Jump to content

    

трансформаторный датчик тока

И спешу Вас поздравить, ибо Вы первым изобрели новый вид трансформатора!

Расслабьтесь, изобретение относится к 1831 году, Майкл Фарадей, был такой замечательный человек. Об этом обычно впервые узнают в юном возрасте, из учебника физики за 9 класс.

 

Да будьте великодушны - не весь народ может ЭТО понять....

---------------------------

С уважением. Народ.

Ничего страшного, не расстраивайтесь, не все сразу, со знаниями и опытом понимание постепенно прийдёт ... :a14:

 

С Уважением, Vokchap.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Есть мнение ,что стоит продолжить диспут.Стоит только определиться о чем высказываься.О трансформаторе тока или о том как измерить ток посредсвом трансформатора или о чем -нибуть еще.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Расслабьтесь, изобретение относится к 1831 году, Майкл Фарадей, был такой замечательный человек. Об этом обычно впервые узнают в юном возрасте, из учебника физики за 9 класс.
Что-то подзабылся уже 9-й класс, Вас не затруднит кинуть ссылочку не упомянутое изобретение? Если это вещь общеизвестная, то, наверное, не составит труда.... Заодно разберёмся, что Вы имеете в виду.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Есть мнение ,что стоит продолжить диспут.Стоит только определиться о чем высказываься.О трансформаторе тока или о том как измерить ток посредсвом трансформатора или о чем -нибуть еще.

Предлагаю тему "Есть ли жизнь на Марсе" или чуть ближе к теме "Использование трансформатора тока в ближнем бою в качестве шокера или кастета".

Edited by alexander55

Share this post


Link to post
Share on other sites
А я о чем?

При бесконечном R Линейность для трансформатора напряжения.

А дла трансформатора тока линейность при нулевом сопротивлении нагрузки.

Это элементарная физика.

Простите, но для того, чтобы написать нечто подобное, физику нужно игнорировать вообще. Рекомендую ознакомиться хотя бы с основами электротехники. Это и к alexander55 относится.

Линейность - величина, не имеющая отношения к включению транса. Она обозначает только линейную зависимость выходных величин от входных. И всё.

Например, для "тарансформатора тока" линейность будет означать линейную зависимость напряжения на вторичке от напряжения на первичке. При этом он от трансформатора напряжения ничем не отличается. Или тока вторички от тока первички. Линейность не имеет отношения к наличию или отсутствию шунта или нагрузки, а является свойством самогО транса в данных конкретных условиях.

Для того, чтобы обеспечить линейность в широком диапазоне значений входных параметров, а также уменьшить зависимость его к-та преобразования от частоты и вносимый в измеряемую цепь импеданс, в трансах, предназначенных для измерения тока, используют малое число витков первички и большое количество витков вторички, выводы которой нагружаются на токовый шунт. Если соблюдать описанные выше правила, получится "хороший" датчик переменного тока.

Однако, ток в первичке можно померить и "плохим" способом, т.е, вовсе без шунта. Для этого только нужно знать индуктивность первичной обмотки, отношение витков, и потребовать линейности транса. При этом синусоидальное напряжение вторички будет пропорционально синусоидальному току первички, опережая его по фазе.

И ещё: ничто не мешает использовать тот же транс в качестве датчика напряжения. :)

 

Короче: взяли просто транс, включили так - получился "трансформатор напряжения"; включили эдак - получился "трансформатор тока". Един в двух лицах, так сказать...

 

PS. Простите за некоторое косноязычие, но по-другому уже не получается...

