Тоқ пен кернеудің өлшемдік трансформаторлары

О.Тұрмағанбетұлы атындағы Жаңаөзен мұнай және газ колледжі
Арнайы пән оқытушы: Гильманова Гульдана Сагинбаевна

Сабақтың тақырыбы: Тоқ пен кернеудің өлшемдік трансформаторлары

Сабақтың мақсаты:

Білімділік: тоқ және кернеу трансформаторларының құрылысы, жұмыс істеу принципімен, жұмыс тәртібімен таныстыру.

Тәрбиелік: студенттердің кәсіби дағдысын қалыптастыруға, бірлесіп жұмыс орындауға тәрбиелеу, өз бетімен ізденіске, ұсынған материалды талдауға икемдеу, қызығушылығын арттыру.

Дамытушылық: трансформаторлардың принципімен, түрлерін байланыстыра отырып, студенттердің таным белсенділігін арттыруға жұмыстану.

Сабақтың түрі:  тәжірибелік сабақ

Сабақтың әдісі: баяндау, сұрақ-жауап, деңгейлік оқыту, дамыта оқыту.

Сабақтың көрнекілігі: ток және кернеу трансформаторлары видеофрагмент.

САБАҚ БАРЫСЫ

I. Ұйымдастыру бөлімі

Топ кезекшінің баяндамасын қабылдау, қатысты белгілеу.

ІІ. Үй тапсырмасын тексеру

а) Оқушылардың білімін сұрақтар бойынша тексеру

1. Трансформатор дегеніміз не?

2. Ең алғаш трансформаторды кім ойлап тапқан?

3. Трансформатордың құрылысы неден тұрады?

4. Трансформатор қандай орындарда пайдаланады?

5. Трансформатордың қандай түрлері бар?

6. Өлшеуіш трансформаторлар дегеніміз не?

б) «Кім шапшаң» әдісі бойынша «Трансформатордың құрылысы неден тұратынын атаңыздар»

ІІІ. Үй тапсырмасын қорытындылау

Сонымен трансформаторлардың құрылысын, түрлерін, қолданылу орындарын, өлшеуіш трансформаторын қарастырдық.

IV. Негізгі бөлім

Жаңа тақырыпты түсіндіру

Тоқ пен кернеудің өлшемдік трансформаторлары

Жоспары:

1. Жалпы түсінік

2. Тоқ өлшеуіш трансформаторы

3. Кернеу өлшеуіш трансформаторы

1. Трансформатор дегеніміз айнымалы ток жиілігін өзгертпей бірінші реттік кернеуді екінші реттік кернеуге түрлендіретін электростатикалық құрылғы. Трансформатордың жұмыс жасауы электромагниттік кұбылысына негізделген.

Қарапайым күштік трансформатор магнит өткізгіштің стерженінде орналасқан екі орамадан және ферромагнитті материалдан орындалған магнит өткізгіштен тұрады (1. сурет). Біріншілік деп аталатын ораманың бірі U1 кернеуінде айнымалы тоқ  Г көзіне қосылған. Екіншілік деп аталатын басқа орамаға Zн тұтынушы қосылған. Трансформатордың біріншілік және екіншілік орамаларына бір-бірімен электрлік байланысы болмайды және бір орамадан басқа қуат электромагнитті жолмен беріледі. Осы орамада орналасқан магнит өткізгіш орамалар арасында индуктивті байланысты күшейту үшін қызмет етеді.

Трансформатордың электромагниттік (а) және принципиалды (б) сызбасы.    

  

Трансформаторлар электр энергиясын аса қашыққа жеткізуге және сол энергияны тұтынушылардың арасына бөлшектеп таратуда ең көп практикалық қолдау тапты. Электр энергиясы көзінің желісіне жалғанған орам бірінші реттік деп аталады да, энергияны тұтынушыға жеткізетін орам екінші реттік деп аталады. Әдетте бірінші реттік орам мен екінші реттік орамдағы кернеу бірдей болмайды. 
Егер бірінші реттік кернеу екінші реттік кернеуден аз болса, онда трансформатор жоғарлатқыш деп, ал егер алғашқы кернеу екінші кернеуден көп болса, трансформатор төмендеткіш деп аталады. Қалаған трансформаторды жоғарлатқыш етіп те, төмендеткіш етіп те пайдалануға болады. Кернеуді ұлғайту үшін жоғарлатқыш тансформаторлар, кернеуді азайту үшін төмендеткіш тансформаторлар қолданылады.

Жоғары кернеулі (1000 В-тен артық) және тогы үлкен қондырғыларда электрлік шамаларды тікелей өлшейтін құралдар жоқ. Себебі амперметрлер үшін өте жуан сымдар керек болатын болса, жоғары кернеуді өлшейтін құралдар күшті электромагниттік өрістен өлшеуіш құралдардың тетіктерін қорғау және жоғары кернеулік үшін күшті изоляция жасау техникалық оңай шешілетін мәселе емес.

