Faz ölçerler ve senkroskoplar

Faz ölçerler, örneğin bir alternatif akımın kendisine neden olan gerilime göre faz açısını belirlemek için kullanılır.

Faz ölçerin ölçüm mekanizmasının sabit kısmı, ikisi 1 ve 2'si çerçeve şeklinde olan üç bobin içerir. Birbirlerine göre 120 ° açıyla kaydırılırlar (Şekil 1, a). Silindirik bobin 3, hareketli parça ile eş eksenli olarak bobinler 1 ve 2'nin içine yerleştirilmiştir.

Hareketli kısım, uçlarına birbirinden 180 ° kaydırılmış ve taç yaprakları adı verilen ince plakalar şeklinde çekirdekler 5 tutturulmuş bir eksen 4 tarafından oluşturulur. Eksen ve yapraklar yumuşak manyetik malzemeden yapılmıştır ve Z şeklinde bir yapı oluşturur (Şekil 1, b). Ölçüm mekanizmasının yay tarafından oluşturulan zıt bir momenti yoktur, bu nedenle söz konusu cihaz oranlara bağlanabilir.

İncirde. Şekil 2, faz ölçeri açma şemasını gösterir. Sargılar 1 ve 2, üç fazlı bir hattın iki telinin kesilmesine dahil edilir ve sargı 3, ana gerilime bağlı önemli bir aktif dirence sahip bir direnç Rd ile seri halindedir.Bu sargılardan akan doğrusal akımlar, birbirlerine göre fazda 120 ° kaydırılır, bununla bağlantılı olarak sargılar 1 ve 2, sanki bir yük akımı vektörünü temsil ediyormuş gibi dönen bir manyetik akı Ф12 oluşturur. Dönme frekansı akımların frekansına bağlıdır I1 ve I2... Bir periyotta, F12 akışı bir tam devir yapar.

Direnç Rq'nin direnci bobin 3'ün reaktansına kıyasla büyük olduğundan, Az3 akımı hat voltajıyla aynı fazdadır. Bobin 3, akımdaki sinüzoidal değişikliğin bir sonucu olarak, sinüzoidala yakın olan titreşimli bir manyetik akı F3 oluşturur. Bu akışın simetri ekseni uzayda sabittir ve her zaman mekanizmanın hareketli parçasının ekseni ile çakışır. Akı F3, hareketli parçanın, taç yaprakların ve sabit dış silindirik manyetik devrenin ekseni 4 boyunca kapalıdır.

Pirinç. 1. Z-şekilli çekirdek elektromanyetik sistem oranı ölçüm mekanizması

Pirinç. 2. Elektromanyetik sistemin faz ölçerinin devre şeması

Farklı düzlemlerde kapalı olan F12 ve F3 akıları, ölçüm mekanizmasının hareketli parçasını mıknatıslar. Ф12 akısının değeri sabit olduğundan, eksenin ve taç yapraklarının mıknatıslanması, Ф3 akısının en büyük değerden geçtiği anda en yüksek değere ulaşır. Atalet kuvvetlerinin etkisi nedeniyle, hareketli kısım, en büyük manyetizasyonuna karşılık gelen bir konumda hareketsiz olarak sabitlenir, yani. akı Ф3 maksimum değerine ulaştığı anda dönen akı Ф12'nin konumu.

Akının Ф3 ve akım Аз3'ün genlik değerinden geçiş anında cihazın sabit kısmına göre dönen akının konumunun, yük akımı arasındaki φ açısına bağlı olduğu akılda tutulmalıdır. ve voltaj. Buna göre, ölçeğe göre hareketli parçanın (ve buna göre cihazın işaretçisinin) işgal ettiği konum, yani. α açısı, yük akımı ve gerilim arasındaki faz kaymasını karakterize eder.

Bu prensipte çalışan bir fazometre, kapasitif ve endüktif yüklerle faz kaymalarını ölçer. Cihazın ölçeği açısal değerlerle derecelendirilebilir φ veya cosφ... İlk durumda tekdüze, ikinci durumda eşit değil.

Fazometre Ts302

senkronoskoplar

Söz konusu ölçüm mekanizması, senkron jeneratörleri paralel çalışma için bağlarken kullanılan bir cihaz olan senkroskopta da kullanılır.

Senkronoskopu açma şeması Şek. 3.

Pirinç. 3. Elektromanyetik sistemin senkronoskopunun devre şeması

Ölçüm mekanizmasının bobinleri 1, 2 ve 3'ün yapısı, faz ölçerin karşılık gelen bobinlerinin yapısına benzer, ancak çok sayıda sarımı olan ince bakır telden yapılmıştır, bunun sonucunda bobinler önemli bir dirence sahiptir. Bobin 3, şebekenin hat voltajına, bobin 1 ve 2 - bağlı senkron makinenin hat voltajlarına bağlanır. Dirençler, R bobinleri ile seri olarak bağlanır ve böyle devam eder.

Bahsedildiği gibi, ölçüm mekanizmasının hareketli kısmı, üç bobinin ortaya çıkan manyetik alanına monte edilir, böylece hareketli kısmın loblarının ekseni, içinde yakalanacağı döner alan Ф12'nin yönü ile çakışır. titreşimli alan F3'ün genlik değeri.

Bobinlerin sargılarındaki akımla aynı frekansta hareketli parçanın loblarının bu konumu, bobin 1, 2'nin sargılarındaki I1 ve Az2 akımları ile bobinin sargısındaki Az3 akımı arasındaki faz kaymasına bağlıdır. bobin 3. I1 ve Az2 akımları, senkron jeneratörün hat voltajıyla ve Az3 akımıyla - şebeke voltajıyla (direnç Rq'den büyüktür) pratik olarak aynı fazda çakışır.

Sonuç olarak ° С Böylece, senkroskobun gösterge cihazı, şebeke akımının ve bağlı jeneratörün frekansları eşit olduğunda, bu üç fazlı sistemlerin hat voltajları arasındaki faz kaymasını doğrudan gösterecektir.

Pirinç. 4. Bağlantı şemaları: a — senkronoskop, b — elektromanyetik sistemin fazometresi

Pirinç. 5. Senkronoskop tipi E1605

Senkronizasyon yapılırken şebeke akımının frekansı ile bağlı jeneratörün akımı aynı değildir. Bu, hat voltajı ile e arasındaki faz açısında sürekli bir değişime neden olur. vesaire. v. jeneratör ve dolayısıyla yaprakların pozisyonunda sabit bobinlere göre bir değişiklik. Senkroskobun hareketli kısmı herhangi bir açıda döndürülebildiğinden ibre döner.

Dönüş yönü, şebeke ile bağlı jeneratör arasındaki frekans farkının işaretine bağlıdır. Bu fark ne kadar küçük olursa, senkroskop işaretçisinin dönüşü o kadar yavaş olur.

Cihazın ölçeği, voltaj vektörlerinin ve e'nin antifaz konumuna karşılık gelen bir işarete sahiptir. vesaire.v. senkronize edilmiş nesneler. Senkron makine, e vektörlerinin gaz maskesi konumu sırasında istasyon veri yollarına bağlanmalıdır. vesaire. pp ve bara gerilimleri.

İncirde. Şekil 4, bir elektromanyetik faz ölçerin bir kablo şemasını ve bir elektromanyetik senkroskobun bir kablo şemasını göstermektedir.