 

 

 

По-моему, есть недопонимание, кто что имеет ввиду. Каждый о своём, ведь так можно и подраться в порыве страсти. Что подразумевается под "нагрузкой" ТТ? Если под "нагрузкой" понимать шунт, параллельный вторичной обмотке, то его сопротивление должно быть много МЕНЬШЕ сопротивления обмотки, чтобы сигнал измерителя был "тОковым". Но обычно ТТ по предназначению это не просто трансформатор тока, а ТРАНСФОРМАТОР ВХОДНОГО ТОКА В ВЫХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ, и сигнал снимается не тОковый, а потенциальный, поэтому тот самый шунт уже не "нагрузка", а измерительный элемент (он условно "дополняет" сопротивление обмотки), а нагрузкой является входное сопротивление прибора, с помощью которого сигнал смотрим. Тут уже сопротивление "нагрузки" должно быть много БОЛЬШЕ сопротивления шунта, чтобы исключить его влияние, а внутреннее сопротивление обмотки должно быть много МЕНЬШЕ сопротивления "шунта", т.к. они включены последовательно и образуют делитель (либо эффект от деления нужно учитывать в коэффициенте передачи).

 

Был вопрос о границе применимости понятий "ТТ" и "ТН". Если в качестве измерительного элемента использовать только резистор (шунт), то режим ТТ ограничен соотношением времени интегрирования сигнала на индуктивности вторичной обмотки и сумме сопротивлений к длительности измеряемого импульса (больше - лучше). Такой режим наиболее употребителен на практике, но чувствительность относительно низкая при небольшом соотношении и Rш<<wL. При малом соотношении (большой сумме сопротивлений, Rш>>wL) будем иметь режим ТН (форма импульса тока на выходе искажена). Но чувствительность измерителя окажется выше. Это некое преимущество, и такой режим тоже используют ("режим ударного возбуждения"). Для приведения формы снимаемого сигнала к форме первичного тока внешний шунт включают последовательно с конденсатором, с которого и снимается сигнал.

Ещё один "шедевр"... :(

Share this post


Link to post
Share on other sites
Рекомендую ознакомиться хотя бы с основами электротехники. Это и к alexander55 относится.

ТОЭ я могу кого-угодно научить сам.

Законы Ома, Киргофа, методы контурных токов и т.д. и т.п. Я это прекрасно знаю.

Я всегда стараюсь говорить и писать проще, чтобы все понимали (а не отдельные личности). :07:

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ещё один "шедевр"... :(

Да, было время, когда познания средних студентов о применении ТТ ограничивались лишь стрелочными амперметрами. И они так считают по сей день и доказывают это с пеной у рта. А другого им никто и не объяснил. Трудно сказать, чей промах, того, кто обучал, или того, кто до большего не дошел самостоятельно. Что, называется, "всосано с молоком матери", а дальше уже "возраст"... Но сейчас 21 век, ходящий в лаптях уже восторга не вызывает, да и понятие "стрелка" имеет скорее другое значение, не относящееся к электротехнике. Только желание разобраться поможет крикунам осознать вопрос. Такового у поучаствовавших почти не наблюдается, да и автор уже давно остыл ...

 

С наилучшими пожеланиями ...

 

P.S.

Поздравляю всех с годовщиной запуска первого в мире искусственного спутника Земли!

Share this post


Link to post
Share on other sites
Да, было время, когда познания средних студентов о применении ТТ ограничивались лишь стрелочными амперметрами. И они так считают по сей день и доказывают это с пеной у рта. А другого им никто и не объяснил. Трудно сказать, чей промах, того, кто обучал, или того, кто до большего не дошел самостоятельно. Что, называется, "всосано с молоком матери", а дальше уже "возраст"... Но сейчас 21 век, ходящий в лаптях уже восторга не вызывает, да и понятие "стрелка" имеет скорее другое значение, не относящееся к электротехнике. Только желание разобраться поможет крикунам осознать вопрос. Такового у поучаствовавших почти не наблюдается, да и автор уже давно остыл ...

 

С наилучшими пожеланиями ...

 

P.S.

Поздравляю всех с годовщиной запуска первого в мире искусственного спутника Земли!

Спасибо!

Чувствуется, что Ваши "познания о применении ТТ" неизмеримо шире, чем у каких-то там "средних студентов". Так и не "съезжайте с темы", объясните нам, убогим, что имеете в виду. Есть желание разобраться , на какое изобретение помянутого всуе замечательного человека Майкла Фарадея от 1931 года Вы ссылаетесь. Если даже дату помните точно, снимите с нас лапти, Вам же это несложно....

