Математическая модель измерительного преобразователя тока на новых магнитных материалах
Исследованы магнитные характеристики ленточного кольцевого магнитопровода из нанокристаллическаго сплава ММ-11 и построена математическая модель трансформатора тока с таким магнитопроводом в виде структурной схемы следящей системы. С учетом полученных результатов исследований рассчитан и изготовлен...
Gespeichert in:
| Datum: | 2009 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут електродинаміки НАН України
2009
|
| Schriftenreihe: | Технічна електродинаміка |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/131282 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Математическая модель измерительного преобразователя тока на новых магнитных материалах / Б.С. Стогний, Е.Н. Танкевич, Г.М. Барский, И.В. Яковлева, С.В. Рябчук // Технічна електродинаміка. — 2009. — № 3. — С. 30–34. — Бібліогр.: 3 назв. — pос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-131282 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1312822025-02-09T14:19:39Z Математическая модель измерительного преобразователя тока на новых магнитных материалах Стогний, Б.С. Танкевич, Е.Н. Барский, Г.М. Яковлева, И.В. Рябчук, С.В. Електроенергетичні системи та установки Исследованы магнитные характеристики ленточного кольцевого магнитопровода из нанокристаллическаго сплава ММ-11 и построена математическая модель трансформатора тока с таким магнитопроводом в виде структурной схемы следящей системы. С учетом полученных результатов исследований рассчитан и изготовлен трансформатор тока с заданным минимальным значением номинального коэффициента безопасности приборов его вторичной обмотки. Экспериментально подтверждено соответствие его метрологических характеристик заданным значениям. Досліджено магнітні характеристики стрічкового кільцевого магнітопровода з нанокристалічного сплаву ММ-11 і побудовано математичну модель трансформатора струму з таким магнітопроводом у вигляді структурної схеми слідкуючої системи. З урахуванням отриманих результатів досліджень розраховано і виготовлєно трансформатор струму із заданим мінімальним значенням номінального коефіцієнта безпеки приладів його вторинної обмотки. Експериментально підтверджено відповідність його метрологічних характеристик заданими значенням. 2009 Article Математическая модель измерительного преобразователя тока на новых магнитных материалах / Б.С. Стогний, Е.Н. Танкевич, Г.М. Барский, И.В. Яковлева, С.В. Рябчук // Технічна електродинаміка. — 2009. — № 3. — С. 30–34. — Бібліогр.: 3 назв. — pос. 0204-3599 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/131282 621.314 ru Технічна електродинаміка application/pdf Інститут електродинаміки НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Електроенергетичні системи та установки Електроенергетичні системи та установки |
| spellingShingle |
Електроенергетичні системи та установки Електроенергетичні системи та установки Стогний, Б.С. Танкевич, Е.Н. Барский, Г.М. Яковлева, И.В. Рябчук, С.В. Математическая модель измерительного преобразователя тока на новых магнитных материалах Технічна електродинаміка |
| description |
Исследованы магнитные характеристики ленточного кольцевого магнитопровода из нанокристаллическаго сплава ММ-11 и построена математическая модель трансформатора тока с таким магнитопроводом в виде структурной схемы следящей системы. С учетом полученных результатов исследований рассчитан и изготовлен трансформатор тока с заданным минимальным значением номинального коэффициента безопасности приборов его вторичной обмотки. Экспериментально подтверждено соответствие его метрологических характеристик заданным значениям. |
| format |
Article |
| author |
Стогний, Б.С. Танкевич, Е.Н. Барский, Г.М. Яковлева, И.В. Рябчук, С.В. |
| author_facet |
Стогний, Б.С. Танкевич, Е.Н. Барский, Г.М. Яковлева, И.В. Рябчук, С.В. |
| author_sort |
Стогний, Б.С. |
| title |
Математическая модель измерительного преобразователя тока на новых магнитных материалах |
| title_short |
Математическая модель измерительного преобразователя тока на новых магнитных материалах |
| title_full |
Математическая модель измерительного преобразователя тока на новых магнитных материалах |
| title_fullStr |
Математическая модель измерительного преобразователя тока на новых магнитных материалах |
| title_full_unstemmed |
Математическая модель измерительного преобразователя тока на новых магнитных материалах |
| title_sort |
математическая модель измерительного преобразователя тока на новых магнитных материалах |
| publisher |
Інститут електродинаміки НАН України |
| publishDate |
2009 |
| topic_facet |
Електроенергетичні системи та установки |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/131282 |
| citation_txt |
Математическая модель измерительного преобразователя тока на новых магнитных материалах / Б.С. Стогний, Е.Н. Танкевич, Г.М. Барский, И.В. Яковлева, С.В. Рябчук // Технічна електродинаміка. — 2009. — № 3. — С. 30–34. — Бібліогр.: 3 назв. — pос. |
| series |
Технічна електродинаміка |
| work_keys_str_mv |
AT stognijbs matematičeskaâmodelʹizmeritelʹnogopreobrazovatelâtokananovyhmagnitnyhmaterialah AT tankevičen matematičeskaâmodelʹizmeritelʹnogopreobrazovatelâtokananovyhmagnitnyhmaterialah AT barskijgm matematičeskaâmodelʹizmeritelʹnogopreobrazovatelâtokananovyhmagnitnyhmaterialah AT âkovlevaiv matematičeskaâmodelʹizmeritelʹnogopreobrazovatelâtokananovyhmagnitnyhmaterialah AT râbčuksv matematičeskaâmodelʹizmeritelʹnogopreobrazovatelâtokananovyhmagnitnyhmaterialah |
| first_indexed |
2025-11-26T19:10:53Z |
| last_indexed |
2025-11-26T19:10:53Z |
| _version_ |
1849881269045821440 |
| fulltext |
ÅËÅÊÒÐÎÅÍÅÐÃÅÒÈ×ÍI.ÑÈÑÒÅÌÈÒÀÓÑÒÀÍÎÂÊÈ
ÓÄÊ 621.314
Á.Ñ.ÑÒÎÃÍÈÉ, àêàäåìèê ÍÀÍ Óêðàèíû, Å.Í.ÒÀÍÊÅÁÈ×, ÄÎÊÒ.òåõí.íàóê, Ã.Ì.ÁÀÐÑÊÈÉ, êàíä.òåõí.íàóê,
È.Á.ßÊÎÁËÅÁÀ, êàíä. òåõí.íàóê, (Èí-ò ýëåêòðîäèíàìèêè ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ), Ñ.Á.ÐßÁ×ÓÊ (ÎÀÎ "Óêðýëåêòðî-
àïïàðàò", Õìåëüíèöêèé)
Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü èçìåðèòåëüíîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ òîêà íà íîâûõ
ìàãíèòíûõ ìàòåðèàëàõ
ÈññëåäîâàllÛ MaZHumllble õàðàêòåðèñòèêè ëå1lòÎ×1l0ãî êîëüöåâîãî ìàãllèòÎf/Pîâîäà èç llà1l0êðèñòàëëu÷åñêîãî ñïëàâà MM-ll u ïî-
cmpoella ìàòåìàòU'låñêàÿ ìîäåëü òðàllñôîðìàòîðà òîêà å òàêèì ìàã1luòîïðîâîäîì â âèäå ñòðóêòÓÐ1l0É ñõøû ñëåäÿùåé ñèñòåìû.
