Transformatoare de masura

Transformatoare de masura

Transformatoarele de masura sunt destinate alimentarii unor aparate de masura (ampermetre, voltmetre, wattmetre), in scopul adaptarii lor la marimile de masurat (tensiuni inalte, curenti intensi, puteri mari). Ele se construiesc de puteri mici si pot fi de curent sau de tensiune.

Transformatoarele de curent,se folosesc pentru extinderea domeniului de masura al ampermetrelor, wattmetrelor, contoarelor de energie electrica etc.Ele sunt formate dintr-un miez feromagnetic pe care sunt dispuse doua infasurari:una cu spire putine de sectiune mare conectata in serie cu circuitul al carui curent se masoara (uneori chiar conductorul circuitului joaca rolul acestei infasurari), reprezentand infasurarea primara, cealalta cu spire multe, de sectiune mica conectata in serie cu aparatul de masura, reprezentand infasurarea secundara.

Deoarece impedanta aparatelor conectate in secundar este in general foarte mica (impedanta ampermetrelor este de ordinul miliohmilor), transformatorul de curent functioneaza intr-un regim apropiat de cel de scurtcircuit. Din acest motiv functionarea in gol ar induce in secundar o t.e.m. foarte mare care ar putea strabate izolatia infasurarii secundare.

Fig. 11.1 Fig. 11.2

Transformatorul de curent este caracterizat de un raport nominal de transformare:

    (11.1)

Masurand curentul din secundar I2, se poate determina o valoare I1` a curentului din circuitul primar:

    (11.2)

care in general difera de valoarea curentului real I1.

Eroarea de masura a valorii curentului I1 introdusa de transformatorul de curent este:

   

unde s-a notat cu k1 = I1 I2 raportul real de transformare.

In afara acestei erori privind coeficientul de transformare, transformatorul de curent introduce si o eroare de unghi d, reprezentand defazajul dintre fazorul I1si fazorul I1`.Aceasta eroare influenteaza precizia masuratorii unor aparate ca: wattmetre, contoare, unele traductoare etc.

Deoarece eroarea de marime creste odata cu cresterea impedantei sarcinii, pentru fiecare transformator de curent se indica o anumita putere aparenta nominala, reprezentand puterea maxima de sarcina pentru care transformatorul respecta clasa de precizie pentru care a fost construit: 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 10; cifrele reprezentand eroarea de marime.

Dintre tipurile constructive se deosebesc: transformatorul de curent cu miez toroidal, cu ajutorul caruia se pot efectua masuratori foarte precise si transformatoare de curent de tip cleste la care conductorul al carui curent urmeaza a fi masurat joaca rolul infasurarii primare.

Transformatoarele de curent masoara curenti de (5 15000)A, curentul nominal standardizat fiind 5V.

Transformatoarele de tensiune se folosesc pentru largirea domeniului de masura al: voltmetrelor, wattmetrelor, contoarelor.

Din punct de vedere constructiv el este similar unui transformator monofazat de mica putere, in secundarul caruia se conecteaza aparatul de masura cu o impedanta foarte mare.Ca urmare, curentul secundar fiind foarte redus, se poate aprecia ca transformatorul de tensiune lucreaza in regim de gol.

Transformatorul de tensiune este caracterizat de un raport nominal de transformare:

    (1.45)

Pentru o anumita valoare a tensiunii masurate in secundar U se obtine o valoare a tensiunii primare: care difera de valoarea reala U1 prin eroarea de masura a transformatorului:

    (1.46)

unde s-a notat cu Ku= U1/U2 raportul real de transformare.

Pentru micsorarea erorilor se urmareste micsorarea pierderilor din infasurari prin utilizarea unor densitati de curent reduse, si micsorarea dispersiilor prin asezarea relativa a infasurilor precum si utilizarea de tole de calitate superioara in vederea reducerii curentului de magnetizare si a pierderilor in fier.

Pe placuta transformatorului se inscrie puterea nominala a acestuia, reprezentand puterea aparenta maxima la care poate fi incarcat transformatorul de tensiune fara ca erorile sale sa depaseasca limitele claselor de precizie. Acestea pot fi: 0,2; 0,5; 1; 3%; cifrele referindu-se la eroarea de masura.

Tensiunea secundara nominala a acestor transformatoare este standardizata la 100V.