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да, было время, когда познания средних студентов о применении ТТ ограничивались лишь стрелочными амперметрами. И они так считают по сей день и доказывают это с пеной у рта. А другого им никто и не объяснил. Трудно сказать, чей промах, того, кто обучал, или того, кто до большего не дошел самостоятельно. Что, называется, "всосано с молоком матери", а дальше уже "возраст"... Но сейчас 21 век, ходящий в лаптях уже восторга не вызывает, да и понятие "стрелка" имеет скорее другое значение, не относящееся к электротехнике. Только желание разобраться поможет крикунам осознать вопрос. Такового у поучаствовавших почти не наблюдается, да и автор уже давно остыл ...

 

С наилучшими пожеланиями ...

 

P.S.

Поздравляю всех с годовщиной запуска первого в мире искусственного спутника Земли!

 

Спасибо!

Чувствуется, что Ваши "познания о применении ТТ" неизмеримо шире, чем у каких-то там "средних студентов". Так и не "съезжайте с темы", объясните нам, убогим, что имеете в виду. Есть желание разобраться , на какое изобретение помянутого всуе замечательного человека Майкла Фарадея от 1931 года Вы ссылаетесь. Если даже дату помните точно, снимите с нас лапти, Вам же это несложно....

 

 

Как бы не было противно но похоже что ТТ в том виде в котором была дана ссылка применяются и еще долго будут применяться,и даже со стрелочными амперметрами.И это объясняется не всасыванием молока или еще чего покрепче,а там,что мегаватты легко могут превратиться в килотонны.И поэтому применяют проверенные десятилетиями тех решения.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ув. Herz, любезнейший из любезнейших людей, спасибо Вам за желание разобраться в вопросе, не так часто имею удовольствие лицезреть подобное. Изобретение помянутого всуе замечательного человека Майкла Фарадея Вы отлично знаете, просто стесняетесь в этом признаться. Это явление электромагнитной индукции, то, на чём покоится вся наша современная электротехника. Только дату Вы указали неверную, на целый век сдвинули. При таком раскладе, думаю, мы бы с Вами всё еще освещали наше жильё вонючими керосинками. Но 1931 год тоже нельзя списывать со счетов, ибо в этом году было обнаружено космическое радиоизлучение Галактики на волне 15м (Карл Янский), и последующее развития новой науки - радиоастрономии. Это событие косвенно касается сегодняшнего праздника, с которым я уже всех поздравил. Но суть не в этом. Своим постом я пытаюсь донести до общественного сознания то, что варианты применения ТТ могут быть различными, и по-разному будут выглядеть соотношения сопротивлений обмотки, шунта, нагрузки, и сигнал возможно получать как токовый, так и потенциальный. С Вашим подходом проблемы начнут появляться, когда Вы будете работать с чрезмерно большими токами, либо когда потребуется высокая чувствительность измерителя. Тогда станет ясно, что огромное число вторичных витков и малое сопротивление шунта ведут в тупик. Причина простая – недопустимо большая суммарная межвитковая ёмкость C_stray (см. картинку), которую в реале Вы просто никогда не учитываете, и малое сопротивление R_load ||R_burden, которому прямо пропорциональна чувствительность ТТ. Это два основных параметра, которые ограничивают максимальную воспроизводимую гармонику. А что же делать, спросите Вы? С маленьким числом витков и большим сопротивлением шунта мы получим сотни ватт рассеиваемой мощности на больших токах... Выход есть, должен Вас обрадовать. Работайте с выходным контуром в режиме ударного возбуждения (см. вторую картинку). Наводимая ЭДС, индуктивность обмотки, сумма сопротивлений и конденсатор образуют последовательный колебательный контур с затуханием. При характерном времени импульса t_pulse≪(R_burden+ r)∙C напряжение на конденсаторе определится как u_c (t)=-L/((r+R_burden )∙C)∙I(t)/N