1l0ìuIlø1ûl0ãî êîýôôèöèållòà áåçîïàÑ1l0ñòè ïðè áîðîâ åãî âòÎÐU×1l011 îáìîòêè. ýêñïåðèìåíòø1ûl0 ïîä/nâåðæäåll0 ñîîòâåòñòâèå åãî
ìåòðîëîãU'låñêux .ùðàêòåðuñòuê çàäàllllÜ/Ì Çllà÷ållUR.o\1.
Äîñëiäæåíî MaZHimHi õàðàêòåðèñòèêè ñòði÷êîâîãî êillüöåâîãî ìàãíiòîïðîâîäà ç íàíîêðèñòàëi÷íîãî ñïëàâó MM-ll i ïîáóäîâàíî
MameMamU'IHY ìîäåëü òðàíñôîðìàòîðà ñòðóìó ç òàêèì ìàãíiòîïðîâîäîì Ó âèãëÿäi ñòðóêòóðíî! ñõåìè ñëiäêóþ÷îi ñèñòåìè. 3
óðàõóâàííÿì îòðèìàí/à ðåçóëüòàòiâ äîñëiäæåíü ðîçðàõîâàíî i âèãîòîâëåíî òðàíñôîðìàòîð ñòðóìó iç çàäàíèì ìiíiMàëüíèì çíà-
÷åííÿì íîìiíàëüíîãî êîåôiöiåíòà áåçïåêè ïðèëàäiâ éîãà âòîðèííî! îáìîòêè. Åêñïåðèìåíòàëüíî ïiäòâåðäæåíî âiäïîâiäíiñòü éîãà
ìåòðîëîãi÷íllX õàðàêòåðèñòèê çàäàíu.è çíà'låííÿì.
Ïîâûøåíèå ýôôåêòèâíîñòè ýíåðãåòè÷åñêîãî
ïðîèçâîäñòâà â áîëüøîé ìåðå îïðåäåëÿåòñÿ óðîâ-
íåì è êà÷åñòâîì åãî èíôîðìàöèîííîãî îáåñïå÷å~
íèÿ, ãëàâåíñòâóþùàÿ ðîëü â êîòîðîì ïðèíàäëåæèò
ñèñòåìå èçìåðåíèé ïàðàìåòðîâ ðåæèìîâ ýëåêòðî-
ýíåðãåòè÷åñêèõ îáúåêòîâ, Òðàíñôîðìàòîðû òîêà
(ÒÒ) ïðè íàäëåæàò ê îñíîâíîìó ýëåêòðîîáîðóäîâà-
íèþ ýëåêòðè÷åñêèõ ñåòåé è ÿâëÿþòñÿ ñàìûìè ìàñ-
ñîâûìè è îòâåòñòâåííûìè êîìïîíåíòàìè ñèñòåì
ó÷åòà ýëåêòðîýíåðãèè, ñèñòåì äèñïåò÷åðñêîãî óï-
ðàâëåíèÿ, ðåëåéíîé çàùèòû è àâòîìàòèêè. Èìåííî
îíè âíîñÿò îïðåäåëßÞll~ÈÉ âêëàä â îáðàçîâàíèå ïî-
ãðåøíîñòè ïåðåäà÷è èçìåðèòåëüíîé èíôîðìàöèè
îò êîíòðîëèðóåìîé ýëåêòðè÷åñêîé ñåòè ê óïîìÿíó-
òûì ñèñòåìàì. Ñîâåðøåíñòâî êîíñòðóêöèè, òî÷íàÿ
è íàäåæíàÿ ðàáîòà èçìåðèòåëüíûõ òðàíñôîðìàòî-
ðîâ ÿâëÿåòñÿ çàëîãîì âûñîêîé ýôôåêòèâíîñòè
ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ýëåêòðè÷åñêèõ ñåòåé è âñåé
ýëåêòðîýíåðãåòè÷åñêîé îòðàñëè â öåëîì.
Ïîäàâëÿþùåå áîëüøèíñòâî ýêñïëóàòèðóåìûõ
â ýëåêòðè÷åñêèõ ñåòÿõ Óêðàèíû ÒÒ - ýòî ìîðàëüíî
óñòàðåâøèå è ôèçè÷åñêè èçíîøåííûå ñðåäñòâà èç-
ìåðåíèÿ íèçêèõ (0,5 è íèæå) êëàññîâ òî÷íîñòè.
Âûïóñêàåìûå â íàñòîÿùåå âðåìÿ ÒÒ òàêæå èìåþò
ðÿä ñóùåñòâåííûõ íåäîñòàòêîâ: çíà÷èòåëüíóþ ìà-
òåðèàëîåìêîñòü, áîëüøóþ ïîòðåáíîñòü â ýíåðãîðå-
ñóðñàõ â ïðîöåññå èõ ïðîèçâîäñòâà, âûñîêóþ ñòîè-
ìîñòü È ýêñïëóàòàöèîííûå ðàñõîäû.
