой обмотке в ней проходит ток равной номинальному.

Ø Ток ХХ характеризует активные и реактивные потери в стали и зависит от магнитных свойств стали, конструкции и от магнитной индукции.

Ø Потери ХХ и потери КЗ определяют экономичность работы трансформатора. Потери ХХ состоят из потерь в стали на перемагничивание и вихревые токи. Потери КЗ состоят из потерь в обмотках при протекании по ним токов нагрузки и добавочных потерь в обмотках и конструкции трансформатора.

Силовой трансформатор состоит из большого числа конструктивных элементов, основными из которых являются: магнитная система, обмотки, изоляция, выводы, бак, охлаждающее устройство, механизм регулирования напряжения.

В магнитной системе проходит основной магнитный поток трансформатора. Магнитопровод является конструктивной и механической основой трансформатора.

Обмотки трансформатора могут быть концентрические и чередующие. Обмотки должны обладать достаточной электрической и механической мощностью.

Изоляция трансформатора является ответственной частью, так как надежность работы трансформатора определяется в основном надежностью его изоляции. Активная часть трансформатора вместе с отводами и переключающими устройствами для регулирования напряжения помещают в бак.

Автотрансформаторы.

Однофазный автотрансформатор имеет ОВ и ОС. Часть обмотки заключенная между выводами В и С называется последовательными, а между С и О общей.

При работе автотрансформатора в режиме понижения напряжения последовательно обмотки проходит ток Iв, который создает магнитный поток, наводит в общей обмотке ток Io. Ток нагрузки вторичной обмотки Ic складывается из тока Iв, проходящего благодаря гальванической связи обмоток и тока Io, созданного магнитной связью этих обмоток.

Ic = Ib + Io => Io = Ic - Ib

Полная мощность передаваемая авто трансформатором из первичной сети во вторичную называется проходной.

(Ub – Uc)·Ib = S_T - трансформаторная мощность;

Uc·Ib = Sэ - электрическая мощность

Преимущества автотрансформаторов по сравнению с трансформаторами той же мощности:

Ø Меньше расход материала.

Ø Меньшая масса, габариты.

Ø Меньшие потери и КПД

Ø Более легкие условия охлаждения

Недостатки автотрансформаторов:

Ø Необходимость глухого заземления нейтрали, что приводит к увеличению токов однородного КЗ.

Ø Сложность регулирования напряжения.

Ø Опасность перехода атмосферных перенапряжений вследствие электрической связи обмоток ВН и СН.

Общие сведения и характеристики первичных измерительных преобразователей. Достоинства электрических методов измерения неэлектрических величин.Классификация параметрических преобразователей и чувствительных элементов (датчиков)

Первичный измерительный преобразователь –измерительный преобразователь, на который непосредственно воздействует измеряемая физическая величина, т.е. первый преобразователь в измерительной цепи измерительного прибора (установки, системы).

Одной из основных частей ПИП является чувствительный элемент, который воспринимает входную физическую величину.

Чувствительный элемент – это часть измерительного преобразователя в измерительной цепи, воспринимающая входную величину.

В чувствительном элементе с помощью определенного физического эффекта входная величина преобразуется в сигнал, поступающий в последующую измерительную цепь.

Конструктивно обособленный первичный измерительный преобразователь, от которого поступают измерительные сигналы (информация), называется датчиком.

Измерительный сигнал – это сигнал, содержащий количественную информацию об измеряемой физической величине.

Первичный измерительный преобразователь необязательно может быть датчиком и включается в измерительную цепь, которая может иметь в своем составе усилители, делители, модуляторы и другие устройства преобразования измерительного сигнала.

В общем случае под датчиком следует понимать конструктивно обособленную совокупность первичных преобразователей, воспринимающих одну или несколько входных величин и преобразующих эти величины в измерительные сигналы.

В литературе при описании первичного измерительного преобразователя, выполняющего функцию восприятия входной физической величины и формирования измерительного сигнала, широко используется термин «сенсор».

Сенсор – это первичный измерительный преобразователь, воспринимающий входную величину и формирующий измерительный сигнал.

Таким образом, сенсор и датчик выполняют одну и ту же функцию восприятия входной величины и формирования измерительного сигнала. Следует отметить, что термин «сенсор» акцентирует внимание на восприятии входной величины, а термин «датчик» - на формировании и выдаче измерительного сигнала.

