Закрыть

Фазометр трехфазный – Фазометры назначение, устройство и область применения, обзор моделей

Содержание

Фазометры назначение, устройство и область применения, обзор моделей

Фазометры — прибор, применяемый для получения точной информации о величине фазового сдвига между двумя меняющимися время от времени электрическими колебаниями. Устройство, как правило, используется для измерений в 3-фазной сети.

Фазометры часто используются в электрических установках для вычисления коэффициента реактивной мощности (косинуса «фи»). Прибор активно применяется при эксплуатации электрических подстанций и сетей, при разработке электронных и электротехнических изделий.

СОДЕРЖАНИЕ (нажмите на кнопку справа):

Коротко о фазометре

Для проведения измерений фазометр подключается к цепям напряжения, которые выступают опорной точкой, и токовой цепи, которая показывает положение измеряемого вектора. При работе в 3-х фазной сети может потребоваться подключение ко всем фазам.

Особенность современных приборов заключается в упрощенном принципе применения, поэтому разобраться с особенностями и тонкостями использования фазометра не составит труда даже малоопытному специалисту.

Измерение производится для двух фаз, после чего последняя фаза вычисляется на базе сложения векторов. Кроме того, фазометр часто применяется для измерения косинуса «фи», о чем упоминалось в начале статьи.

Виды

Все фазометры по принципу работы делятся на три вида:

  • Электродинамические;
  • Цифровые;
  • Электромеханические.

Наибольшим спросом пользуются первые два типа, но рекомендуется применять цифровые приборы. Они отличаются большей точностью и низким уровнем помех.

По числу фаз фазометры бывают:

  • Однофазные — для проведения измерений в 1-фазной цепи.
  • Трехфазные — для 3-фазных цепей.

Электродинамический

Еще недавно наибольшим спросом пользовались электродинамические (электромагнитные) фазометры. Конструктивно этот прибор состоит из простого логометрического механизма, позволяющего с точностью измерять смещение фаз.

В устройстве предусмотрено две рамки, которые жестко объединены между собой. Угол между упомянутыми элементами составляет 60 градусов. Рамки крепятся на осях, зафиксированных на опорных узлах. Благодаря этой особенности, в устройстве отсутствует механическое противодействие.

В приборе предусмотрен специальный элемент, который поворачивается на угол, характеризующий величину текущего сдвига фаз. С помощью линейной шкалы специалист может зафиксировать измерение и определить текущий параметр смещения.

В основе электродинамического фазометра лежит неподвижная токовая катушка, а также еще два аналогичных, но подвижных элемента. В смещающихся катушках текут свои токи, что способствует появлению магнитного потока во всех катушках — подвижных и неподвижных.

При взаимодействии потоков катушек появляется пара вращающихся моментов, величина которых зависит от расстояния между перемещающимися элементами устройства. Упомянутые моменты имеют различное направление, которое противоположно по величине.

Показатели моментов зависят от токов, протекающих в катушках подвижного типа, а также от уровня тока в фиксированной катушке. Кроме того, упомянутые показатели зависят от конструктивных особенностей катушки и углового фазного сдвига.

Как результат, перемещающийся элемент фазометра прокручивается под влиянием упомянутых моментов до ситуации, когда не возникнет равновесие, то есть моменты становятся равны.

У самого фазометра часто предусмотрена градация, позволяющая точно измерить коэффициент мощности.

Преимущества прибора — надежность, высокая точность показаний, доступная цена.

Недостаток — зависимость измеряемых параметров от показателя частоты. Еще один минус — повышенная потребляемая мощность с изучаемого источника.

Цифровой

Как отмечалось, это более предпочтительный тип прибора из-за более удобного применения и высокой точности. Такие устройства изготавливаются по различным технологиям.

К примеру, компенсационный фазометр делает максимально точные измерения, несмотря на необходимость ручного применения. Прибор работает на ином принципе. В процессе измерений появляется пара U, имеющих синусоидальный тип, а главное назначение прибора заключается именно в вычислении сдвига между фазами.

Сначала U подается на фазовращатель, управление которым производится со специального прибора. Процесс измерения происходит плавно до момента, пока в не произойдет совпадение фаз. В процессе настройки величина смещения фаз вычисляется с помощью устройства фазочувствительного вида.

Сигнал на выходе передается с детектора на управляющий прибор. Заданный алгоритм реализуется посредством кодировки импульсов. Как только происходит уравновешивание, код фазовращателя отражает интересующие сведения.

На современном этапе цифровые фазометры применяют методику, которая базируется на дискретном счете. Суть способа заключается в прохождении двух этапов.

Сначала выполнятся процесс по преобразованию смещения фаз в параметр сигнала с определенной продолжительностью. Далее меняется длина этого импульса с помощью дискретного счета.

В состав прибора входит:

  • Преобразователь, обеспечивающий преобразование смещения фаз в импульс;
  • Временной селектор;
  • Элемент, который формирует дискретные импульсы;
  • Управляющее устройство и счетчик.

Плюсы фазометров цифрового типа — меньшая погрешность, благодаря выполнению вычислений за несколько периодов, большая точность и удобство применения. Недостатки — более высокая цена.

Инструкция по эксплуатации

Чтобы разобраться с применением фазометра, главное внимание уделяется инструкции по эксплуатации (входит в комплект с устройством). Перед началом работы требуется сделать несколько шагов.

Для начала стоит убедиться, что условия работы соответствуют тем, что рекомендует производитель, а частотный диапазон находится в соответствии с метрологическими характеристиками. После этого собирается сама схема.