Ïðèìåíåíèå àìîðôíûõ è Flàíîêðèñòàëëè÷åñ-
êèõ ìàãíèòíûõ ìàòåðèàëîâ îòêðûâàåò íîâûå âîç-
ìîæíîñòè ïðè ïîñòðîåíèè èçìåðèòåëüíûõ òò ñ
óíèêàëüíûìè ìåòðîëîãè÷åñêèìè õàðàêòåðèñòè-
êàìè (ÌÕ) è ìàññîãàáàðèòíûìè ïîêàçàòåëÿìè.
Ýòè ìàòåðèàëû îòëè÷àþòñÿ ÷ðåçâû÷àéíî âûñîêîé
ìàãíèòíîé ïðîíèöàåìîñòüþ, íèçêèìè ïîòåðÿìè
íà ïåðåìàãíÈ÷èâàíèå è âèõðåâûå òîêè, íèçêèì
ÇÍil÷åíèåì îñòàòî÷íîé èíäóêöèè è äîñòàòî÷íî âû-
ñîêèì çíà÷åíèåì èíäóêöèè íàñûùåíèÿ.
Âûñîêàÿ ìàãíèòíàÿ ïðîíèöàåìîñòü Òàêèõ ìàã-
íèòîïðîâîäîâ ïîçâîëÿåò ðàçðàáàòûâàòü òò ñ îäíî-
âèòêîâ îé ïåðâè÷íîé îáìîòêîé êëàññà òî÷íîñòè
O,2S è âûøå äàæå äëÿ íåáîëüøèõ çíà÷åíèé ïåð-
âè÷íîãî òîêà. Ýòî óïðîùàåò êîíñòðóêöèþ ÒÒ,
óìåíüøàåò ìàòåðèàëîåìêîñòü òðàíñôîðìàòîðà è
åãî ãàáàðèòíûå ðàçìåðû. Ýòî, â ñâîþ î÷åðåäü,.
óìåíüøàåò ïàðàçèòíûå ïàðàìåòðû òò - åãî ïàðà-
çèòíóþ èíäóêòèâíîñòü è åìêîñòü, ÷òî óëó÷øàåò ÷à-
ñòîòíûå è äèíàìè÷åñêèå ñâîéñòâà òðàíñôîðìàòî-
ðà. Íèçêèå ìàãíèòíûå ïîòåðè òàêæå ñïîñîáñòâóþò
ðàñøèðåíèþ ÷àñòîòíîãî äèàïàçîíà ÒÒ.
Íèçêîå çíà÷åíèå îñòàòî÷íîé èíäóêöèè â ìàã-
íèòîïðîâîäàõ èç àìîðôíûõ è íàíîêðèñòàëëè÷å-
ñêèõ ñïëàâîâ îáåñïå÷èâàåò ðîáîòó òò áåç ñóùåñò-
âåííîãî óâåëÈ"Iåíèÿ ïîãðåøíîñòåé ïîñëå íàìàã-
@ Ñòîãíèé ÁîÑ.., Òàíêåâè÷ ÅîÍ., Áàðñêèé ÃîÌ., ßêîâëåâà ÈîÁ., Ðÿá÷óê Ñ.Âî, 2009
30 ISSN 0204-3599. Òåõí. åëåêòTJîäèíàìiêà. 2009. N9 3
Îäíîâðåìåííîå îáåñïå÷åíèå çàäàííîãî íîìè-
íàëüíîãî êîýôôèöèåíòà áåçîïàñíîñòè ïðè áîðîâ è
âûñîêîãî êëàññà òî÷íîñòè èçìåðèòåëüíîé îáìîòêè
òò âîçìîæíî áëàãîäàðÿ íàëè÷èþ â ïðåäåëàõ îäíîé
ìàðêè àìîðôíîãî èëè íàíîêðèñòàëëè÷åñêîãî ìà-
òåðèàëà, õàðàêòåðèçóåìîãî ïîñòîÿííîé âåëè÷èíîé
èíäóêöèè íàñûùåíèÿ, ìàãíèòîïðîâîäîâ ðàçíûõ
êëàññîâ ïî ìàãíèòíîé ïðîíèöàåìîñòè. Ýòî ïîçâî-
ëÿåò ðàññ÷èòàòü ñå÷åíèå ìàãíèòîïðîâîäà ïî èíäóê-
öèè íàñûùåíèÿ, èñõîäÿ èç óñëîâèÿ îáåñïå÷åíèÿ
çàäàííîãî êîýôôèöèåíòà áåçîïàñíîñòè, à çàäàí-
íûé êëàññ òî÷íîñòè 1ò äîñòèãàåòñÿ çà ñ÷åò ìàã-
íèòíîé ïðîíèöàåìîñòè, òî åñòü èñïîëüçîâàíèÿ
ìàãíèòîïðîâîäà òîé æå ìàðêè è ñ òåì æå ñå÷åíèåì,
íî âûñøåãî êëàññà ïî ìàãíèòíîé ïðîíèöàåìîñòè.
