Fazometri i sinkroskopi
Fazometri se koriste za određivanje faznog kuta, na primjer, izmjenične struje u odnosu na napon koji ju uzrokuje.
Nepomični dio mjernog mehanizma fazometra uključuje tri svitka, od kojih dva 1 i 2 imaju oblik okvira. Oni su pomaknuti jedan prema drugom pod kutom od 120 ° (slika 1, a). Cilindrična zavojnica 3 nalazi se unutar zavojnica 1 i 2 koaksijalno s pomičnim dijelom.
Pokretni dio je formiran osi 4, na čijim su krajevima pričvršćene jezgre 5 u obliku tankih ploča, međusobno pomaknute za 180 ° i nazvane su latice. Os i latice izrađene su od mekog magnetskog materijala i tvore strukturu u obliku slova Z (slika 1, b). Mjerni mehanizam nema suprotni moment koji stvara opruga, stoga se predmetni uređaj može pripisati omjerima.
Na sl. 2 prikazuje shemu za uključivanje faznog mjerača. Namoti 1 i 2 uključeni su u presjek dviju žica trofaznog voda, a namot 3 je u seriji s otpornikom Rd, koji ima značajan aktivni otpor, spojen na mrežni napon.Linearne struje koje teku kroz ove namote pomaknute su jedna prema drugoj u fazi za 120 °, u vezi s kojima namoti 1 i 2 stvaraju rotirajući magnetski tok F12, kao da predstavljaju vektor struje opterećenja. Frekvencija njegove vrtnje ovisi o frekvenciji struja I1 i I2... U jednoj periodi tok F12 napravi jedan potpuni okretaj.
Budući da je otpor otpornika Rq velik u usporedbi s reaktancijom zavojnice 3, struja Az3 je u fazi s mrežnim naponom. Zavojnica 3, kao rezultat sinusne promjene struje, stvara pulsirajući magnetski tok F3, koji je blizak sinusoidnom. Os simetrije ovog toka je fiksna u prostoru i uvijek se podudara s osi pokretnog dijela mehanizma. Tok F3 je zatvoren duž osi 4 pomičnog dijela, latica i fiksnog vanjskog cilindričnog magnetskog kruga.
Riža. 1. Mehanizam za mjerenje omjera jezgre elektromagnetskog sustava u obliku slova Z
Riža. 2. Shema spoja mjerača faze elektromagnetskog sustava
Tokovi F12 i F3, zatvoreni u različitim ravninama, magnetiziraju pokretni dio mjernog mehanizma. Kako je vrijednost fluksa F12 konstantna, magnetizacija osi i latica dostiže najveću vrijednost u trenutku kada fluks F3 prolazi kroz najveću vrijednost. Djelovanjem inercijskih sila pomični dio je fiksiran nepomično u položaju koji odgovara njegovoj najvećoj magnetiziranosti, tj. položaju rotacijskog toka F12 u trenutku kada tok F3 dostigne najveću vrijednost.
Treba imati na umu da položaj rotacijskog toka u odnosu na nepomični dio uređaja u trenutku prolaska toka F3 i struje Az3 kroz vrijednost amplitude ovisi o kutu φ promjene između struje opterećenja i napon. S obzirom na to, položaj koji zauzima pokretni dio (i, prema tome, kazaljka uređaja) u odnosu na ljestvicu, tj. kut α karakterizira fazni pomak između struje opterećenja i napona.
Fazometar koji radi na ovom principu mjeri fazne pomake kod kapacitivnih i induktivnih opterećenja. Ljestvica uređaja može se graduirati u kutnim vrijednostima φ ili cosφ... U prvom slučaju je jednolika, u drugom je neujednačena.
Fazometar Ts302
Sinkronoskopi
Razmatrani mjerni mehanizam također se koristi u sinkroskopu, uređaju koji se koristi za spajanje sinkronih generatora za paralelni rad.
Dijagram za uključivanje sinkroskopa prikazan je na sl. 3.
Riža. 3. Shema spoja sinkronoskopa elektromagnetskog sustava
Konstrukcija zavojnica 1, 2 i 3 mjernog mehanizma slična je konstrukciji odgovarajućih zavojnica fazomjera, ali su izrađene od tanke bakrene žice s velikim brojem zavoja, zbog čega zavojnice imaju značajan otpor. Zavojnica 3 spojena je na linijski napon mreže, zavojnice 1 i 2 — na linijske napone priključenog sinkronog stroja. Otpornici su spojeni u seriju sa zavojnicama R i tako dalje.
Kao što je spomenuto, pokretni dio mjernog mehanizma montiran je u rezultirajuće magnetsko polje tri zavojnice tako da se os režnjeva pokretnog dijela poklapa sa smjerom okretnog polja F12, u kojem će biti zahvaćen magnetskim poljem. vrijednost amplitude pulsirajućeg polja F3.
Ovaj položaj režnjeva pokretnog dijela pri istoj frekvenciji struje u namotima zavojnica ovisi o faznom pomaku između struja I1 i Az2 u namotima zavojnica 1, 2 i struje Az3 u namotu zavojnica. zavojnica 3. Struje I1 i Az2 praktički se podudaraju u fazi s linijskim naponom sinkronog generatora, a struja Az3 - s mrežnim naponom (zbog otpora otpornika Rq je velik).
Kao posljedica toga ° S, dakle, pokazni uređaj sinkroskopa, kada su frekvencije mrežne struje i priključenog generatora jednake, izravno će pokazati fazni pomak između linijskih napona ovih trofaznih sustava.
Riža. 4. Sheme spajanja: a — sinkroskop, b — fazometar elektromagnetskog sustava.
Riža. 5. Sinhronoskop tipa E1605
Kod sinkronizacije frekvencija mrežne struje i struje priključenog generatora nisu iste. To rezultira kontinuiranom promjenom faznog kuta između mrežnog napona i e. itd. v. generator i stoga do promjene položaja latica u odnosu na stacionarne zavojnice. Budući da se pomični dio sinkroskopa može zakrenuti pod bilo kojim kutom, kazaljka se rotira.
Smjer vrtnje ovisi o predznaku razlike frekvencija između mreže i priključenog generatora. Što je ta razlika manja, to je rotacija pokazivača sinkroskopa sporija.
Ljestvica uređaja ima znak koji odgovara protufaznom položaju vektora napona i e. itd.v. sinkronizirani objekti. Sinkroni stroj mora biti spojen na kolodvorske sabirnice tijekom položaja plinske maske vektora e. itd. str.. i naponi sabirnice.
Na sl. Slika 4 prikazuje dijagram ožičenja elektromagnetskog mjerača faze i dijagram ožičenja elektromagnetskog sinkroskopa.