Fazometri in sinhronoskopi
Fazni metri se uporabljajo za določanje faznega kota, na primer, izmeničnega toka glede na napetost, ki ga povzroča.
Stacionarni del merilnega mehanizma faznega števca vključuje tri tuljave, od katerih imata dve 1 in 2 obliko okvirja. Med seboj so premaknjeni pod kotom 120 ° (slika 1, a). Cilindrična tuljava 3 je nameščena znotraj tuljav 1 in 2 soosno z gibljivim delom.
Premični del tvori os 4, na koncih katere so pritrjena jedra 5 v obliki tankih plošč, med seboj zamaknjena za 180 ° in imenovana cvetni listi. Os in cvetni listi so izdelani iz mehkega magnetnega materiala in tvorijo strukturo v obliki črke Z (slika 1, b). Merilni mehanizem nima nasprotnega momenta, ki ga ustvari vzmet, zato je zadevno napravo mogoče pripisati razmerjem.
Na sl. 2 prikazuje shemo za vklop faznega števca. Navitja 1 in 2 sta vključena v rez dveh žic trifaznega voda, navitje 3 pa je v seriji z uporom Rd, ki ima pomemben aktivni upor, priključen na omrežno napetost.Linearni tokovi, ki tečejo skozi ta navitja, so fazno premaknjeni drug glede na drugega za 120 °, v povezavi s katerimi navitja 1 in 2 ustvarjata rotacijski magnetni tok Ф12, kot da bi predstavljali vektor obremenitvenega toka. Frekvenca njegovega vrtenja je odvisna od frekvence tokov I1 in I2... V eni periodi tok F12 naredi en popoln obrat.
Ker je upornost upora Rq velika v primerjavi z reaktanco tuljave 3, je tok Az3 v fazi z omrežno napetostjo. Tuljava 3 zaradi sinusne spremembe toka ustvari pulzirajoč magnetni tok F3, ki je blizu sinusoidnega. Os simetrije tega toka je fiksna v prostoru in vedno sovpada z osjo gibljivega dela mehanizma. Tok F3 je zaprt vzdolž osi 4 premičnega dela, cvetnih listov in fiksnega zunanjega cilindričnega magnetnega kroga.
riž. 1. Mehanizem za merjenje razmerja jedra elektromagnetnega sistema v obliki črke Z
riž. 2. Shema vezja faznega števca elektromagnetnega sistema
Toka F12 in F3, zaprta v različnih ravninah, magnetizirata gibljivi del merilnega mehanizma. Ker je vrednost fluksa Ф12 konstantna, doseže magnetizacija osi in cvetnih listov največjo vrednost v trenutku, ko prehaja fluks Ф3 skozi največjo vrednost. Zaradi delovanja vztrajnostnih sil je premični del nepremično pritrjen v položaju, ki ustreza njegovi največji magnetizaciji, to je položaju vrtilnega toka Ф12 v trenutku, ko tok F3 doseže največjo vrednost.
Upoštevati je treba, da je položaj rotacijskega fluksa glede na stacionarni del naprave v trenutku prehoda fluksa Ф3 in toka A3 skozi vrednost amplitude odvisen od kota φ spremembe med obremenitvenim tokom in napetost. Glede na to je položaj, ki ga zavzema gibljivi del (in s tem kazalec naprave) glede na lestvico, tj. kot α označuje fazni zamik med obremenitvenim tokom in napetostjo.
Fazometer, ki deluje na tem principu, meri fazne premike s kapacitivnimi in induktivnimi obremenitvami. Lestvica naprave je lahko graduirana v kotnih vrednostih φ ali cosφ ... V prvem primeru je enakomerna, v drugem pa neenakomerna.
Fazometer Ts302
Sinhronoskopi
Obravnavani merilni mehanizem se uporablja tudi v sinhronoskopu, napravi, ki se uporablja pri povezovanju sinhronih generatorjev za vzporedno delovanje.
Diagram za vklop sinhronoskopa je prikazan na sl. 3.
riž. 3. Shema vezja sinhronoskopa elektromagnetnega sistema
Konstrukcija tuljav 1, 2 in 3 merilnega mehanizma je podobna konstrukciji ustreznih tuljav faznega merilnika, vendar so izdelane iz tanke bakrene žice z velikim številom ovojev, zaradi česar se tuljave imajo pomemben odpor. Tuljava 3 je priključena na omrežno napetost omrežja, tuljavi 1 in 2 pa na omrežne napetosti priključenega sinhronskega stroja. Upori so zaporedno povezani s tuljavami R in tako naprej.
Kot že omenjeno, je gibljivi del merilnega mehanizma nameščen v nastalem magnetnem polju treh tuljav tako, da os rež gibljivega dela sovpada s smerjo vrtilnega polja Ф12, v katerem ga bo zajel amplitudna vrednost pulzirajočega polja F3.
Ta položaj rež gibljivega dela pri enaki frekvenci toka v navitjih tuljav je odvisen od faznega premika med tokovi I1 in Az2 v navitjih tuljav 1, 2 in tokom Az3 v navitju tuljav. tuljava 3. Tokovi I1 in Az2 praktično sovpadajo v fazi z omrežno napetostjo sinhronskega generatorja in tok Az3 - z omrežno napetostjo (zaradi upora upora Rq je velik).
Kot posledica ° С Tako bo kazalna naprava sinhronoskopa, ko sta frekvenci omrežnega toka in priključenega generatorja enaki, neposredno prikazala fazni premik med omrežnimi napetostmi teh trifaznih sistemov.
riž. 4. Priključni diagrami: a - sinhronoskop, b - fazometer elektromagnetnega sistema
riž. 5. Sinhronoskop tipa E1605
Pri sinhronizaciji frekvenca omrežnega toka in tok priključenega generatorja nista enaka. Posledica tega je stalna sprememba faznega kota med omrežno napetostjo in e. itd. v. generatorja in s tem do spremembe položaja cvetnih listov glede na stacionarne tuljave. Ker je premični del sinhronoskopa mogoče zasukati pod katerimkoli kotom, se kazalec vrti.
Smer vrtenja je odvisna od predznaka frekvenčne razlike med omrežjem in priključenim generatorjem. Manjša kot je ta razlika, počasnejše je vrtenje kazalca sinhronoskopa.
Lestvica naprave ima znak, ki ustreza protifaznemu položaju napetostnih vektorjev in e. itd.v. sinhronizirani objekti. Sinhroni stroj mora biti povezan s postajnimi vodili med položajem plinske maske vektorjev e. itd. pp. in napetosti vodila.
Na sl. 4 prikazuje shemo ožičenja elektromagnetnega faznega merilnika in shemo ožičenja elektromagnetnega sinhronoskopa.