Ïðè ïîñòðîåíèè ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè 1ò ñ
ñåðäå÷íèêîì èç íîâûõ àìîðôíûõ èë~ íàíîêðèñ-
òàëëè÷åñêèõ ìàãíèòíûõ ìàòåðèàëîâ íåîáõîäèìî
ó÷èòûâàòü îñîáåííîñòè ìàãíèòíûõ õàðàêòåðèñòèê
ïîñëåäíèõ. Îäíîé èç âàæíûõ ìàãíèòíûõ õàðàê-
òåðèñòèê, èñïîëüçóåìûõ ïðè ðàñ÷åòå òîêîâûõ è óã-
ëîâûõ ïîãðåøíîñòåé 1Ò, ÿâëÿåòñÿ óãîë ìàãíèòíûõ
ïîòåðü.  àìîðôíûõ è íàíîêðèñòàëëè÷åñêèõ ìàã-
íèòíûõ ìàòåðèàëàõ åãî îïðåäåëåíèå çàòðóäíåíî
èç-çà ìàëîé ìîùíîñòè ìàãíèòíûõ ïîòåðü, ïî âå-
ëè÷èíå êîòîðûõ îáû÷íî îïðåäåëÿþò óãîë ïîòåðü
[2]. Îïðåäåëåíèå ýòîãî óãëà íà íèçêèõ ÷àñòîòàõ äà
åùå íà îáðàçöàõ ñ íåáîëüøèì îáúåìîì ñòàíîâèòñÿ
î÷åíü ñëîæíîé çàäà÷åé. â ýòîì ñëó÷àå öåëåñîîáðàç-
íî îïðåäåëÿòü óãîë ïîòåðü ïî ñõåìå ðèñ. 1 êàê óãîë
ìåÆäÓ íàìàãíè÷èâàþùèì òîêîì (íàìàãíè÷èâàþ-
ùåé ñèëîé) â íàìàãíè÷èâàþùåé îáìîòêå WIH è
íàïðÿæåíèåì íà èíäóêöèîííîé îáìîòêå W 2È (ìàã-
íèòíûì ïîòîêîì) ñ ó÷åòîì òîãî, ÷òî íàïðÿæåíèå è
ìàãíèòíûé ïîòîê ñäâèíóòû îòíîñèòåëüíî äðóã
äðóãà íà óãîë 900.
íè÷èâàíèÿ òðàíñôîðìàòîðà àïåðèîäè÷åñêîé ñîñ-
òàâëÿþùåé òîêà âî âðåìÿ ðàáîòû â ïåðåõîäíîì ðå-
æèìå. Òà ñ ñåðäå÷íèêàìè èç ýëåêòðîòåõíè÷åñêîé
ñòàëè ïîñëå òàêîãî âîçäåéñòâèÿ ìîãóò äåñÿòêàìè
÷àñîâ ðàáîòàòü ñ ïîâûøåííîé ïîãðåøíîñòüþ, çíà-
÷èòåëüíî ïðåâûøàþùåé äîïóñòèìûå ïðåäåëû.
Òî÷íîñòü Òà íà íîâûõ ìàãíèòíûõ ìàòåðèàëàõ âî-
çîáíîâëÿåòñÿ ñðàçó ïîñëå ïðåêðàùåíèÿ àâàðèéíîãî
ðåæèìà, îáåñïå÷èâàÿ âûñîêóþ äîñòîâåðíîñòü è íà-
äåæíîñòü ó÷åòà ýëåêòðîýíåðãèè â ïîñëåàâàðèéíîì
ïåðèîäå.
 óñëîâèÿõ øèðîêîãî âíåäðåíèÿ â ýëåêòðî-
ýíåðãåòèêó ìèêðîïðîöåññîðíûõ èçìåðèòåëüíûõ
óñòðîéñòâ ñòàíîâèòñÿ àêòóàëüíîé ïðîáëåìà çàùè-
òû ïîñëåäíèõ îò ñâåðõòîêîâ, âîçíèêàþùèõ â àâà-
ðèéíûõ ðåæèìàõ ðàáîòû ýíåðãîñèñòåìû. Àâàðèé-
íûå òîêè ïðè âîäÿò ê óâåëè÷åíèþ ïîãðåøíîñòåé
èçìåðèòåëüíûõ ïðè áîðîâ çà ñ÷åò ïåðåãðóçêè èõ
âõîäíûõ öåïåé, ñíèæàþò òî÷íîñòü ó÷åòà ýëåêòðî-
ýíåðãèè, à òàêæå ìîãóò ïðèâåñòè ê âûõîäó èç ñòðîÿ
ýëåêòðîííîãî îáîðóäîâàíèÿ, ïîäêëþ÷åííîãî êî
âòîðè÷íûì öåïÿì òã. ñ öåëüþ ïðåäîòâðàùåíèÿ
îòìå÷åííûõ ÿâëåíèé ñòàíäàðò [3] ïðåäïèñûâàåò óñ-
òàíàâëèâàòü â êà÷åñòâå îäíîãî èç îñíîâíûõ ïàðà-
ìåòðîâ Òà äëÿ èçìåðåíèé çíà÷åíèå íîìèíàëüíîãî
êîýôôèöèåíòà áåçîïàñíîñòè ïðèáîðîâ, ïîäêëþ-
÷åííûõ êî âòîðè÷íîé ñòîðîíå Òà (ÊÂíîì). Ïîñëåä-
íèé îïðåäåëÿåòñÿ êàê îòíîøåíèå ìèíèìàëüíîãî
çíà÷åíèÿ ïåðâè÷íîãî òîêà ÒÃ, ïðè êîòîðîì ïîëíàÿ
ïîãðåøíîñòü ïðè íîìèíàëüíîé âòîðè÷íîé íàãðóç-
êå ñîñòàâëÿåò íå ìåíåå 10 %, ê íîìèíàëüíîìó
ïåðâè÷íîìó òîêó òã.
Òðàäèöèîííûå èçìåðèòåëüíûå ÒÃ ñ ìàãíèòî-
ïðî âîäàìè èç ýëåêòðîòåõíè÷åñêîé ñòàëè ïðîåêòè-
ðîâàëèñü èñõîäÿ èç óñëîâèÿ îáåñïå÷åíèÿ çàäàííîé
òî÷íîñòè ñ ó÷åòîì îãðàíè÷åíèé íà ðàçìåðû ìàã-
íèòîïðîâîäà, îïðåäåëÿåìûõ êëàññîì íàïðÿæåíèÿ.
