Дәрістік кешені бакалавриат топтың студенттеріне арналған об «Электротехника және энергетика (B062)» білім беру бағдарламалары үшін «Электр энергетикасы (6В07102)» «Электротехника (6В07103)» Нұрсұлтан, 2022ж. Кіріспе
жүктеу/скачать 0,58 Mb.
|
eelektroenergetikaga kirispe daristeri kazaksha 2022zh.
- Бұл бет үшін навигация:
- 7 №7 – дәріс. Цифрлық аспаптар
| W2 – екінші орамадағы орамның саны;
I1ном – бірінші номиналдық ток (10;15;20; ... 40000А); I2ном – екінші номинальдық ток (1,2,5А).
а) а) құралу принципі: 1 – электр желісі, бірінші орама; 2 – оқшаулатқыш; 3 – өзекше; 4 – екінші орама. б) қосу сұлбасы: Л1, Л2 – бірінші қысқыштар; И1, И2 – екінші қысқыштар; РА – жұмысшы амперметр. 6.1 Сурет – Бірорамдық өлшеуіш ТТ ТТның қателіктері нормаланғандықтан оларды өлшеуіш трансформаторлар деп атайды: а) токтық қателігі 1 = (I2Kтн – I1) I1100%; (6.2) ә) бұрыштық қателік Ө1 (6.2 сурет), (рад; град).
6.2 Сурет – Бұрыштық қателік Осы қателіктердің деңгейіне қарай ТТ әртүрлі дәлдік кластарға бөлінеді: 0,2; 0,2S; 0,5 и 0,5S (6.1. кесте) Номинальдық жүктеме деп екінші тізбектегі барлық кедергіні айтады, онда Cos = 0,8 болу керек. Дәлдік класс жүктеменің шамасы 25 тен 100% дейін өзгергенде рұқсат етілген қатенің пайызын көрсетеді (6.1 кесте). 6.1 кесте – Тоқтық трансформатордың рұқсат етілген қателіктері
Токтық трансформаторға өлшеуіш аспаптарды бірінен кейін бірін қосуға болады, бірақ бұл кезде екінші орамдағы токтың шамасы көп өзгермеу керек. Қосқан өлшеуіш аспаптың саны көп болуы мүмкін, бірақ олардың қосынды жүктемесі завод көрсеткен трансформатордың номиналдық жүктемесінен артпау керек. Токтық трансформатордың жүктемесі деп оның екінші орамасына қосылған барлық кедергілердің қосындысын айтады. Оған токты алып келетін сымдардыңда кедергілері кіреді. Трансформатордың жүктемесі Ом арқылы көрсетіледі және қуаттың коэффициенті де беріледі. Сүйтіп токтың трансформаторға қосылған аспаптардың жалпы кедергісі оның номинальдық жүктемесінен аспау керек. Егер бірінші орамада токтың күші өзгермесе, екінші орамада да токтың күші онша өзгермейді. Бұл кезде басты қателіктің шамасы дәлдік кластың шамасынан аспауы керек. Бұл жағдай тек қана токтық трансформатордың қысқа тұйықталу режимде істегенде ғана болады. Трансформатор бұл режимде істегенде бірінші орамдағы токтың күшінен пайда болған өзекшедегі магнит өрісі қарама-қарсы бағытталған екінші орамдағы токтан пайда болған магнит өрісі мен тепе-тең. Тек қана аз шамалы магнит өрістерінің айырмашылығы қалады, бірақ оның шамасы екінші магнит өрістен ең болмағанда 100 есе аз. Өзекшенің көлемі осы магнит өрістерінің айырмашылығына сәйкес алынады. Егер трансформатордың екінші орамының ұштары еш нәрсеге қосылмай ашық болса, бірінші токтан пайда болған барлық магниттік өріс өзекшені жүктемелейді. Сондықтан өзекше қатты қызады, трансформатор жұмыстан шығып қалуы мүмкін. Трансформатордың екінші орамасында трансформациялық коэффициентке сәйкес өмірге қауіпті жоғары кернеу пайда болады. Сондықтан өлшеуіш аспаптар тіркелген тізбекті тек қана 2 жағдайда ажыратуға болады, олар: қашан трансформатордың екінші орамасы қысқа