Вот ведь парадокс получается, имеем трансформатор тока с маленьким числом витков, большим сопротивлением шунта, и все же измеряем десятки, сотни килоампер первичного тока и с приличной максимальной гармоникой. И мощности почти никакой не рассеиваем, и сигнал видим в виде напряжения, по форме своей повторяющее входной ток! Только вот беда, не согласуется сей факт с общественным мнением на электрониксе, однако не перестаёт он быть от этого фактом …

 

post-18835-1191528163_thumb.jpg post-18835-1191528173_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ув. Vokchap! И Вам спасибо за внимание к моей скромной персоне и за попытки донести до общественного мнения разумное, доброе, вечное. Ну что ж, надеюсь, избавившись от излишних эмоций, сможем довести наш околонаучный спор до конца, почтив память старика Фарадея...

Межвитковая ёмкость, о которой почему-то только сейчас зашла речь, действительно окажет влияние на ВЧ, но почему она должна неминуемо завести нас в тупик? Её придётся лишь учитывать, если того требует заданный предел погрешности и конструировать ТТ для работы на ВЧ, следуя вполне известным рекомендациям. Кроме того, интегрирование формы тока, приводящее к потере высших гармоник, происходит (в первом приближении) с постоянной времени RC, где С - межвитковая ёмкость, R- эквивалентное сопротивление параллельно включенных r и Rш. Очевидно, что с уменьшением последнего снижается и постоянная времени. Да, снижается и падение напряжения на шунте, но проблема ли в 21-ом веке его усилить до необходимой величины?

Во втором же случае, межвитковая ёмкость (которую Вы почему-то забыли обозначить на втором эскизе) оказывает гораздо большее влияние. Надеюсь, по понятным причинам.

И ещё. То, что Вы обозначили в качестве нагрузки, строго говоря нагрузкой для ТТ не является. Это нагрузка для преобразователя ток-напряжение и говорить о её величине относительно ТТ, соответственно, - некорректно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
когда Вы будете работать с чрезмерно большими токами

Когда первичные токи очень большие (In>1600 А), применяют торы Роговского, а не ТТ.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Тогда станет ясно, что огромное число вторичных витков и малое сопротивление шунта ведут в тупик. Причина простая – недопустимо большая суммарная межвитковая ёмкость C_stray (см. картинку), которую в реале Вы просто никогда не учитываете, и малое сопротивление R_load ||R_burden, которому прямо пропорциональна чувствительность ТТ.

Внимательно посмотрев на приведенную Вами схему замещения Вы заметите, что в случае равенства нулю сопротивления нагрузки межвитковая емкость вообще не имеет никакого влияния, т.к. оказывается закороченной.

А дальше меряйте ток, если Вам удобнее, преобразуйте его в напряжение, хотя-бы при помощи операционного усилителя, включенного по схеме пребразователя ток - напряжение, в этой схеме включения он имеет нулевое входное сопротивление.

С маленьким числом витков и большим сопротивлением шунта мы получим сотни ватт рассеиваемой мощности на больших токах...

Так об этом все время говорим, требуя нулевого сопротивления нагрузки ТТ.

Вот ведь парадокс получается, имеем трансформатор тока с маленьким числом витков, большим сопротивлением шунта, и все же измеряем десятки, сотни килоампер первичного тока и с приличной максимальной гармоникой. И мощности почти никакой не рассеиваем, и сигнал видим в виде напряжения, по форме своей повторяющее входной ток!

Для схемы замещения, приведенной справа, при R_load = 0 влияние С сводится к нулю. Опять же мереем ток, а не подение напряжения при прохождении этого тока и все ОК.