Ïîýòîìó òðåáîâàíèÿ ê íîìèíàëüíîìó êîýôôèöè-
åíòó áåçîïàñíîñòè ïðèáîðîâ íå âûäâèãàëèñü ââèäó
èõ íåâûïîëíèìîñòè. Âåëè÷èíà êîýôôèöèåíòà áåç-
îïàñíîñòè ïðè áîðîâ ó òàêèõ ÒÃ íàõîäèëàñü íà
óðîâíå 10-15 è âûøå, îíà ñ÷èòàëàñü âòîðîñòåïåí-
íûì ïàðàìåòðîì è îïðåäåëÿë àñü äëÿ óæå ðàññ÷è-
òàííûõ ðàçìåðîâ ìàãíèòîïðîâîäà òã.
Íîâûå ìàãíèòíûå ìàòåðèàëû ïîçâîëÿþò íàé-
òè ïðèåìëåìîå ðåøåíèå è â ýòîì ñëó÷àå. Èíäóêöèÿ
òåõíè÷åñêîãî íàñûùåíèÿ ìàãíèòîïðîâîäîâ èç
àìîðôíûõ è íàíîêðèñòàëëè÷åñêèõ ñïëàâîâ íàõî-
äèòñÿ íà óðîâíå 1,1-1,2 Òë, à èíäóêöèÿ òî÷êè ïå-
ðåãèáà, êîòîðàÿ îòâå÷àåò "êîëåíó" íà õàðàêòåðèñ-
òèêå íàìàãíè÷èâàíèÿ, íàõîäèòñÿ íà óðîâíå 0,9-
0,95 Òë, ÷òî ïîçâîëÿåò ñîçäàâàòü òã ñ íèçêèìè
çíà÷åíèÿìè âåëè÷èíû íîìèíàëüíîãî êîýôôèöè-
åíòà áåçîïàñíîñòè ïðè áîðîâ âïëîòü äî âåëè÷èí
1,5-2,5. Ïðè ýòîì, âòîðè÷íûé òîê òã îãðàíè÷èâà-
åòñÿ íà áåçîïàñíîì óðîâíå çà ñ÷åò íàñûùåíèÿ ñåð-
äå÷íèêà, à áëàãîäàðÿ íèçêîìó çíà÷åíèþ íàìàã-
íè÷èâàþùåé ñèëû âûñîêàÿ òî÷íîñòü òã ñîõðàíÿ-
åòñÿ ïðàêòè÷åñêè äî äîñòèæåíèÿ ïåðâè÷íûì òîêîì
âåëè÷èíû òîêà áåçîïàñíîñòè.
Ðèñ.!
Ñèãíàë îò ãåíåðàòîðà à ÷åðåç óñèëèòåëü ìîù-
íîñòè ÓÌ è ñèëîâîé òðàíñôîðìàòîð ÒÑ ïîñòóïàåò
íà íàìàãíè÷èâàþùóþ îáìîòêó w lÍ èññëåäóåìîãî
îáðàçöà Ò. ÄËß óñòîé÷èâîé ðàáîòû ôàçîìåòðà Ô â
óñëîâèÿõ èñêàæåííûõ ôîðì íàïðÿæåííîñòè è
èíäóêöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ â ñåðäå÷íèêå íàïðÿ-
æåíèå ñ èíäóêöèîííîé îáìîòêè W2È è øóíòà Rø
ïîñòóïàåò íà ôîðìèðîâàòåëè íàïðÿæåíèÿ ïðÿìî-
óãîëüíîé ôîðìû ÔÈ1 è ÔÈ2, ôàçû âûõîäíûõ íà-
ïðÿæåíèé êîòîðûõ ñîîòâåòñòâóþò ôàçàì ïåðâûõ
ãàðìîíèêíàïðÿæåíèé,ïðîïîðöèîíàëüíûõíàïðÿ-
æåííîñòè è èíäóêöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ â èññëåäó-
/SSN 0204-3599. Òåõí. åëåêòðîäèíàìiêà. 2009. N9 31
äå÷íèêå òò ñîçäàåòñÿ íàïðÿæåííîñòü ìàãíèòíîãî
ïîëÿíî=/-l.Ðî=(IÎ.Wl)l/ (çâåíîW2 ñ êîýôôèöè-
åíòîì ïåðåäà÷è 1//), ãäå / - äëèíà ñðåäíåé ìàã-
íèòíîé ëèíèè ñåðäå÷íèêà òðàíñôîðìàòîðà. Íà-
ïðÿæåííîñòü ìàãíèòíîãî ïîëÿ Íî ñîçäàåò â ñåð-
äå÷íèêå ÒÒ èíäóêöèþ (çâåíî W3 ñ êîýôôèöèåíòîì
ïåðåäà÷è..è), ãäå (,.u - àáñîëþòíàÿ ìàãíèòíàÿ ïðî-
íèöàåìîñòü ñåðäå÷íèêà ÒÒ, è ïîòîê íàìàãíè÷è-
âàíèÿ ÔÎ=Â.S=(u'S'Wl.lî)l/ (çâåíî W4 ñ êîýô-
ôèöèåíòîì ïåðåäà÷è S), ãäå S - ïëîùàäü ïîïåðå÷-
íîãî ñå÷åíèÿ ñåðäå÷íèêà ÒÒ. Ïîòîê íàìàãíè÷è-
âàíèÿ Ô Î' ïðîíèçûâàÿ âèòêè âòîðè÷íîé îáìîòêè,
ñîçäàåò ïîòîêîñöåïëåíèå ÷1 = Ô Î . W 2 (çâåíî W 5 ñ êî-
ýôôèöèåíòîì ïåðåäà÷è W J. ÂÎ âòîðè÷íîé îáìîòêå
W? âîçíèêàåò ýëåêòðîäâèæóùàÿ ñèëà
åìîììàãíèòîïðîâîäå.
Ïðåäëîæåííûé ñïîñîá ïîçâîëèë èññëåäîâàòü
çàâèñèìîñòü óãëà ìàãíèòíûõ ïîòåðü îò èíäóêöèè
(ðèñ. 2) íà ÷àñòîòå 50 Ãö â ìàãíèòîïðîâîäàõ ìàëîé
ìàññû èç íîâûõ àìîðôíûõ è íàíîêðèñòàëëè÷åñêèõ
ñïëàâîâ ñ íèçêèìè ìàãíèòíûìè ïîòåðÿìè. Íà ðèñ.
