Fasometri e sincroscopi

I misuratori di fase vengono utilizzati per determinare l'angolo di fase, ad esempio, di una corrente alternata rispetto alla tensione che la provoca.

La parte fissa del meccanismo di misurazione del misuratore di fase comprende tre bobine, due delle quali 1 e 2 hanno la forma di telai. Sono spostati l'uno rispetto all'altro di un angolo di 120 ° (Fig. 1, a). La bobina cilindrica 3 è disposta all'interno delle bobine 1 e 2 coassialmente alla parte mobile.

La parte mobile è formata da un asse 4, alle cui estremità sono fissati dei nuclei 5 sotto forma di lamine sottili, sfalsate tra loro di 180° e chiamate petali. L'asse ei petali sono realizzati in morbido materiale magnetico e formano una struttura a forma di Z (Fig. 1, b). Il meccanismo di misura non ha un momento opposto creato dalla molla, quindi il dispositivo in questione può essere attribuito a rapporti.

Nella fig. 2 mostra lo schema per l'accensione del misuratore di fase. Gli avvolgimenti 1 e 2 sono inclusi nel taglio di due fili di una linea trifase e l'avvolgimento 3 è in serie con un resistore Rd, che ha una resistenza attiva significativa, è collegato alla tensione di rete.Le correnti lineari che scorrono attraverso questi avvolgimenti sono sfasate l'una rispetto all'altra di 120 °, in relazione alle quali gli avvolgimenti 1 e 2 creano un flusso magnetico rotante Ф12, come se rappresentassero un vettore di corrente di carico. La frequenza della sua rotazione dipende dalla frequenza delle correnti I1 e I2... In un periodo, il flusso F12 compie un giro completo.

Poiché la resistenza del resistore Rq è grande rispetto alla reattanza della bobina 3, la corrente Az3 è in fase con la tensione di linea. La bobina 3, come risultato di una variazione sinusoidale della corrente, crea un flusso magnetico pulsante F3, che è vicino alla sinusoidale. L'asse di simmetria di questo flusso è fisso nello spazio e coincide sempre con l'asse della parte mobile del meccanismo. Il flusso F3 è chiuso lungo l'asse 4 della parte mobile, dei petali e del circuito magnetico cilindrico esterno fisso.

Riso. 1. Meccanismo di misurazione del rapporto del sistema elettromagnetico del nucleo a forma di Z

Riso. 2. Schema elettrico del misuratore di fase del sistema elettromagnetico

I flussi F12 e F3, chiusi in piani diversi, magnetizzano la parte mobile del meccanismo di misura. Poiché il valore del flusso Ф12 è costante, la magnetizzazione dell'asse e dei petali raggiunge il valore più alto nel momento in cui il flusso Ф3 attraversa il valore più grande. A causa dell'azione delle forze inerziali, la parte mobile è fissata immobile in una posizione corrispondente alla sua massima magnetizzazione, cioè la posizione del flusso rotante Ф12 nel momento in cui il flusso Ф3 raggiunge il suo valore massimo.

Va tenuto presente che la posizione del flusso rotante rispetto alla parte fissa del dispositivo al momento del passaggio del flusso Ф3 e della corrente Аз3 attraverso il valore dell'ampiezza dipende dalla variazione dell'angolo φ tra la corrente di carico e la tensione. Ciò premesso, la posizione occupata dalla parte mobile (e, di conseguenza, dall'indice del dispositivo) rispetto alla scala, cioè l'angolo α caratterizza lo sfasamento tra la corrente di carico e la tensione.

Un fasometro che lavora su questo principio misura gli sfasamenti con carichi capacitivi e induttivi. La scala del dispositivo può essere graduata in valori angolari φ o cosφ... Nel primo caso è uniforme, nel secondo è irregolare.

Fasometro Ts302

Sincronoscopi

Il meccanismo di misurazione in esame è utilizzato anche nel sincroscopio, un dispositivo utilizzato quando si collegano generatori sincroni per il funzionamento in parallelo.

Lo schema per l'accensione del sincroscopio è riportato in fig. 3.

Riso. 3. Schema circuitale del sincronoscopio del sistema elettromagnetico

La costruzione delle bobine 1, 2 e 3 del meccanismo di misura è simile alla costruzione delle corrispondenti bobine del misuratore di fase, ma sono realizzate in sottile filo di rame con un gran numero di spire, per cui le bobine hanno una notevole resistenza. La bobina 3 è collegata alla tensione di linea della rete, le bobine 1 e 2 - alle tensioni di linea della macchina sincrona collegata. I resistori sono collegati in serie con le bobine R e così via.

Come accennato, la parte mobile del meccanismo di misura è montata nel campo magnetico risultante delle tre bobine in modo che l'asse dei lobi della parte mobile coincida con la direzione del campo rotante Ф12, in cui verrà catturata dal valore di ampiezza del campo pulsante F3.

Questa posizione dei lobi della parte mobile alla stessa frequenza della corrente negli avvolgimenti delle bobine dipende dallo sfasamento tra le correnti I1 e Az2 negli avvolgimenti delle bobine 1, 2 e la corrente Az3 nell'avvolgimento di la bobina 3. Le correnti I1 e Az2 praticamente coincidono in fase con la tensione di linea del generatore sincrono e la corrente Az3 — con la tensione di rete (dalla resistenza del resistore Rq è grande).

Di conseguenza ° С Pertanto, il dispositivo indicatore del sincroscopio, quando le frequenze della corrente di rete e del generatore collegato sono uguali, indicherà direttamente lo sfasamento tra le tensioni di linea di questi sistemi trifase.

Riso. 4. Schemi di collegamento: a - sincroscopio, b - fasometro del sistema elettromagnetico

Riso. 5. Sincronoscopio tipo E1605

Durante la sincronizzazione, la frequenza della corrente di rete e la corrente del generatore collegato non coincidono. Ciò si traduce in un cambiamento continuo nell'angolo di fase tra la tensione di linea e e. eccetera. v. generatore e quindi ad una variazione della posizione dei petali rispetto alle spire stazionarie. Poiché la parte mobile del sincroscopio può essere ruotata di qualsiasi angolazione, il puntatore ruota.

Il senso di rotazione dipende dal segno della differenza di frequenza tra la rete e il generatore collegato. Minore è questa differenza, più lenta è la rotazione del puntatore del sincroscopio.

La scala del dispositivo ha un segno corrispondente alla posizione antifase dei vettori di tensione ed e. eccetera.v. oggetti sincronizzati. La macchina sincrona deve essere collegata ai bus della stazione durante la posizione della maschera antigas dei vettori di e. eccetera. pp. e tensioni bus.

Nella fig. 4 mostra uno schema elettrico di un misuratore di fase elettromagnetico e uno schema elettrico di un sincroscopio elettromagnetico.