Electronică aplicată - măsurări electrice

LUCRAREA NR. 1

MĂSURAREA CURENTULUI ŞI TENSIUNII ELECTRICE ALTERNATIVE

I. PARTEA TEORETICĂ:

I.1. Măsurarea curentului alternativ.

Pentru măsurarea curentului electric alternativ se utilizează aparate megnetoelectrice cu redresor şi aparate feromagnetice. Aparatele magnetoelectrice cu redresor conţin un instrument magnetoelectric asociat cu o schemă de redresare. Extinderea domeniului de măsură se face prin şuntare. Scala se gradează în valori efective ale curentului sinusoidal (factor de formă K=1,11). Ampermetrele feromagnetice se construiesc cu domenii cuprinse între 10mA şi 100mA. Aceste aparate au în general o precizie redusă (clasele:2,5; 1,5;1;) dar se construiesc şi aparate cu precizie ridicată. Pentru măsurarea curenţilor alternativi mari ambele aparate se asociază cu transformatoare de curent.

Transformatorul de curent are un miez feromagnetic pe care sunt dispuse două înfăşurări – înfăşurarea primară (N1 spire), se conectează în serie cu circuitul al cărui curent se măsoară,- înfăşurarea secundară (N2 spire) la care se conectează ampermetrul (fig.1.1).

fig.1.1

- bornele primare (K,L sau L1,L2).

- bornele secundare (k,l sau l1,l2).

Date nominale ale transformatorului de curent: - curent primar nominal (In=5 10000A); - curent secundar nominal (I2n=5A sau 1A);- raportul de transformare al curenţilor Ki=I1/I2 ex. 15/5, 600/5

puetrea nominală secundară S2n=2 20VA; - calasa de precizie c=0,1;0,2;0,5;1;3; - eroarea de unghi – defazajul maxim între I1n şi I2n. Tranformatoarele de curent funcţionează într-un regim apropiat de scurtcircuit Dacă bornele secundare se lasă în gol inducţia magnetică în miez creşte la valori foarte mari, datorită curentului primar de valoare mare impus de circuitul de utilizare. Efectele care pot apărea sunt: apariţia unei supratensiuni periculoase, pierderile înfier cresc foarte mult ducînd la încălzirea excesivă a miezului şi distrugerea izolaţiei. Din aceste cauze regimul de mers în gol este considerat un regim de avarie ce trebuie evitat. Dacă în timpul funcţionării este necesară demontarea ampermetrului din circuitul secundar atunci bornele secundare se scurtcircuiteză cu un conductor.

I.2. Măsurarea tensiunii electrice.

a) Tensiunea continuă se măsoară în majoritatea cazurilor cu voltmetre magnetoelectrice (zeci sute de milivolţi). Extinderea domeniului de măsură a voltmetrului se obţine prin conectarea în serie cu voltmetrul a unei rezistenţe adiţionale conform schemei din figura 1.2.

fig. 1.2

Prin conectarea rezistenţei adiţionale numărul de /V rămâne neschimbat, rezistenţa internă a voltmetrului creşte de m ori , iar consumul propriu creşte tot de m ori.

b) Tensiunea electrică alternativă se măsoară în majoritatea cazurilor cu voltmetre magnetoelectrice cu redresor sau cu voltmetre feromagnetice. Extinderea domeniului de măsură se obţine prin conectarea unei rezistenţe adiţionale în serie cu instrumentul de bază. Calculul rezistenţei adiţionale se realizează calculând raportul m (ca în exemplul anterior). Valoarea exactă a rezistenţei adiţionale se stabileşte experimental. Pentru tensiuni mai mari de 600V domeniul se extinde folosind transformatoare de măsură. Se garantează constanta raportului între tensiunea primară şi cea secundară. Tensiunea primară este în fază cu cea secundară cu o bună aproximaţie. Tensiunea secundară este standardizată la valoarea de 100V. Schema de principiu a transformatorului de tensiune este dată în figura 1.3.

fig. 1.3

II. PARTEA EXPERIMENTALĂ:

II.1. Se realizează schema prezentată în figura 1.4. Se verifică precizia ampermetrului A. Ca instrument de referinţă se foloseşte ampermetrul A0. Rezultatele obţinute se trec în tabelul TAB1