Fasemålere og synkroskoper

Fasemålere brukes til å bestemme fasevinkelen, for eksempel til en vekselstrøm i forhold til spenningen som forårsaker den.

Den stasjonære delen av målemekanismen til fasemåleren inkluderer tre spoler, hvorav to 1 og 2 har formen av rammer. De er forskjøvet i forhold til hverandre i en vinkel på 120 ° (fig. 1, a). Den sylindriske spolen 3 er plassert inne i spolene 1 og 2 koaksialt med den bevegelige delen.

Den bevegelige delen er dannet av en akse 4, til hvis ender er festet kjerner 5 i form av tynne plater, forskjøvet fra hverandre med 180 ° og kalt kronblader. Aksen og kronbladene er laget av mykt magnetisk materiale og danner en Z-formet struktur (fig. 1, b). Målemekanismen har ikke et motsatt moment skapt av fjæren, derfor kan den aktuelle enheten tilskrives forhold.

I fig. 2 viser skjemaet for å slå på fasemåleren. Viklinger 1 og 2 er inkludert i kuttet av to ledninger av en trefaselinje, og vikling 3 er i serie med en motstand Rd, som har en betydelig aktiv motstand, koblet til nettspenningen.De lineære strømmene som strømmer gjennom disse viklingene blir forskjøvet i forhold til hverandre i fase med 120 °, i forbindelse med hvilke viklinger 1 og 2 skaper en roterende magnetisk fluks Ф12, som om de representerte en laststrømvektor. Frekvensen av dens rotasjon avhenger av frekvensen til strømmene I1 og I2... I løpet av en periode gjør strømmen F12 en hel omdreining.

Siden motstanden til motstanden Rq er stor sammenlignet med reaktansen til spolen 3, er strømmen Az3 i fase med linjespenningen. Spole 3, som et resultat av en sinusformet endring i strøm, skaper en pulserende magnetisk fluks F3, som er nær sinusformet. Symmetriaksen til denne strømmen er fiksert i rommet og faller alltid sammen med aksen til den bevegelige delen av mekanismen. Fluksen F3 er lukket langs aksen 4 til den bevegelige delen, kronbladene og den faste ytre sylindriske magnetiske kretsen.

Ris. 1. Z-formet kjerne elektromagnetisk system forhold målemekanisme

Ris. 2. Kretsdiagram av fasemåleren til det elektromagnetiske systemet

Fluksene F12 og F3, lukket i forskjellige plan, magnetiserer den bevegelige delen av målemekanismen. Siden verdien av fluksen Ф12 er konstant, når magnetiseringen av aksen og kronbladene den høyeste verdien i det øyeblikket fluksen Ф3 passerer gjennom den største verdien. På grunn av virkningen av treghetskrefter, er den bevegelige delen festet ubevegelig i en posisjon som tilsvarer dens største magnetisering, dvs. posisjonen til den roterende fluksen Ф12 i det øyeblikket fluksen Ф3 når sin maksimale verdi.

Det bør huskes at posisjonen til den roterende fluksen i forhold til den stasjonære delen av enheten i øyeblikket for passasje av fluksen Ф3 og strømmen Аз3 gjennom verdien av amplituden avhenger av vinkelen φ endringen mellom laststrømmen og spenningen. Gitt dette er posisjonen som er opptatt av den bevegelige delen (og følgelig pekeren til enheten) i forhold til skalaen, dvs. vinkelen α karakteriserer faseforskyvningen mellom laststrømmen og spenningen.

Et fasometer som arbeider etter dette prinsippet måler faseskift med kapasitive og induktive belastninger. Skalaen til enheten kan graderes i vinkelverdier φ eller cosφ... I det første tilfellet er det ensartet, i det andre er det ujevnt.

Phasometer Ts302

Synkronoskoper

Målemekanismen som vurderes brukes også i synkroskopet, en enhet som brukes ved tilkobling av synkrone generatorer for parallelldrift.

Diagrammet for å slå på synkroskopet er vist i fig. 3.

Ris. 3. Kretsdiagram av synkronoskopet til det elektromagnetiske systemet

Konstruksjonen av spolene 1, 2 og 3 til målemekanismen ligner konstruksjonen av de tilsvarende spolene til fasemåleren, men de er laget av tynn kobbertråd med et stort antall omdreininger, som et resultat av at spolene har betydelig motstand. Spole 3 er koblet til linjespenningen til nettverket, spole 1 og 2 - til linjespenningene til den tilkoblede synkronmaskinen. Motstandene er koblet i serie med spolene R og så videre.

Som nevnt er den bevegelige delen av målemekanismen montert i det resulterende magnetfeltet til de tre spolene slik at aksen til lobene til den bevegelige delen faller sammen med retningen til det roterende feltet Ф12, der det vil bli fanget opp av amplitudeverdien til det pulserende feltet F3.

Denne posisjonen til lobene til den bevegelige delen med samme frekvens av strømmen i viklingene til spolene avhenger av faseforskyvningen mellom strømmene I1 og Az2 i viklingene til spolene 1, 2 og strømmen Az3 i viklingen til spolen 3. Strømmene I1 og Az2 faller praktisk talt i fase med linjespenningen til synkrongeneratoren og strømmen Az3 — med nettspenningen (fra motstanden til motstanden Rq er stor).

Som en konsekvens ° С Således vil indikasjonsanordningen til synkronskopet, når frekvensene til nettstrømmen og den tilkoblede generatoren er like, direkte indikere faseforskyvningen mellom linjespenningene til disse trefasesystemene.

Ris. 4. Tilkoblingsskjemaer: a — synkroskop, b — fasometer for det elektromagnetiske systemet

Ris. 5. Synkronoskop type E1605

Ved synkronisering er frekvensen til nettstrømmen og strømmen til den tilkoblede generatoren ikke den samme. Dette resulterer i en kontinuerlig endring i fasevinkelen mellom linjespenningen og f.eks. etc. v. generator og derfor til en endring i posisjonen til kronbladene i forhold til de stasjonære spolene. Siden den bevegelige delen av synkroskopet kan roteres til en hvilken som helst vinkel, roterer pekeren.

Rotasjonsretningen avhenger av tegnet på frekvensforskjellen mellom strømnettet og den tilkoblede generatoren. Jo mindre denne forskjellen er, jo langsommere rotasjon av synkroskoppekeren.

Skalaen til enheten har et tegn som tilsvarer motfaseposisjonen til spenningsvektorene og f.eks. etc.v. synkroniserte objekter. Synkronmaskinen må kobles til stasjonsbussene under gassmaskeposisjonen til vektorene til f.eks. etc. s. og bussspenninger.

I fig. 4 viser et koblingsskjema for en elektromagnetisk fasemåler og et koblingsskjema for et elektromagnetisk synkroskop.