Fāzu mērītāji un sinhroskopi

Fāzes mērītājus izmanto, lai noteiktu fāzes leņķi, piemēram, maiņstrāvai attiecībā pret spriegumu, kas to izraisa.

Fāzu skaitītāja mērīšanas mehānisma stacionārajā daļā ir trīs spoles, no kurām divām 1 un 2 ir rāmja forma. Tie ir nobīdīti viens pret otru 120 ° leņķī (1. att., a). Cilindriskā spole 3 atrodas spoļu 1 un 2 iekšpusē koaksiāli ar kustīgo daļu.

Kustīgo daļu veido asi 4, kuras galiem ir piestiprināti serdeņi 5 plānu plākšņu veidā, kas ir nobīdīti viens no otra par 180 ° un sauc par ziedlapiņām. Ass un ziedlapiņas ir izgatavotas no mīksta magnētiska materiāla un veido Z veida struktūru (1. att., b). Mērīšanas mehānismam nav pretēja momenta, ko rada atspere, tāpēc attiecīgo ierīci var attiecināt uz attiecībām.

attēlā. 2 parāda fāzes skaitītāja ieslēgšanas shēmu. Tinumi 1 un 2 ir iekļauti trīsfāzu līnijas divu vadu griezumā, un tinums 3 ir virknē ar rezistoru Rd, kuram ir ievērojama aktīvā pretestība, ir pievienots tīkla spriegumam.Lineārās strāvas, kas plūst caur šiem tinumiem, tiek nobīdītas viena pret otru fāzē par 120 °, saistībā ar kurām tinumi 1 un 2 rada rotējošu magnētisko plūsmu Ф12, it kā tie attēlotu slodzes strāvas vektoru. Tās griešanās biežums ir atkarīgs no strāvu I1 un I2 frekvences... Vienā periodā plūsma F12 veic vienu pilnu apgriezienu.

Tā kā rezistora Rq pretestība ir liela, salīdzinot ar spoles 3 pretestību, strāva Az3 ir fāzē ar līnijas spriegumu. Spole 3 sinusoidālas strāvas maiņas rezultātā rada pulsējošu magnētisko plūsmu F3, kas ir tuvu sinusoidālai. Šīs plūsmas simetrijas ass ir fiksēta telpā un vienmēr sakrīt ar mehānisma kustīgās daļas asi. Plūsma F3 ir aizvērta gar kustīgās daļas 4. asi, ziedlapiņām un fiksēto ārējo cilindrisko magnētisko ķēdi.

Rīsi. 1. Z-veida serdes elektromagnētiskās sistēmas attiecību mērīšanas mehānisms

Rīsi. 2. Elektromagnētiskās sistēmas fāzes skaitītāja shēma

Dažādās plaknēs slēgtās plūsmas F12 un F3 magnetizē mērīšanas mehānisma kustīgo daļu. Tā kā plūsmas Ф12 vērtība ir nemainīga, ass un ziedlapu magnetizācija sasniedz augstāko vērtību brīdī, kad plūsma Ф3 iet caur lielāko vērtību. Pateicoties inerciālo spēku iedarbībai, kustīgā daļa tiek fiksēta nekustīgi pozīcijā, kas atbilst tās lielākajai magnetizācijai, t.i., rotējošās plūsmas Ф12 pozīcijai brīdī, kad plūsma Ф3 sasniedz maksimālo vērtību.

Jāpatur prātā, ka rotējošās plūsmas stāvoklis attiecībā pret ierīces stacionāro daļu plūsmas Ф3 un strāvas Аз3 pārejas brīdī caur amplitūdas vērtību ir atkarīgs no leņķa φ maiņas starp slodzes strāvu. un spriegumu. Ņemot to vērā, pozīcija, ko aizņem kustīgā daļa (un attiecīgi ierīces rādītājs) attiecībā pret mērogu, t.i. leņķis α raksturo fāzes nobīdi starp slodzes strāvu un spriegumu.