Очевидно, что если трансформатор имеет сердечник то его (трансформатора) габариты и влияние на цепь, по которой протекает измеряемый ток, в случае малого количества витков и большим сопротивлением шунта будут больше, чем в случае много витков ноль сопротивления. -Во залепил! :)

Так что я не вижу преимуществ в ТТ изготовленному по принципу мало витков - много сопротивления.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вопрос ко всем говорящим про большие искажения,гармоники и тому подобное,из какого места вы все это вытаскиваете?Говорить о влиянии межвиктовой емкости на низкой частоте мягко скажем неприлично.Серьезные искажения можно получить только загоняя транс в насыщение.И сопротивление нагрузки здесь ни причем.И вообще чем больше R при фиксированном числе витков в обмотках,тем больше

сопротивление первичной обмотки.Если на это наплевать то большое R благо.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Её придётся лишь учитывать, если того требует заданный предел погрешности и конструировать ТТ для работы на ВЧ, следуя вполне известным рекомендациям.

Конечно, но кроме конструктивных решений рассматривают также и топологические решения, наиболее полно отвечающие условию задачи.

 

Кроме того, интегрирование формы тока, приводящее к потере высших гармоник, происходит (в первом приближении) с постоянной времени RC, где С - межвитковая ёмкость, R- эквивалентное сопротивление параллельно включенных r и Rш. Очевидно, что с уменьшением последнего снижается и постоянная времени.

Тоже не возражаю, для левого эскиза (типичное использование ТТ, а о другом "мало кто догадывается") так оно и есть, меньше "бадн", выше отклик на ВЧ.

 

Во втором же случае, межвитковая ёмкость (которую Вы почему-то забыли обозначить на втором эскизе) оказывает гораздо большее влияние. Надеюсь, по понятным причинам.

Сорри, не совсем понятно... На втором эскизе межвитковую ёмкость я "забыл" обозначить по той причине, что она там имеет меньшую величину, чем в первом, т.к. используется гораздо меньшее количество витков. Если Вы заметили, на втором эскизе интегрирование формы сигнала (именно интегрирование формы, а не подавление высших гармоник в данном контексте) выполняется на элементах r, R_burden и C. Соответственно, даже без учёта распределённых параметров, чем выше будет постоянная интегрирования (БОЛЬШЕ R_burden) по отношению к характерному времени импульса, тем точнее будет сделано преобразование, т.е. выше будет отклик. Точно также и на первом эскизе, где интегрирование выполняется на элементах r, R_burden и L, чем выше постоянная интегрирования (МЕНЬШЕ R_burden), тем выше отклик.

 

И ещё. То, что Вы обозначили в качестве нагрузки, строго говоря нагрузкой для ТТ не является. Это нагрузка для преобразователя ток-напряжение и говорить о её величине относительно ТТ, соответственно, - некорректно.

Вообще преобразователем ток - напряжение снаружи является "бадн" (R_burden, а строго говоря, вся распределённая внутри ТТ цепь, на которой выполняется интегрирование формы), а под нагрузкой R_load подразумевается входное сопротивление внешней подключаемой цепи. Извиняюсь, если это не совпадает с Вашим мнением уже в третий раз, просто склонен так считать.

 

Когда первичные токи очень большие (In>1600 А), применяют торы Роговского, а не ТТ.

Вы почти абсолютно правы.

 

Внимательно посмотрев на приведенную Вами схему замещения Вы заметите, что в случае равенства нулю сопротивления нагрузки межвитковая емкость вообще не имеет никакого влияния, т.к. оказывается закороченной.

Вы тоже почти абсолютно правы, если бы не её распределённый по объёму характер. Эскиз является упрощённым, с двумя сосредоточенными паразитными элементами, попробуйте вообразить реальность, и у Вас поменяется мнение.

 

Для схемы замещения, приведенной справа, при R_load = 0 влияние С сводится к нулю.

Вы немного не поняли, что это за элементы и для чего они нужны. Смотрите пояснение выше.

 

Вопрос ко всем говорящим про большие искажения,гармоники и тому подобное,из какого места вы все это вытаскиваете?Говорить о влиянии межвиктовой емкости на низкой частоте мягко скажем неприлично.

Скорее всего, тут в этом нет смысла. В каких случаях смысл есть, уже сказано выше, перечитайте ветку ещё раз.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this