Bài giảng Kỹ thuật đo lường - Chương 7: Đo dòng điện

Nội dung text: Bài giảng Kỹ thuật đo lường - Chương 7: Đo dòng điện

1. Chương 7: ĐO DÒNG ĐIỆN Warm-up session
2. t1. KHÁI NIỆM CHUNG Dụng cụ đo dòng điện gọi là Ampe kế hay Ampemeter Kí hiệu là: A
3. 1. CÁC DỤNG CỤ ĐO DÒNG ĐIỆN PHỔ BIẾN
4. ĐO DÒNG ĐIỆN TRỰC TIẾP
5. ĐO DÒNG ĐIỆN GIÁN TIẾP ICT rCT Mắc điện trở I RS1 RS2 RS3 sun kiểu nối tiếp I1 I2 I3 ICT rCT R I1 S1 Mắc điện trở sun I I R kiểu song song 2 S2 R I3 S3
6. 2. CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI ĐO DÒNG ĐIỆN • Cách mắc ampe kế: để đo dòng phải mắc nối tiếp với dòng cần đo. • Công suất tiêu thụ: càng nhỏ càng tốt, điện trở ampe kế càng nhỏ càng tốt. • Dải tần số làm việc: trong 1 dải tần số cho trước để đảm bảo cấp chính xác của dụng cụ đo.
7. t2. CÁC DỤNG CỤ ĐO 1. ĐIỆN TRỞ SUN. a. Mắc điện trở sun I r CT CT I. r r R ==CT CT CT I RS S I S I−− ICT n 1 I: dòng điện cần đo. ICT : dòng cực đại mà cơ cấu chỉ thị chịu được. rCT: điện trở trong của cơ cấu chỉ thị từ điện. I n = : hệ số mở rộng thang đo của ICT Ampemét.
8. 1. ĐIỆN TRỞ SUN b. Mở rộng thang đo của Ampemét r++ R R I1 ICT rCT CT S23 S R S1==RS 1 n = n1 −1 ICT RS1 RS2 RS3 rR+ I I R =CT S 3 =RR + n = 2 S2n −1 SS 1 2 I I I I 2 CT 1 2 3 I rCT 3 R S3= =RRRSSS 1 + 2 + 3 n = n3 −1 ICT c. Mắc song song các điện trở sun ICT rCT rCT R = R Si I1 S1 ni −1 I R I2 S2 Ii Với ni = R I3 S3 ICT
9. 2. BIẾN DÒNG XOAY CHIỀU i 1 i2 • Cuộn W1: I1đm > 400 A → W1 = 1 << W2 • Cuộn W2: W1 W 2 Tải BI thường có R bé ~ BI luôn làm việc ở chế độ ngắn mạch. IW 12 K: hệ số biến dòng. IWIW1 1= 2 2 ==k1 IW21 BI được chế tạo với: • I2 định mức. • k thay đổi phụ thuộc vào I1, với các thang biến dòng nhất định.
10. 3. BIẾN DÒNG MỘT CHIỀU Ix W1 W1 Lõi xuyến (I): F1 ngược chiều F2 I W- i W Ix.W1 Ix.W1 X 1 2 2 H1 = (I) l W2 W (II) 2 Lõi xuyến (II): F1 cùng chiều F2 i2.W2 i2.W2 I W+ i W H = X 1 2 2 2 l i2 IWX 1 U2 ~ i = 0 HHH = = = 2 12 l Xét nửa chu kỳ dương: • Mối liên hệ giữa IX và i2 : • H2 tăng lên -  = const. • H1 (I) giảm đến H0:H0~0 ↔IXW1~i2W2 →   → L2 [ W2 - (I) ] → xuất hiện EC ngược hướng U2 → i2 không tăng, thõa mãn: W1 IXX W1 i 2 W 2 i 2 = . I W2
11. t3. ĐO DÒNG ĐIỆN NHỎ Dòng điện nhỏ: • Dòng có giá trị Ix<< Ict (dòng qua cơ cấu chỉ thị) -5 -10 • Ix = 10 A – 10 A Thiết bị đo cần có độ nhạy cao. Các dụng cụ đo thường dùng: • Điện kế cơ điện. • Điện lượng kế. • Các dụng cụ điện tử có thành phần cơ bản là các bộ khuếch đại một chiều, xoay chiều, chỉnh lưu kết hợp với chỉ thị cơ điện (từ điện).
