Phase meter - layunin, mga uri, aparato at prinsipyo ng pagkilos

Ang isang de-koryenteng aparato sa pagsukat ay tinatawag na isang phase meter, ang pag-andar nito ay upang sukatin ang anggulo ng phase sa pagitan ng dalawang electrical oscillations ng pare-pareho ang dalas. Halimbawa, gamit ang isang phasor meter, maaari mong sukatin ang anggulo ng phase sa isang tatlong-phase na network ng boltahe. Ang mga phase meter ay kadalasang ginagamit upang matukoy ang power factor, cosine phi, ng anumang electrical installation. Kaya, ang mga phase meter ay malawakang ginagamit sa pagbuo, pag-commissioning at pagpapatakbo ng iba't ibang mga de-koryenteng at elektronikong aparato at kagamitan.

Kapag ang phasor ay konektado sa sinusukat na circuit, ang aparato ay konektado sa boltahe circuit at sa kasalukuyang pagsukat circuit. Para sa isang three-phase supply network, ang phasor ay konektado sa pamamagitan ng boltahe sa tatlong phase, at sa pamamagitan ng kasalukuyang sa pangalawang windings ng kasalukuyang mga transformer din sa tatlong phase.

Depende sa aparato ng phase meter, ang isang pinasimple na pamamaraan ng koneksyon nito ay posible rin, kapag ito ay konektado din sa tatlong phase sa pamamagitan ng boltahe, at sa pamamagitan ng kasalukuyang - sa dalawang phase lamang.Ang ikatlong yugto ay pagkatapos ay kalkulahin sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga vector ng dalawang alon lamang (dalawang sinusukat na yugto). Layunin ng phase meter - pagsukat ng cosine phi (power factor), kaya sa ordinaryong wika ay tinatawag din silang «cosine meters».

Ngayon ay makakahanap ka ng mga phase meter ng dalawang uri: electrodynamic at digital. Ang electrodynamic o electromagnetic phase meter ay batay sa isang simpleng scheme na may proporsyonal na mekanismo para sa pagsukat ng phase shift. Dalawang frame na mahigpit na nakakabit sa isa't isa, ang anggulo sa pagitan ng kung saan ay 60 degrees, ay naayos sa mga palakol sa mga suporta at walang magkasalungat na mekanikal na sandali.

Sa ilalim ng ilang mga kundisyon, na itinakda sa pamamagitan ng pagbabago ng phase shift ng mga alon sa mga circuit ng dalawang frame na ito, pati na rin ang anggulo ng pagkakabit ng mga frame na ito sa isa't isa, ang movable na bahagi ng pagsukat na aparato ay pinaikot ng isang pantay na anggulo. sa anggulo ng phase. Nagbibigay-daan sa iyo ang linear scale ng device na i-record ang resulta ng pagsukat.

Tingnan natin ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang electrodynamic phase meter. Ito ay may isang nakapirming coil ng kasalukuyang I at dalawang gumagalaw na coils. Ang mga alon na I1 at I2 ay dumadaloy sa bawat isa sa mga gumagalaw na coil. Ang mga umaagos na alon ay lumilikha ng mga magnetic flux sa parehong nakatigil na coil at sa mga gumagalaw na coil. Alinsunod dito, ang mga nakikipag-ugnay na magnetic flux ng mga coils ay bumubuo ng dalawang torque M1 at M2.

Ang mga halaga ng mga sandaling ito ay nakasalalay sa kamag-anak na posisyon ng dalawang coils, sa anggulo ng pag-ikot ng gumagalaw na bahagi ng aparatong pagsukat, at ang mga sandaling ito ay nakadirekta sa magkasalungat na direksyon.Ang mga average na halaga ng mga sandali ay nakasalalay sa mga alon na dumadaloy sa mga gumagalaw na coil (I1 at I2), sa kasalukuyang dumadaloy sa nakatigil na coil (I), sa mga anggulo ng paglipat ng phase ng mga alon ng mga gumagalaw na coil na may kaugnayan sa kasalukuyang sa nakatigil na coil (ψ1 at ψ2 ) at sa mga windings ng mga parameter ng disenyo.

Bilang resulta, ang movable na bahagi ng device ay umiikot sa ilalim ng pagkilos ng mga sandaling ito hanggang sa mangyari ang equilibrium, sanhi ng pagkakapantay-pantay ng mga sandali na nagreresulta mula sa pag-ikot. Ang sukat ng phase meter ay maaaring i-calibrate sa mga tuntunin ng power factor.

Ang mga disadvantages ng electrodynamic phase meter ay ang pagtitiwala ng mga pagbabasa sa dalas at ang makabuluhang pagkonsumo ng enerhiya mula sa pinag-aralan na pinagmulan.

Ang mga digital phase meter ay maaaring ipatupad sa iba't ibang paraan. Halimbawa, ang compensation phase meter ay may mataas na antas ng katumpakan kahit na ito ay pinapatakbo sa manual mode. Gayunpaman, isaalang-alang kung paano ito gumagana. Mayroong dalawang sinusoidal voltages U1 at U2, ang phase shift sa pagitan ng kung saan kailangan mong malaman.

