Проектиране , изработване и калибриране на DC шунтове до 2000 A
Измерване на ел. ток амперметър. Разширяване на обхвата на амперметъра
1. Измерване на постоянен и променлив ток.
а. Определение за електрически ток - всяко насочено движение на заряди (електрони или йони ) се нарича електрически ток. Силата на електрическия ток I представлява количеството електричество, преминаващо през напречното сечение на проводника за единица време. Токът е 1 Ампер ако през напречното сечение на проводника преминава електрически заряд 1 Кулон за единица време 1 секунда:
1A=1C/1S
б. Включване на амперметъра в електрическата верига
– винаги последователно.
За да не промени режима на работа на веригата, амперметърът трябва да има малко вътрешно съпротивление Ra. В електрическата верига без включен амперметър , токът според закона на Ом е:
I = U/R
След включването му , за тока I” се получава:
I“ = U/(R+Ra)
Измерването има смисъл само ако Ra<R. Тогава може да се приеме , че I“ = I. Стойността на измереният ток е:
I = Ca*Qa,
където Qa е отклонението на стрелката на амперметъра, а Са е константата на уреда Са = I
н /Q
н.
2. Видове амперметри
а.. За измерване на постоянен ток могат да се използуват амперметри от различни системи: магнитноелектрическа, електромагнитна, електродинамична и топлинна. Обикновено измерването се извършва с амперметри от магнитноелектрическа система, тъй като тя е най-точна. За технически измервания се използуват амперметри от електромагнитната система, тъй като са по-евтини.
б. За измерване на променлив ток се използват амперметри от топлинната система, токови силови клещи, а за по-малки токове се използуват и амперметри от магнитноелектрическа система, но с вграден токоизправител. Особеното при уреди с вградени токоизправителни схеми е, че стрелката им отчита средната стойност на тока.
3. Разширяване обхвата на амперметрите
а. При постоянен ток разширяването на обхвата на амперметъра става с шунтов резистор, включен паралелно на амперметъра
I – токът в главната верига
Iа – токът през амперметъра
Iш – токът през шунта
Между точките А и В на веригата токът I се разделя на две части – ток през амперметъра Iа и ток през шунтовия резистор Iш. Според първия закон на Кирхов
I = Iа+ Iш;
Uab = Rш * Iш = Ra * Ia
Iш = Ia * Ra/Rш
като се замени последното равенство се получава:
I = Iа + Iа * Ra/Rш = Ia * (I+ Ra/Rш)
или
I = Ia * (Rш+Ra)/Rш
Полагаме m = (Rш+Ra)/Rш .“m“ е постоянна величина и се нарича шунтов множител.
Следователно:
I = m * Ia,
токът във веригата е пропорционален на тока Iа, който се измерва с мили амперметър.
От формулата
Rш = Ra/(m – 1) следва, че съпротивлението на шунта се намира в точно определена зависимост от това на мили ампера Ra. Този извод показва още, че ако има вече конструиран амперметър за номинален ток Iном = Iа, то за да може с него да се измери „m“ пъти по – голям ток трябва да се свърже шунт, чието съпротивление е:
Rш = Ra/(m – 1).
Разширението на обхвата е 10; 100; 1000 и т.н. От формулата за Rш следва, че съпротивлението на шунта трябва да бъде съответно 1/9; 1/99; 1/999 и т.н. от Ra. Шунтовете се поставят в кутията на апарата или отделно, ако размерите им са големи. Изработени са от манганин или константан, тъй като това са сплави, които не променят съпртивлението си с промяна температурата(максимална допустима температура 80С°).
б. Разширяване обхвата на амперметъра при променлив ток.
При променлив ток шунтът може да се използва само за амперметри от топлинната измервателна система, но при определени условия и само за токове до 1000А. Разширяването на обхвата на амперметрите за променлив ток се ограничава поради допълнителните грешки. Най – често за разширяване обхвата при променлив ток се използват измервателни трансформатори. Устройството им и принципът на действие е като на силовите трансформатори. В променливо токовите вериги се използват и силови клещи.
в. Включване на амперметри в еднофазни и трифазни вериги.
В еднофазните вериги включването става като
винаги последователно!
В трифазните вериги, ако ни интересуват токовете във всяка фаза, се включват три амперметъра последователно във веригата на всяка фаза .
По материали на mladtehnik.com
Продажба и доставка на електронни елементи, директни доставки от производители.
За проверка на складови наличности и поръчки пишете на e-mail:
plovdiv.services@gmail.com Sales and supply of electronic components, supplies direct from manufacturers.