12. KHUẾCH ĐẠI ĐIỆN KẾ Khuếch đại điện kế: là thiết bị kết hợp giữa khuếch đại điện tử và điện kế cơ điện. Sơ đồ khối của khuếch đại điện kế kiểu bù: X α X1 X2 1 2 3 4 β Trong đó: 1. Cơ cấu sơ cấp (điện kế). 2. Chuyển đổi đo lường. 3. Khuếch đại điện tử. 4. Cơ cấu chỉ thị.
13. KHUẾCH ĐẠI ĐIỆN KẾ Trong đó, bộ chuyển đổi đo lường đóng vai trò quan trọng nên tùy theo các loại chuyển đổi ta phân loại : • Khuếch đại điện kế cảm ứng. • Khuếch đại điện kế quang điện. • Khuếch đại điện kế nhiệt điện. • Khuếch đại điện kế tĩnh điện,
14. MICRO AMPEMÉT NHIỆT ĐIỆN DÙNG KHUẾCH ĐẠI ĐIỆN KẾ QUANG ĐIỆN 1. Cặp nhiệt ngẫu. 2. Khuếch đại điện kế kiểu UK quang điện. 3. Micro Ampemét từ điện – EX chỉ thị kết quả đo. 4. Đèn sợi đốt. 5. Điện kế gương. EX > < const EX = UK → IRk, A = const = K.EX = K’.IX
15. t4. ĐO DÒNG ĐIỆN LỚN 1. ĐO DÒNG MỘT CHIỀU LỚN. a. Ghép song song các sun: IIIIIx = 12 + + + i + + n n ; U : điện áp rơi Ix =  Ii 0 i=1 trên các sun Bằng pp gián tiếp ta đo dòng: n 1 I.x0=U  i=1 Ri Lưu ý: PP này đơn giản nhưng không an toàn.
16. 2. ĐO DÒNG MỘT CHIỀU LỚN b. Đo từ trường sinh ra quanh dây dẫn: Mối liên hệ giữa các thông số từ trường và điện trường:  B = S FIW.  == RRmm  Rm = 0.S 1. Mạch từ hình xuyến. 2. Dây dẫn dòng điện để dòng I  x W = 1 BI= 0 . chạy qua.  X 3. Khe hở không khí. Cách đo: Đo B rồi suy ra Ix.
17. 2. ĐO DÒNG MỘT CHIỀU LỚN c. Đo dòng một chiều lớn bằng biến dòng một chiều: I x W W 1 1 Dùng biến dòng một chiều I .W I .W x 1 x 1 kết hợp với Ampemét: đo (I) W (II) dòng i suy ra I . 2 W2 2 x i2.W2 i2.W2 W1 i i2 == IXX k I 2 W U2 ~ 2 A k: hệ số biến dòng một chiều Ưu điểm: • Bảo đảm an toàn cho người sử dụng. • Thay đổi thang đo dễ dàng. Chế tạo được BI một chiều với dòng định mức: 15 – 70 KA, chính xác 0,5.
18. 3. ĐO DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU LỚN DÙNG BI XOAY CHIỀU Ampemét từ điện có Fmax= I.W = 200 (A.vòng) • W = 1 vòng • → Ix = 200 A = max. Khi đo Ix >200 A →Dùng biến dòng xoay chiều kết hợp với Ampemét: đo dòng i2 suy ra Ix . W2 IX == I22 k I W1 Lưu ý: Sai số của phép đo phụ thuộc vào sai số BI và Ampemét.
19. MỘT SỐ BI HẠ THẾ
20. ĐO DÒNG ĐIỆN BẰNG BIẾN DÒNG
21. BIẾN DÒNG MỘT PHA
22. BIẾN DÒNG BA PHA
23. Ti CAO THẾ 40 – 800kV Nguyên lí cũng hoàn toàn như TI hạ thế nhưng quan trọng vấn đề cách điện
24. Cấu tạo bên trong của một TI cao thế
25. Cấu tạo bên trong của một TI cao thế
26. TI qua các thời kì phát triển
27. ĐO DÒNG ĐIỆN LỚN CÓ CÁCH LY QUANG