Fazometrs, kas darbojas pēc šī principa, mēra fāzes nobīdes ar kapacitatīvām un induktīvām slodzēm. Ierīces skalu var graduēt ar leņķa vērtībām φ vai cosφ... Pirmajā gadījumā tas ir vienmērīgs, otrajā tas ir nevienmērīgs.

Fazometrs Ts302

Sinhronoskopi

Aplūkojamais mērīšanas mehānisms tiek izmantots arī sinhronajā ierīcē, kas tiek izmantota, pievienojot sinhronos ģeneratorus paralēlai darbībai.

Sinhroskopa ieslēgšanas shēma ir parādīta attēlā. 3.

Rīsi. 3. Elektromagnētiskās sistēmas sinhronoskopa shēma

Mērīšanas mehānisma spoļu 1, 2 un 3 konstrukcija ir līdzīga fāzes skaitītāja atbilstošo spoļu konstrukcijai, taču tās ir izgatavotas no plānas vara stieples ar lielu apgriezienu skaitu, kā rezultātā spoles ir ievērojama pretestība. 3. spole ir savienota ar tīkla līnijas spriegumu, spole 1 un 2 — pieslēgtās sinhronās mašīnas līnijas spriegumiem. Rezistori ir savienoti virknē ar spolēm R un tā tālāk.

Kā minēts, mērīšanas mehānisma kustīgā daļa ir uzstādīta iegūtajā trīs spoļu magnētiskajā laukā tā, lai kustīgās daļas daivu ass sakristu ar rotējošā lauka Ф12 virzienu, kurā to uztvers pulsējošā lauka amplitūdas vērtība F3.

Šis kustīgās daļas daivu novietojums vienā un tajā pašā strāvas frekvencē spoļu tinumos ir atkarīgs no fāzes nobīdes starp strāvām I1 un Az2 spoļu 1, 2 tinumos un strāvas Az3 tinumos. spole 3. Strāvas I1 un Az2 praktiski sakrīt fāzē ar sinhronā ģeneratora līnijas spriegumu un strāvu Az3 — ar tīkla spriegumu (no rezistora pretestības Rq ir liela).

Rezultātā ° С Tādējādi sinhronizācijas indikācijas ierīce, kad tīkla strāvas un pieslēgtā ģeneratora frekvences ir vienādas, tieši uzrādīs fāzes nobīdi starp šo trīsfāzu sistēmu līnijas spriegumiem.

Rīsi. 4. Savienojuma shēmas: a — sinhroskops, b — elektromagnētiskās sistēmas fazometrs

Rīsi. 5. Sinhronoskopa tips E1605

Sinhronizējot, tīkla strāvas frekvence un pieslēgtā ģeneratora strāva nav vienāda. Tā rezultātā notiek nepārtrauktas fāzes leņķa izmaiņas starp līnijas spriegumu un e. utt. v. ģeneratoru un līdz ar to uz ziedlapu stāvokļa izmaiņām attiecībā pret stacionārajām spolēm. Tā kā sinhronizācijas kustīgo daļu var pagriezt jebkurā leņķī, rādītājs griežas.

Rotācijas virziens ir atkarīgs no frekvences starpības zīmes starp elektrotīklu un pieslēgto ģeneratoru. Jo mazāka šī atšķirība, jo lēnāk griežas sinhronizācijas rādītājs.

Ierīces skalā ir zīme, kas atbilst sprieguma vektoru pretfāzes stāvoklim un e. utt.v. sinhronizēti objekti. Sinhronajai mašīnai jābūt savienotai ar stacijas autobusiem e vektoru gāzmaskas stāvokļa laikā. utt. lpp un kopnes spriegumu.

attēlā. 4 ir parādīta elektromagnētiskā fāzes mērītāja elektroinstalācijas shēma un elektromagnētiskā sinhronizācijas shēma.