тұйықталған, не трансформатордың бірінші орамында ток жоқ. Осы себептен трансформатордың екінші орамына сақтандырғыш қойылмайды. Кернеуді өлшеуіш трансформаторлар (КТ) бір болат өзекшеге оралған 2 орамадан тұрады, олар бір-бірінен және өзекшеден жақсы оқшаулатылған. Бірінші ораманың қыспақтарын А,Х деп, ал екінші ораманың қыспақтарын а,х деп белгілейді (6.4 сурет). Вольтметрге, вольтметр мен санағыштардың параллельдік орамаларына 6.4 Сурет Кернеулік трансформаторды қосу сұлбасы КТ трансформациялық коэффициенті мынаған тең Ккн = U1н/ U2н = W/1 W2 (6.3) мұндағы W1, W2 – бірінші және екінші орамалардағы орамның саны. Стандарт бойынша трансформатордың Ккн мәні бірінші орамада номиналдық кернеу болған кезде екінші орамада 100 В болуын қамтамасыз ету керек. КТ метрологиялық сипаттамасы: 1. Бірінші номиналдық кернеу U 1ном (0,4; 0,66; 1,0; 3,0; 6; 10; 15; 20; 35 кв). 2. Екінші номиналдық кернеу U 2ном (100 не 100/ В). 3. Номиналдық екінші қуат Cos = 0,8 кезінде S2ном Вт. 4. Дәлдік класы, Кдкн (0,2; 0,5; 1,0%). Дәлдік класс 0,2 қуатты генераторларда және жүйеаралық электр берілісінде қолданатын есептеу санағыштардың кернеу трансформаторларына керек. Басқа қосылыстардағы есептеу санағыштар үшін және 1 не 1,5 дәлдік кластардағы өлшеуіш аспаптар үшін кернеулік трансформаторлардың дәлдік класы 0,5 болу керек. Дәлдік класс арқылы кернеуді өлшегендегі салыстырмалы қателік ( , %) және бұрыштық қателіктер (Өтн мин, град) табылады (6.2 кесте). 6.2 Кесте – КТ дың рұқсат етілген қателіктердің шегі
6.3 Кесте – КТ параметрлері
Токты не кернеуді өлшегендегі қателіктер амперметрдің, токтық не кернеулік трансформатордың, вольтметрдің құрал-саймандық қателіктеріне байланысты. Бұл қателіктер салыстырмалы қателіктер арқылы табылады (6.4) (6.5) мұнда 1, U – ТТ және КТ токтық және кернеулік қателіктері; I, U -амперметр мен вольтметрдің дәлдік кластары; IH, UH – амперметр мен вольтметрдің номиналдық мәндері; I, U – амперметр мен вольтметрдің көрсету мәні. Мысал. Электр желісіндегі ток трансформация коэффициенті 10 тең токтық трансформатормен өлшенген. Қолданылған амперметрдің дәлдік класы 0.5. Электр желісіндегі токты және өлшеу қателігін табу керек, егер амперметр 2,5 А көрсетсе, оның номиналдық тоғы 7,5 А тең. Желідегі ток Iж = IKтн = 2,5*10 = 25A. Өлшеудің салыстырмалы қателігі Абсолюттік қате Өлшеудің нәтижесі: Iж = (25 + 0,5) A. 7 №7 – дәріс. Цифрлық аспаптар Дәрістің мазмұны: 1. Цифрлық өлшеуіш аспаптардың құрылысы және жұмыс істеу схемалары. 2. Уақытпен кванттау және деңгеймен дискреттеу принциптері. Дәрістің мақсаты: кванттау және дискреттеу принциптерін білу; цифрлық өлшеуіш аспаптарды қолдана білу. Цифрлық өлшеуіш аспаптар (ЦӨА) деп өлшеудің нәтижесі сан түрінде берілетін аспаптарды айтады. Олардың көп түрлілігіне қарамай негізгі құрылыстары бірдей болып келеді (7.1 сурет). КҚ – кіру құрылғысы; Тр1, Тр2, Тр3 – бір шаманы басқа шамаға түрленгіштер; АСТ – аналог-сандық түрлендіргіш; ИС – импульсты санағыш; СИ – сандық индикация (дисплей); БҚ – басқару құрылғысы. 