Ang boltahe U2 ay ibinibigay sa phase shifter (PV), na kinokontrol ng code mula sa control unit (UU). Ang phase shift sa pagitan ng U3 at U2 ay unti-unting nagbabago hanggang sa maabot ang isang kundisyon kung saan ang U1 at U3 ay nasa phase. Sa pamamagitan ng pagsasaayos ng sign ng phase shift sa pagitan ng U1 at U3, natutukoy ang phase sensitive detector (PSD).

Ang output signal ng phase sensitive detector ay pinapakain sa control unit (CU). Ang algorithm ng pagbabalanse ay ipinatupad gamit ang paraan ng pulse code. Pagkatapos makumpleto ang proseso ng pagbabalanse, ang phase shift factor (PV) code ay magpapahayag ng phase shift sa pagitan ng U1 at U2.

Ginagamit ng karamihan ng modernong digital phase meter ang prinsipyo ng discrete counting.Gumagana ang pamamaraang ito sa dalawang hakbang: pag-convert ng phase shift sa isang signal ng isang tiyak na tagal, at pagkatapos ay sukatin ang tagal ng pulso na ito gamit ang isang discrete number. Ang device ay naglalaman ng isang phase-to-pulse converter, isang time selector (VS), isang discrete shaping pulse (f / fn), isang counter (MF) at isang DSP.

Ang isang phase-to-pulse converter ay nabuo mula sa U1 at U2 na may phase shift Δφ hugis-parihaba na pulso U3 bilang isang pagkakasunud-sunod. Ang mga pulso na ito na U3 ay may rate ng pag-uulit at siklo ng tungkulin na naaayon sa dalas at oras na offset ng mga signal ng input na U1 at U2. Ang mga pulso na U4 at U3 ay bumubuo ng mga discrete sense na pulso ng panahon T0 na inilalapat sa tagapili ng oras. Ang tagapili ng oras naman ay bubukas para sa tagal ng pulso ng U3 at umiikot sa mga pulso ng U4. Bilang resulta ng output ng tagapili ng oras, ang mga pagsabog ng mga pulso U5 ay nakuha, ang panahon ng pag-uulit kung saan ay T.

Binibilang ng counter (MF) ang bilang ng mga pulso sa serial packet U5, na nagreresulta na ang bilang ng mga pulso na natanggap sa counter (MF) ay proporsyonal sa phase shift sa pagitan ng U1 at U2. Ang code mula sa counter ay ipinadala sa central control center, at ang mga pagbabasa ng device ay ipinapakita sa mga degree na may katumpakan ng tenths, na nakakamit sa antas ng paghuhusga ng device. Ang discreteness error ay nauugnay sa kakayahang sukatin ang Δt na may katumpakan ng isang panahon ng bilang ng pulso.

Ang digital cosine phi na nag-a-average ng mga electronic phase meter ay maaaring mabawasan ang error sa pamamagitan ng pag-a-average sa ilang tagal ng T ng test signal.Ang istraktura ng digital average phase meter ay naiiba sa discrete circuit count sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isa pang time selector (BC2), pati na rin ang pulse generator (GP) at discrete pulse generator (PI).

Dito, ang phase-shift converter U5 ay may kasamang pulse generator (PI) at isang time selector (BC1). Para sa isang naka-calibrate na tagal ng panahon Tk, mas malaki kaysa sa T, maraming mga packet ang ipinadala sa device, sa output kung saan nabuo ang ilang mga packet, ito ay kinakailangan para sa pag-average ng mga resulta.

Ang mga U6 pulse ay may tagal na isang multiple ng T0, dahil ang pulse shaper (PI) ay gumagana sa prinsipyo ng paghahati ng frequency sa isang naibigay na kadahilanan. Binubuksan ng mga signal ng U6 pulse ang tagapili ng oras (BC2). Bilang resulta, maraming packet ang dumating sa input nito. Ang signal ng U7 ay pinapakain sa counter (MF) na konektado sa central control center. Ang resolution ng device ay tinutukoy ng set ng U6.

Ang error ng phase meter ay apektado din ng mahinang katumpakan ng pag-aayos ng phase shift ng converter sa pagitan ng oras ng mga sandali ng paglipat ng mga signal U2 at U1 sa mga zero. Ngunit ang mga kamalian na ito ay nababawasan kapag ina-average ang resulta ng mga kalkulasyon para sa isang panahon Tk, na mas malaki kaysa sa panahon ng mga pinag-aralan na input signal.

Umaasa kami na ang artikulong ito ay nakatulong sa iyo na magkaroon ng pangkalahatang pag-unawa sa kung paano gumagana ang mga phase meter. Palagi kang makakahanap ng mas detalyadong impormasyon sa espesyal na panitikan, kung saan, sa kabutihang palad, marami sa Internet ngayon.