Фазомери и синхроскопи
Фазометри се използват за определяне на фазовия ъгъл, например на променлив ток по отношение на напрежението, което го причинява.
Неподвижната част на измервателния механизъм на фазомера включва три намотки, две от които 1 и 2 имат формата на рамки. Те се изместват един спрямо друг под ъгъл от 120 ° (фиг. 1, а). Намотката 3 с цилиндрична форма е разположена вътре в бобините 1 и 2 коаксиално с подвижната част.
Подвижната част е оформена от ос 4, към чиито краища са закрепени сърцевини 5 под формата на тънки пластини, изместени една спрямо друга на 180 ° и наречени венчелистчета. Оста и венчелистчетата са изработени от мек магнитен материал и образуват Z-образна структура (фиг. 1, б). Измервателният механизъм няма противоположен момент, създаден от пружината, поради което въпросното устройство може да се припише на съотношения.
На фиг. 2 показва схемата за включване на фазомера. Намотки 1 и 2 са включени в изрязването на два проводника на трифазна линия, а намотка 3 е последователно с резистор Rd, който има значително активно съпротивление, се включва към мрежовото напрежение. Линейните токове, протичащи през тези намотки, се изместват един спрямо друг във фаза с 120 °, във връзка с което намотките 1 и 2 създават въртящ се магнитен поток Ф12, сякаш представляват вектор на ток на натоварване. Честотата на въртенето му зависи от честотата на токовете I1 и I2… За един период потокът Ф12 прави една пълна революция.
Тъй като съпротивлението на резистора Rq е голям в сравнение с реактивното съпротивление на бобина 3, токът Аз3 е във фаза с мрежово напрежение. Бобина 3, в резултат на синусоидална промяна в тока, създава пулсиращ магнитен поток Ф3, който е близък до синусоидалния. Оста на симетрия на този поток е неподвижна в пространството и винаги съвпада с оста на движещата се част на механизма. Потокът Ф3 е затворен по оста 4 на подвижната част, венчелистчетата и неподвижната външна магнитна верига с цилиндрична форма.
Ориз. 1. Измервателен механизъм на съотношението на електромагнитната система с Z-оформена сърцевина
Ориз. 2. Схема на включване на фазомера на електромагнитната система
Потоците Ф12 и Ф3, затворени в различни равнини, магнетизират движещата се част на измервателния механизъм. Тъй като стойността на потока Ф12 е постоянна, намагнитването на оста и венчелистчетата достига най -високата стойност в момента, в който потокът Ф3 преминава през най -голямата стойност. Поради действието на инерционни сили, подвижната част се фиксира неподвижно в положение, съответстващо на най -голямото му намагнитване, т.е.положението на въртящия се поток Ф12 в момента, в който потокът Ф3 достигне максималната си стойност.
Трябва да се има предвид, че положението на въртящия се поток спрямо неподвижната част на устройството в момента на преминаване на потока Ф3 и тока Аз3 през стойността на амплитудата зависи от ъгъла φ промяна между тока на натоварване и напрежението. Като се има предвид това, позицията, заета от движещата се част (и съответно от показалеца на устройството) по отношение на скалата, т.е. ъгъла а, характеризира фазовото изместване между тока и напрежението на товара.
Фазомер, работещ на този принцип, измерва фазовите отмествания с капацитивен и индуктивен товар. Скалата на устройството може да се градуира в ъглови стойности φ или cosφ… В първия случай е еднакво, във втория — неравномерно.
Фазомер Ts302
Синхроноскопи
Разглежданият измервателен механизъм се използва и в синхроскопа — устройство, използвано при свързване на синхронни генератори за паралелна работа.
Диаграмата за включване на синхроскопа е показана на фиг. 3.
Ориз. 3. Схема на включване на синхроноскопа на електромагнитната система
Конструкцията на бобините 1, 2 и 3 на измервателния механизъм е подобна на конструкцията на съответните намотки на фазомера, но те са изработени от тънка медна жица с голям брой завои, в резултат на което намотките имат значително съпротивление. Бобина 3 е свързана към мрежовото напрежение на мрежата, бобини 1 и 2 — към линейните напрежения на свързаната синхронна машина. Резисторите са свързани последователно с бобините Rи т.н.
Както бе споменато, движещата се част на измервателния механизъм е монтирана в полученото магнитно поле на трите намотки, така че оста на лобовете на движещата се част да съвпада с посоката на въртящото се поле Ф12, в което тя ще бъде уловена от амплитудна стойност на пулсиращото поле Ф3.
Това положение на лобовете на движещата се част при същата честота на тока в намотките на бобините зависи от фазовото изместване между токовете I1 и Аз2 в намотките на бобини 1, 2 и ток Аз3 в намотката на бобината 3. Токове I1 и Аз2 на практика фазово съвпадат с линейното напрежение на синхронния генератор и тока Аз3 — с мрежово напрежение (от съпротивлението на резистора Rq е страхотно).
В следствие ° С По този начин посочващото устройство на синхроскопа, когато честотите на мрежовия ток и свързания генератор са равни, директно ще покаже фазовото изместване между линейните напрежения на тези трифазни системи.
Ориз. 4. Схеми на свързване: a — синхроскоп, b — фазомер на електромагнитната система
Ориз. 5. Синхроноскоп тип E1605
При синхронизиране честотата на мрежовия ток и токът на свързания генератор не са еднакви. Това води до непрекъсната промяна на фазовия ъгъл между мрежовото напрежение и e. и т.н. с. генератор и следователно до промяна в положението на венчелистчетата спрямо неподвижните бобини. Тъй като подвижната част на синхроскопа може да се завърти под всеки ъгъл, показалецът се завърта.
Посоката на въртене зависи от знака на честотната разлика между електрическата мрежа и свързания генератор. Колкото по -малка е тази разлика, толкова по -бавно е въртенето на показалеца на синхроскопа.
Скалата на устройството има знак, съответстващ на антифазното положение на векторите на напрежението и e. и т.н. с. синхронизирани обекти. Синхронната машина трябва да бъде свързана към автобусите на станцията по време на позицията на противогаза на векторите на e. и т.н. с. и напрежения на шината.
На фиг. 4 показва диаграма за включване на електромагнитен фазомер и диаграма за свързване на електромагнитен синхроноскоп.