В дальнейшем при рассмотрении первичных измерительных преобразователей различных физических величин, воспринимающих входную физическую величину и преобразующих ее в измерительный сигнал, будет использоваться как термин «первичный измерительный преобразователь», так и термин «датчик».

Основными преимуществамиэлектрических методов измерения неэлектрических величин являются: исключительно высокая чувствительность, малая инерционность электрической аппаратуры, возможность измерения на расстоянии, в местах, недоступных для других методов измерения, удобство регистрации.

Классификация датчиков:

По назначению - силовые,, скоростные, температурные и др. (табл.2):

По принципу действия - механические, электрические, тепловые, акустические, оптические, радиоактивные.

По способу преобразованиянеэлектрических величин в электрические - активные (генераторные) и пассивные (параметрические). В генераторных датчиках энергия входного сигнала преобразуется (без участия вспомогательных источников энергии) в электрическую энергию выходного сигнала (ток, напряжение, электрический заряд). В параметрических датчиках под действием входного сигнала изменяется какой-либо собственный параметр датчика (емкость, сопротивление, индуктивность). При этом схема включения таких датчиков всегда имеет внешний источник питания.

По конструкции и принципу действиячувствительного элемента датчики подразделяют на контактные и бесконтактные. При этом в контактных датчиках чувствительный элемент взаимодействует непосредственно с контролируемым объектом, а в бесконтактных это взаимодействие отсутствует. К последним относятся фотоэлектрические, ультразвуковые, радиоактивные и специальной конструкции щуповые датчики.

Поверка измерительных приборов. Задачи и порядок поверки. Внешний осмотр и проверка общей исправности прибора.Способы и правила поверки. Сроки и технические требования, предъявляемые к приборам в процессе поверки.

Поверкой средств измерений называют совокупность действий, выполняемых для определения и оценки погрешностей средств измерений. Поверка в простейшем случае заключается в следующем: в соответствии с требованиями НТД на методы и средства поверки приборов на вход подают образцовые значения измеряемых величин. Затем сравнивают результаты измерений на выходе поверяемого прибора с соответствующими поданными на вход прибора значениями образцового сигнала или показаниями образцового прибора, в результате чего определяют значения погрешности. Определение метрологических характеристик поверяемого прибора производят с использованием статических методов обработки значений погрешности измерительных приборов. Порядок набора статических данных и методы статической обработки должны быть приведены в НТД по методам средства поверки конкретного прибора. На основании полученных данных анализируют результаты поверки и принимают решение о годности измерительного прибора для дальнейшего применения.

Непосредственное слияние (без применения компарирующих приборов) применяют при поверке штриховых мер длины (линейки, брусковые метры, рулетки), мер вместимости (мерные колбы, цилиндры и т.п.). Более широко используют непосредственное сличение показаний поверяемого и эталонного приборов при измерении одной и той же величины, например при погружении эталонного и рабочего термометров в термостат.

Сличение мер при помощи компарирующего устройства значительно повышает точность поверки. Наиболее часто используемые компараторы — это весы (сличение гирь), мосты постоянного и переменного тока (сличение мер сопротивления), компараторы для точных сличений мер длины. Компаратор должен обладать чувствительностью, позволяющей обнаружить изменение измеряемой величины, не превышающее погрешности эталонной меры.

Поверка по эталонной мере сводится к измерению величины, воспроизводимой эталонной мерой, или к измерению величины, которая одновременно сопоставляется со значением эталонной меры. Например, поверка штангенциркуля осуществляется путем «измерения» концевой меры длины, помещаемой между его губками. О погрешности судят по разности между показанием штангенциркуля и значением меры, которое принимается за условно-истинное. Другой пример — поверка циферблатных настольных весов при помощи эталонных гирь, помещаемых на чашку этих весов. Если при этом на шкалу наносятся отметки, соответствующие значениям эталонных гирь, то такая поверка называется градуировкой.

Поэлементная поверка средств измерений. Точность комплектной поверки в большинстве случаев не вызывает сомнений. Однако иногда целесообразнее проводить поверку поэлементно. Поэлементной называют поверку средств измерений, проводимую путем измерения параметров отдельных его частей с последующим вычислением значений измеряемой им величины. Такой способ применим, если закономерности взаимодействия отдельных частей средства измерений точно известны и возможности посторонних влияний на его показания исключены или эти влияния поддаются точному учету.