7.1 Сурет – Цифрлық аспаптың функциялық сұлбасы Кіру құрылғысы кернеуді не токты өлшеу шегін кеңітуге арналған. Ол ішіне кіру құрылғысы қосымша резисторлар мен шунттардың жиынтығын қолданады. Цифрлық өлшеуіш аспап басты сигнал көп рет келгеннен кейін өлшей бастайды. Бұл аспаптардың өлшейтін сигналдарды түрлендіретін бөлшектерін өлшеуіш түрлендіргіштер деп атайды. Егер аналогтық сигнал басқа аналогтық сигналға өзгерсе, онда өлшеуіш түрлендіргіш аналогтық деп атайды, егер аналогтық сигналды сандық түрге не керісінше өзгертсе, өлшеуіш түрлендіргішті аналог-сандық не сандық – аналогтық деп атайды. Егер ақпараттық параметр бірнеше бекітілген шамада болса, бұл сигналды дискреттелген не кванталған деп атайды. Квантталу Тр1 – түрлендіргіштің арқасында жасалады, сонда өлшейтін сигнал t уақыт аралығында әртүрлі деңгейде дискреттеледі (7.2 сурет). 7.2 Сурет – Уақытпен кванттау және деңгеймен дискреттеу 7.2 суретте көрсетілгендей аналогтық сигнал U(t) уақыт бойынша бірінен кейін бірі болатын дискреттелген шамалармен Ui (ti) ауыстырылады. Цифрлық өлшеуіш аспап ақпаратты тек қана дискреттелген уақыт кезінде сезе алады. Бұл уақыттың кезі басқару құрылғысы арқылы белгіленеді. Енді алынған дискретті сигналды (тұрақты кернеу) аралық (промежуточный) параметрге түрлендіру керек. Бұл параметр ретінде Тжа уақыт аралығы алынған, мұны жүйелік, аралық деп атайды. Бұл аралыққа қоятын міндет, ол әр уақытта өлшейтін кернеуге пропорционал болу керек. Бұл түрлендіру кернеу-уақыт аралығы (санайтын уақыт) Тр2 екінші түрлендіргіште жасалады. Санайтын аралық уақыт, салыстырмалы әдіспен, өлшейтін кернеуді уақытпен бір келкі (пропорционал) өсетін тіректі (калибрленген) кернеумен салыстыру арқылы табылады (7.3 сурет). Салыстыру құрылғысы СҚ а) жұмыс істеу сұлбасы; б) кернеулердің уақыттық диаграммасы 7.3 Сурет – кернеуді уақыт аралығына түрлендіргіш аспаптың схемасы Тіректі кернеу G1 генератормен жасалады. Бұл генератордың шығыс кернеуі U0 (t) сызықшамен біркелкі өседі. Ара тәрізді кернеу уақытпен біркелкі өседі, оның басқы бұрышы . Түрлендіру процесі басқару құрылғының (БҚ) арқасында бір уақытта t1 басталады. Егер U =U0 болса, салыстыру құрылғы t2 уақытында сигнал береді. Осыдан кейін екі күйі бар триггер Uтр строб (тіректі) импульс жасайды, оның уақыт ұзындығы санайтын уақытқа тең Тси = t2 – t1. Уақыттық диаграммадағы үшбұрыштан табатынымыз. Тси = U tga (7.1) егер = const болса, онда tg = C1, сондықтан Tси = C1 U. (7.2) Үшінші түрлендіргіш ТР3 Тси уақыт аралығын N санды импульстерге түрлендіреді. Бұл үшін электрондық жүйелі әдіс қолданады. Бұл әдіс бойынша өзгеріп тұратын санайтын уақыт (Тси) үлгілі генератордан G2 алынған үлкен жиілікті төртбұрышты импульстермен толтырылады. (7.4 сурет).
а) Түрлендірудің жұмыс істеу сұлбасы. б) Кернеулердің уақыттық диаграммасы. 7.4 сурет – Кернеуді түрлендірудің жұмыс істеу сұлбасы ЦӨА 220В электр желісіне қосқанда жиілігі 1мГц үлгілі генератор жұмыс істей бастайды. Генератордың импульстері электрондық кілтке келеді, оның ашық уақыты Тси. Импульсті санағыш ИС импульстерді санап, оларды бірі-бірін қоса бастайды N = Тси / Тго. (7.3) (7.2) өрнекті қолдансақ жүктеу/скачать 0,58 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||