Сондықтан төменгі кернеулі өлшеуіш құралдармен жоғары кернеулі тізбектердің электрлік шамаларын өлшеу үшін трансформаторлар қолданылады. Мұндай  трансформаторларды өлшеуіштік трансформаторлар деп атайды. Өлшеуіштік трансформаторларды қолдану амперметрлердің, вольтметрлердің және ваттметрлердің өлшеу шектерін кеңейтеді. Өлшеуіштік трансформаторлар кернеу өлшеуіштік трансформаторлар және ток өлшеуіштік трансформатор болып бөлінеді. Жалпы алғанда, құрылысы және әрекеті бойынша өлшеуіштік трансформаторлардың кәдімгі трансформаторлардан өзгешелігі жоқ.

2.Ток өлшеуіштік трансформатордың кірмелік орамасы желілік сымға тізбектей  жалғанады, яғни тогын өлшейтін деп отырған сымның тогы кірмелік орамамен жүруі керек. Сондықтан ток өлшеуіштік трансформатордың кірмелік орамасы жуан сымнан жасалады да орам саны өте аз болады.Ал, шықпалық ораманың орам саны тогы 5 А болатындай етіп жасалады. Оған амперметр және вольтметр мен санауыштың токтық орамалары жалғанады. Амперметрдің және ваттметр мен санауыштың токтық орамаларының кедергілері өте аз болатындықтан шықпалық орама қысқа тұйықталу қалпында істейді деп айтуға болады.

  

Сурет-1. Ток трансформаторының схемасы

Трансформация коэффициенті

                             

Мұндағы I₂ - шықпалық ораманың тогы (әдетте барлық токтық трансформаторларда ол  5-ге тең).

Трансформация коэффициенті бөлшек түрінде көрсетіледі:

15/5; 25/5; 75/5.

Токтық трансформаторлардың құжатында олардың түрі, мысалы, ТПЛ -10 (мұндағы цифр кірмелік орама жалғанатын тізбектің кернеуін көрсетеді), кірмелік ораманың номиналды тогы, дәлдік класы, осы дәлдік класындағы шықпалық орама тізбегінің кедергісі және массасы көрсетіледі.

Әдетте кернеу өлшеуіштік трансформатор үш фазалы болса, ток өлшеуіштік трансформатрлар бір фазалы болады. Сондықтан үш фазалы тізбектің тогын өлшеу үшін үш токтық трансформатор қойылады.

Токтық трансформатордың шықпалық орамасының орам саны көп болатындықтан бос жүріс кезінде онда үлкен ЭҚК пайда болады. Сондықтан өлшеуіш аспаптарды ағытқан және олар ағытулы тұрған кезде сақтық үшін шықпалық ораманы қысқа тұйықтап қою керек және ол әрқашанда жерлестірілген болуы керек. 

3. Кернеу өлшеуіштік трансформаторлар бір фазалы немесе үш фазалы болады. Төмен кернеулі өлшеуіштік трансформаторлар ауамен тікелей қатысып салқындайды, ал жоғары кернеулі өлшеуіштік трансформаторлар май құйған құтыға салынып, май арқылы салқындатылады. Кернеу өлшеуіштік трансформатордың кірмелік орамасы желінің кернеуіне жалғанады да, ал шықпалық орамасына төмен кернеулі вольтметр немесе ваттметр мен электр энергиясын санауыштың кернеулік орамалары жалғанады. Сондықтан кірмелік ораманың орам саны көп болады да, ал шықпалық ораманың орам саны кернеуі әдетте 100 В болатындай етіп алынады                 

Кернеу өлшеуіштік трансформатордың трансформация коэффициенті

электр желілерінің кернеулеріне сәйкесті 0,38 кВ/100 В, 6/100, 10/100 мәндерге ие болады. Әдетте өлшеуіштік трансформаторларда кірмелік ораманың кернеуі киловольтпен, ал шықпалық ораманың кернеуі вольтпен көрсетіледі.

Кернеу өлшеуіштік трансформаторлардың құжатында кірмелік және шықпалық орамаларының кернеулерінен басқа оның өзекшесі бойынша дәлдік класы және қуаты көрсетіледі. Мысалы, НТМИ-10 кернеу өлшеуіштік трансформаторының кірмелік кернеуі 10 кВ, шықпалық кернеуі 100 В, ал қуаты 3-дәлдік класында 500 ВА, массасы 110 кг

V. Жаңа сабақты бекіту

а) «Қателеспе» дұрыс жауаптарын тап

Сұрақ	Жауап
НТМИ-10 қандай өлшеуіш трансформаторына жатады?
Трансформатордың жұмыс жасауы
НТМИ-10 кернеу өлшеуіштік трансформаторының кірмелік кернеуі

б) «Сематикалық карта»

 

VI. Жаңа сабақты қорытындылау

1) Тақырыптың негізгі сұрақтарын белгілеу. 

VІІ. Үйге тапсырма

1.Электрлік өлшеу, З.К.Джабагина §5.3.1., 5.3.2 .

2.З.К.Джабагина оқулықтан Есеп 1.,2.,3 шығару.

VIІI. Бағалау

---