2 ïîêàçàíà òàêàÿ çàâèñèìîñòü äëÿ ìàãíèòîïðîâîäà
èç ñïëàâà ÌÌ-IIÍ.
- d
Å =--"I1=- p 'w ,ô (çâåíîWá êî'[îðîåîòîáðà-2 dt 2 Î '
æàåò îïåðàòîð äèôôåðåíöèðîâàíèÿ, òî åñòü äèôôå-
ðåíöèðóþùåå çâåíî), ãäå ð - îïåðàòîð Ëàïëàñà.
ÍàïðÿæåíèåÅ2 âûçûâàåò âî âòîðè÷íîé îáìîòêåW2
òò âòîðè÷íûé òîê 12' êîòîðûé ñîñòîèò èç ñóììû
òîêîâ: òîêà 1H=E2.z~1 â íàãðóçêå Zè è òîêà
1 = E211C2 -  ñîáñòâåííîé åìêîñòè âòîðè÷íîé
Î'Qìîòêè w2' Íà ñòðóêòóðíîé ñõåìå ýòî ïîêàçàíî
ñîîòâåòñòâåííî çâåíîì W7 ñ êîýôôèöèåíòîì ïåðå-
äà÷è 1/ Zè, çâåíîì W10 ñ êîýôôèöèåíòîì ïåðå-
äà÷è ÐÑ2 è ñîîòâåòñòâóþùèì ñóììàòîðîì. Òîê [2
ñîçäàåò íà ïîëíîì ñîïðîòèâëåíèè âòîðè÷íîé îá-
ìîòêè Zw2='2+pL52' ãäå '2 - âíóòðåííåå ñîïðî-
òèâëåíèå âòîðè÷íîé îáìîòêè, à L52 - åå èíäóê-
òèâíîñòü ðàññåèâàíèÿ, ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ, êîòî-
ðîå óìåíüøàåò ïðèêëàäûâàåìîå ê Zè è Ñ2 íàïðÿ-
æåíèå. Íà ñòðóêòóðíîé ñõåìå ýòî ïîêàçàíî çâåíîì
W9 è ñîîòâåòñòâóþùèì ñóììàòîðîì, êîòîðûå ñîç-
äàþò ìåñòíóþ îòðèöàòåëüíóþ îáðàòíóþ ñâÿçü,
óìåíüøàÿ íàïðÿæåíèå Å2' Â ñîïðîòèâëåíèè ïîòåðü
W// W/2
Ðèñ. 2
Ïîëó÷åííûå çàâèñèìîñòè áüøè èñïîëüçîâàíû
ïðè ðàñ÷åòàõ òîêîâûõ è óãëîâûõ ïîãðåøíîñòåé òò
íà íîâûõ ìàãíèòíûõ ìàòåðèàëàõ, à òàêæå äëÿ îïðå-
äåëåíèÿ ìîùíîñòè è ñîïðîòèâëåíèÿ ïîòåðü, èñ-
ïîëüçóåìûõ ïðè ïîñòðîåíèè ìàòåìàòè÷åñêèõ ìî-
äåëåé òðàíñôîðìàòîðîâ â âèäå ñòðóêòóðíûõ ñõåì
ñëåäÿùèõ ñèñòåì. Ýòî ïîçâîëèëî áîëåå òî÷íî ðàñ-
ñ÷èòàòü ïàðàìåòðû ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé è ïî-
ãðåøíîñòè òò .
Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ýëåêòðîìàãíèòíîãî òò êàê
ñëåäÿùåé ñèñòåìû (ñèñòåìû àâòîìàòè÷åñêîãî ðå-
ãóëèðîâàíèÿ) ìîæåò áûòü ïîñòðîåíà èñõîäÿ èç ñëå-
äóþùèõ ðàññóæäåíèé [1]. Âõîäíîé âåëè÷èíîé òà-
êîé ñëåäÿùåé ñèñòåìû (ðèñ. 3, à) ÿâëÿåòñÿ ïåðâè÷-
íûé òîê 11' à âûõîäíîé - âòîðè÷íûé ,òîê 12' êîòî-
ðûé â ìàñøòàáå W1/W2 òî÷íî ïîâòîðÿåò âõîäíóþ
âåëè÷èíó.
Ïåðâè÷íûé òîê 11 ÒÒ, ïðîòåêàÿ ïî ïåðâè÷íîé
îáìîòêå w l' ñîçäàåò ïåðâè÷íóþ ìàãíèòîäâèæóùóþ
ñèëó (ÌÄÑ) F 1 =11' W l' Íà ñòðóêòóðíîé ñõåìå ýòî
îòîáðàæàåòñÿ çâåíîì W1 ñ êîýôôèöèåíòîì ïåðåäà-
÷è w l' âõîäíîé âåëè÷èíîé êîòîðîãî ÿâëÿåòñÿ ïåð-
âè÷íûé òîê 11' à âûõîäíîé - ÌÄ Ñ F l' Âòîðè÷íûé
òîê12 ÒÒ, êîòîðûé ïðîõîäèò ïî âòîðè÷íîé îáìîòêå
W2' ñîçäàåò âòîðè÷íóþ ÌÄÑF2=12'W2' ÷òî îòîáðà-
æàåòñÿ íà ñõåìå çâåíîì W8 ñ êîýôôèöèåíòîì ïåðå-
äà×ÈW2' Ïåðâè÷íàÿF 1 è âòîðè÷íàÿF 2 ÌÄÑ íàïðàâ-
ëåíû íàâñòðå÷ó äðóã äðóãó â ìàãíèòîïðîâîäåòðàí~
ñôîðìàòîðà. Ðåçóëüòèðóþùàÿ ÌÄÑ, êîòîðàÿ ðàâ-
íÿåòñÿ ðàçíîñòè ìåæäó F 1 è F 2' íàçûâàåòñÿ ïîëíîé
ÌÄÑ íàìàãíè÷èâàíèÿ Fo=10'W1' ãäå 10 - òîê íà-
ìàãíè÷èâàíèÿ. Ýòî îòîáðàæàåòñÿ íà ñõåìå ïåðâûì
ñóììàòîðîì -(óçëîì ñðàâíåíèÿ èëè âüõ÷èòàíèÿ).
