Фазометры и синхроноскопы

Фазометры используются для определения угла сдвига фаз, например, переменного тока по отношению к вызывающему его напряжению. К неподвижной части измерительного механизма фазометра относятся три катушки, две из которых имеют вид рамок. Они сдвинуты одна относительно другой на угол 120°. Катушка цилиндрической формы расположена внутри катушек соосно с подвижной частью.

Подвижная
часть образуется осью, к концам которой прикреплены сердечники в
виде тонких пластин, сдвинутых один относительно другого на 180° …

Фазометры используются для определения угла сдвига фаз, например, переменного тока по отношению к вызывающему его напряжению.

К неподвижной части измерительного механизма фазометра относятся три катушки, две из которых 1 и 2 имеют вид рамок. Они сдвинуты одна относительно другой на угол 120° (рис. 1, а). Катушка 3 цилиндрической формы расположена внутри катушек 1 и 2 соосно с подвижной частью.

Подвижная часть образуется осью 4, к концам которой прикреплены сердечники 5 в виде тонких пластин, сдвинутых один относительно другого на 180° и называемых лепестками. Ось и лепестки выполнены из магнитно-мягкого материала и образуют Z-образную конструкцию (рис. 1, б). Измерительный механизм не имеет противодействующего момента, создаваемого пружиной, поэтому рассматриваемый прибор можно отнести к логометрам.

На рис. 2 показана схема включения фазометра. Катушки 1 и 2 включаются в рассечку двух проводов трехфазной линии, а катушка 3 — последовательно с резистором Rд, обладающим значительным активным сопротивлением, включается на линейное напряжение. Линейные токи, протекающие по этим катушкам, сдвинуты один относительно другого по фазе на 120°, в связи с чем катушки 1 и 2 создают вращающийся магнитный поток Ф12, как бы представляющий собой вектор тока нагрузки. Частота его вращения зависит от частоты токов I1 и I2. За один период поток Ф12 совершает один полный оборот.

Так как сопротивление резистора Rд велико по сравнению с реактивным сопротивлением катушки 3, ток I3 совпадает по фазе с линейным напряжением. Катушка 3 в результате синусоидального изменения тока создает пульсирующий магнитный поток Ф3, близкий к синусоидальному. Ось симметрии этого потока неподвижна в пространстве и всегда совпадает с осью подвижной части механизма. Поток Ф3 замыкается по оси 4 подвижной части, лепесткам и неподвижному наружному магнитопроводу цилиндрической формы.

Рис. 1. Измерительный механизм логометра электромагнитной системы с Z-образным сердечником

Рис. 2. Схема включения фазометра электромагнитной системы

Потоки Ф12 и Ф3, замыкающиеся в разных плоскостях, намагничивают подвижную часть измерительного механизма. Так как значение потока Ф12 постоянно, намагниченность оси и лепестков достигает наибольшего значения в момент прохождения потока Ф3 через наибольшее значение. Подвижная часть благодаря действию сил инерции устанавливается неподвижно в положении, соответствующем ее наибольшей намагниченности, т. е. положению вращающего потока Ф12 в момент достижения потоком Ф3 наибольшего значения.

Следует иметь в виду, что положение вращающегося потока относительно неподвижной части прибора в момент прохождения потока Ф3 и тока I3 через амплитудное значение зависит от угла сдвига между током и напряжением нагрузки. Учитывая это, положение, занимаемое подвижной частью (а следовательно, и указателем прибора) по отношению к шкале, т. е. угол а, характеризует сдвиг фаз между током и напряжением нагрузки.

Фазометр, действующий по данному принципу, измеряет сдвиги фаз при емкостной и индуктивной нагрузках. Шкала прибора может градуироваться в значениях угла или cos. В первом случае она равномерна, во втором неравномерна.

Фазометр Ц302

Синхроноскопы

Рассмотренный измерительный механизм используется также в синхроноскопе — приборе, применяемом при включении синхронных генераторов на параллельную работу.

Схема включения синхроноскопа приведена на рис. 3.

Рис. 3. Схема включения синхроноскопа электромагнитной системы

Конструкция катушек 1, 2 и 3 измерительного механизма аналогична конструкции соответствующих катушек фазометра, но их делают из тонкого медного провода с большим ко

10.12.2016 Информация Нет комментариев