Ïîä äåéñòâèåì íàìàãíè÷èâàþùåé ñèëû F î â ñåð-
à
Ðèñ. 3
/SSN 0204-3599. Òåõí. åëåêòvîäuíàìiêà. 2009. N~ 3'11
ÿìíûå âðåìåíè, íåëèíåÉÍQÑÒÜ êîòîðûõ îïðåäåëÿ-
åòñÿ íåëèíåéíîñòüþ èíäóêòèâíîñòè íàìàãíè÷è-
âàíèÿ Lîñåðäå÷íèêà òðàíñôîðìàòîðà è íåëèíåé-
íûì ñîïðîòèâëåíèåì ïîòåðü RB' Ýòî ñîïðîòèâëå-'
íèå ìîæåò áûòü íàéäåíî ïî èçâåñòíîìó óãëó ïîòåðü
1/J ñëåäóþùèì îáðàçîì:
RB ïîä äåéñòâèåì íàïðÿæåíèÿ Å2 ïðîòåêàåò òîê [â'
êîòîðûé óâåëè÷èâàåò ïîãðåøíîñòü ÒÒ. Íà ñòðóê-
òóðíîé ñõåìå ýòîìó îòâå÷àþò çâåíüÿ Wll, W12 è
ïåðâûé ñóììàòîð.
Òàêèì îáðàçîì, èñõîäÿ èç îáùèõ ðàññóæäå-
íèé, ïîñòðîåíà ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà (ðèñ. 3, à) ýëåê-
òðîìàãíèòíîãî òò êàê ñëåäÿùàÿ ñèñòåìà ñ ó÷åòîì
ïàðàçwãíûõ ïàðàìåòðîâ ÂÒÎÐÈ"IÍÎÉ îáìîòêè è ñî-
ïðîòèâëåíèÿ ïîòåðü ñåðäå÷íèêà. Ïîëüçóÿñü ïðàâ è-
ëàìè óïðîùåíèÿ ñòðóêòóðíûõ ñõåì, ïðåîáðàçóåì
åå ê áîëåå óäîáíîìó âèäó (ðèñ. 3, á). Íà cxeMeRM -
ìàãíèòíîå ñîïðîòèâëåíèå ñåðäå÷íèêà ÒÒ.  ñëó÷àå
êîëüöåâîãî ìàãíèòîïðîâîäàRì=l/(;u '5).
Ïî ñòðóêòóðíîé ñõåìå (ðèñ. 3, á), èñïîëüçóÿ
ïðàâèëî Ìåéñîíà, ïîëó÷èì ïåðåäàòî÷íóþ ôóíê-
öÈÞ N, êîòîðàÿ ïîñëå ïðåîáðàçîâàíèé áóäåò
èìåòü âèä
237:}
. s
RB=tW'flcfla'7.w~, (4)
ãäå!- ÷àñòîòà ïåðâè÷íîãî TOKa;.uo - ìàãíèòíàÿ
ïðîíèöàåìîñòü BaKYYMa;.u è 7J - îòíîñèòåëüíàÿ
à
ìàãíèòíàÿ ïðîíèöàåìîñòü è êîýôôèöèåíò çàïîë-
íåíèÿ ñå÷åíèÿ ñåðäå÷íèêà ÒÒìàòåðèàëîì.
Íà îñíîâå ïðîâåäåííûõ èññëåäîâàíèé ðàçðà-
áîòàíà ìåòîäèêà ðàñ÷åòà êîíñòðóêòèâíûõ ïàðàìåò-
ðîâ ýëåêòðîìàãíèòíîé ñèñòåìû ÒÒ, êîòîðàÿ ïîçâî-
ëÿåò ïðîåêòèðîâàòü èçìåðèòåëüíûå òðàíñôîðìà-
òîðû ñ çàäàííûì íîìèíàëüíûì êîýôôèöèåíòîì
áåçîïàñíîñòè ïðèáîðîâ è çàäàííûì âûñîêèì êëàñ-
ñîì òî÷íîñòè. Ïî ýòîé ìåòîäèêå áüòè ðàññ÷èòàíû
è èçãîòîâëåíû ýêñïåðèìåíòàëüíûå îáðàçöû ÒÒ íà
íîìèíàëüíûå òîêè 300 è 1000 À ñ íîìèíàëüíûì
êîýôôèöèåíòîì áåçîïàñíîñòè ïðèáîðîâ 2,5 è 1,5
ñîîòâåòñòâåííî. Êîìïëåêñ èññëåäîâàíèé è èñïûòà-
íèé èçãîòîâëåííûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ îáðàçöîâ
ÒÒ ïîäòâåðäèë èõ âûñîêèå ìåòðîëîãè÷åñêèåõàðàê-
òåðèñòèêè è àäåêâàòíîñòü èñïîëüçîâàííûõ ìàòå-
ìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé è ìåòîäèê ðàñ÷åòà. Íà ðèñ. 4 è
ðèñ. 5 ïîêàçàíû çàâèñèìîñòè òîêîâîé è óãëîâîé
ft, '1'.
Î,îãã-- ] '":~~~~ = - I - Î 1..~50ÃÖj CMf-Ö8
~ --
ïãÎl1
(1)
ãäå
LS2 LO Ci LS2LO Lo
àî= R; al=LOC2+RT+LS2C2+R,C2'2;
â â í : Â
~
LO LO LS2 LO '2'2
a2=Z+R+C2'2+Z+R'Z; aç=l+Z;
í â í âí Í
bO=LOIZH; LO=~'S'w;)ll
Äëÿ äèàïàçîíà ÷àñòîò, â êîòîðîì ìîæíî ïðå-
íåáðå÷ü åìêîñòüþ âòîðè÷íîé îáìîòêè òðàíñôîð-
ìàòîðà, ïåðåäàòî÷íàÿ ôóíêöèÿ (1) óïðîùàåòñÿ -aoz;
-0,06
(2)
-QIO
-Qf4
0.1 10 l1)(lilI-)'1Ù%
LOLS2 L- è à-' î ( Ls Z R 2-:z--R R +Z +ã +-1-R
íâ íâ Â H2LI
Î
à.=
Åñëè ÂÒÎÐÈ"IÍàÿ íàãðóçêà òðàíñôîðìàòîðà
èìååò èíäóêòèâíûé õàðàêòåð, òî ïåðåäàòî÷íàÿ
ôóíêöèÿ ÒÓ áóäåò èìåòü âèä
(3)
L() v . ò =Ò - , 1:ãäå 2-RJ.1+ã2
Òàêèì îáðàçîì, ïîëó÷åíà ïåðåäàòî÷íàÿ ÔÓÍÊ-
öÈß ÒÒ, êîòîðàÿ ó÷èòûâàåò ñîïðîòèâëåíèå ïîòåðü â
ìàãíèòîïðîâîäå òðàíñôîðìàòîðà. Â ýòó ôóíêöèþ
âõîäÿò ëèíåéíûå Ò 1: è íåëèíåéíûå (Ò 2 È ÒÂ) ïîñòî-
ISSN 0204-3599. Òåõí. åëåêòðîäèíàìiêà. 2009. N~ 3 çç
:' L.H~O
ÁÎ'À~1.
J()OA I~-
'~ -
-
1000 f.rö10 1aJIr:xIO j.r/.j10
-
100
Ðèñ. 7Ðèñ. 6
ïîãðåøíîñòåé ÒÒ 300/5 À äëÿ ðàçíûõ çíà÷åíèé
íàãðóçêè ïðè coSlp=0,8 (íîìèíàëüíàÿ ìîùíîñòü
íàãðóçêè S = 10 ÁÀ) îò âåëè÷èíû ïåðâè÷íîãî
').ÍÎÌòîêà. Ðèñ. á è ðèñ. 7 äåìîíñòðèðóþò çàâèñèìîñòè
òîêîâîé è óãëîâîé ïîãðåøíîñòåé ýòîãî æå òðàíñ-
ôîðìàòîðà îò ÷àñòîòû ïåðâè÷íîãî òîêà äëÿ ðàçíûõ
çíà÷åíèé òîêà è íàãðóçêè.
Âûâîäû. Ïðèìåíåíèå àìîðôíûõ è íàíîêðèñ-
òàëëè÷åñêèõ ìàãíèòíûõ ìàòåðèàëîâ â òò óìåíü-
øàåò èõ ïîãðåøíîñòè, ðàñøèðÿåò ÷àñòîòíûé äèà-
ïàçîí èçìåðåíèé òîêà, ïîâûøàåò ñòàáèëüíîñòü
ÌÕ â ÷àñòîòíîì è âðåìåííîì äèàïàçîíàõ è, òàêèì
îáðàçîì, ïîâûøàåò òî÷íîñòü, íàäåæíîñòü è äîñòî-
âåðíîñòü ïîëó÷àåìîé îò òò èíôîðìàöèè.
Ïðåäëîæåííûå ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü è ìå-
òîäèêà ðàñ÷åòà êîíñòðóêòèâíûõ ïàðàìåòðîâ ýëåê-
òðîìàãíèòíîé ñèñòåìû òò ñîñòàâëÿþò íàó÷íî-
òåõíè÷åñêóþ îñíîâó ïðîåêòèðîâàíèÿ âûñîêîòî÷-
íûõ è íàäåæíûõ èçìåðèòåëüíûõ ïðåîáðàçîâàòåëåé
òîêà ñ âûñîêèìè è ñòàáèëüíûìè â äèàïàçîíå èçìå-
1. Âàðñüêèé Ã.Ì. Âèìiðþâàëüíi ïåðåòâîðþâà÷i ñòðóìó ç
åëåêòðîííîþ êîìïåíñàöiÅÞ ïîõèáêè äëÿ åëåêòðîåíåðãåòèêè òà
åëåêòðîòåõíîëîri÷íèõ óñòàíîâîê / Äèñ... êàíä. òåõí. íàóê:
05.14.02. - Êèiâ, 2007. - 189 ñ.
2. Êèôåð È.È. Èñïûòàíèÿ ôåððîìàãíèòíûõ ìàòåðèàëîâ.
- Ì.: Ýíåðãèÿ, 1969. - 360 ñ.
3.ÄÑ1ÓÃÎÑÃ7746-2003 (ÃÎÑÃ7746-2001,IDÒ). Òðàíñ-
ôîðìàòîðè ñòðóìó. Çàãàëüíi òåõí. óìîâè. / Èçäàíî ÷èííîñri ç
01.07.2003. - Êèiâ.: Äåðæñïîæèâñòàíäàðò Óêðàiíè, 2003. -
30ñ.
Íàäiéøëà 16.01.2009
Äî óâàãè ÷èòà÷iâ
×ÓÊ Ë.Á. "Àñèíõðîííûå òóðáîãåíåðàòîðû â ýëåê-
òðîýíåðãåòè÷åñêèõ ñèñòåìàõ".
ÐåäàêÙÿ ïðèíîñèòü cBo.i âèáà÷åííÿ àâòîðàì
cTaTTi.
ó 3MiCTi æóðíàëó "Òåõíi÷íà åëåêòðîäèíàìiêà"
N~ 2 çà 2009 piK áóëî äîïóùåíî ïî ìèëêó. Ñëù
÷èòàòè:
ÀËËÀÅÂ Ê.Ð., ÔÅÄÎÐÅÍÊÎ Ã.Ì., ÎÑÒÀÏ-
[~~1\T mï4-~-;QQ Tpru ðëð..mïïiJ"uïui..ï ~ïïQ 1\Òî ~
|