Эксплуатация фазометра выполняется по такому алгоритму:

  • Сначала требуется прочесть инструкцию, которая идет вместе с изделием. В документе раскрываются нюансы и правила применения прибора.
  • С помощью корректора выставляется стрелка на 0-ой отметке.
  • Убедитесь, что кнопки не сработаны.
  • Подключите пробники на входе к требуемым разъемам.
  • Нажмите клавишу, которая подает питание на устройство. Обратите внимание на загорание специального индикатора.
  • Выждите некоторое время, чтобы прибор хорошо прогрелся. Это необходимо, чтобы добиться максимальной точности измерений. В среднем выдержка по времени должна составлять около 10-15 минут.
  • Найдите напряжение на входе.
  • Жмите на клавишу в зависимости от выбора внешнего напряжения и установите требуемый частотный диапазон.
  • Жмите «>0<» пары каналов и «+».
  • Подключите пробники для каналов в 4-х полюсный вход.
  • Переключатель границ установите в позицию «20».
  • После стрелку измерителя поставьте с использованием регулятора в «нулевую» позицию.

Популярные модели на рынке

Рассмотрим несколько моделей фазометров, которые пользуются наибольшим спросом сегодня.

Фазометры Д5721 и Д5782

Применяются для работы в 1-фазных цепях переменного тока с частотой 50 (60) Герц и позволяют измерить смещение фаз между гармоническими составляющими тока и напряжения.

Прибор имеет высокий класс точности (0,5), позволяет измерять углы в диапазоне от 0 до 360 градусов. Вес прибора не больше 6,5 кг, а размеры — 23*28*14 см.

Мегеон 40850

Эта модель фазоуказателя относится к категории портативных (компактных) приборов, позволяющих с высокой скоростью и точностью выполнять измерения.

Для диагностики правильности чередования фаз или наличия ошибок применяются светодиоды, установленные на передней панели. Также имеется встроенный зуммер.

Плюсы Мегеона 490850 заключается в готовности к работе и соответствии 2-му классу безопасности. В процессе измерения применяются «крокодилы» (идут в комплекте), что упрощает процесс пользования прибором.

В комплектацию входит сам прибор, зажимы «крокодил» (3 ед.), запястный ремешок (3 ед.), инструкция по эксплуатации, а также чехол для хранения и перевозки прибора.

Масса брутто изделия всего 810 грамм, а размеры коробки — 15*10*15 см. Прибор производит измерения при напряжении от 200 до 400 В. Уровень защиты IP65. Оптимальная рабочая температура от -10 до +40 градусов Цельсия.

Ц302 — трехфазный фазометр

Главное назначение фазометра Ц302 в том, что с его помощью можно быстро и точно измерить коэффициент «фи» в переменной сети. Частота тока может быть различной — от 50 до 10 тысяч Гц.  Размеры прибора 12*12*9,5 см, класс точности — 2,5.

Рассматриваемая модель отличается повышенной стойкостью к ударам и вибрациям. Принцип действия измерителя построен на преобразовании входного синусоидального сигнала в прямоугольные импульсы с последующим преобразованием в постоянный ток.

Параметр I зависит от угла фазного сдвига. В состав Ц302 входит электрический измеритель и индикатор магнитоэлектрической системы.

Фазометр Э35000

Задача этого оборудования заключается в том, чтобы убедиться в корректности работы фазометров Д578 и Д5782.

Кроме того, изделие применяется для проведения измерений в различных цепях с высоким классом точности, составляющим 0,2 (в случае применения без трансформатора).

Работа изделия базируется на основе сравнения полученного угла разности между первоначальными параметрами фаз искажения напряжения и тока с заданным показателем. Погрешность модели составляет до 0,1%. Габариты — 23*28*14 см. Вес 7 кг.

Фазометр Д5000

Модель Д5000 применяется для определения точности однофазных фазометров, работающих на частоте, равной 50 Гц. Этот тип измерительного устройства часто монтируется в схемы с разделенными токовыми и напряженческими цепями.

Номинальный ток и напряжение прибора — 5 и 10 А, а также 100, 127 и 220 В соответственно. Мощность потребления при последовательном/параллельном подсоединении 5 и 8 Ампер соответственно. Внешне похож на предыдущий прибор.

Однофазный фазометр С302-М1

Модель С302-М1 примеряется для измерения коэффициента мощности в 3-фазной сети переменного тока, имеющего частоту 50 Гц. Главным условием считается симметрия линейных напряжений, а также симметрия нагрузки фаз.

Конструктивно прибор состоит из преобразователя электронного типа, а также индикатора магнитоэлектрической системы (оба элемента находятся в одном корпусе).

Фазометр Ц42305

Модель фазоизмерительного устройства Ц42305 используется для измерения коэффициента мощности в 3-х фазных сетях с номинальной частотой в 50 Гц при условии симметричной нагрузки и наличии симметрии линейных U.

В основе устройства входит электронное устройство, которое преобразовывает входной сигнал, а также магнитоэлектрический элемент.

Класс точности модели составляет 2,5. Номинальное напряжение (220, 100, 380 или 127 В). Подключение осуществляется непосредственно через ТТ или ТН.

Фазометр Ц42309

Измеритель Ц42309 применяется для вычисления точного коэффициента мощности в 3-фазных сетях переменного тока. Принцип действия построен на работе преобразователя электронного типа, который принимает входные сигналы и преобразовывает их постоянный ток.

Класс точности прибора составляет 2,5. Номинальные напряжения — 220, 100, 380 или 127 В.

Прочие модели

Кроме рассмотренных выше фазометров, стоит выделить еще ряд моделей — фазометры PIC144A, FTZ144 500V, FEMC144 110V, FEMC96 100/v3, FEMC96 100V FTZ96 230V, FEMC96 100V и другие.

Важность фазометров сложно переоценить. С помощью этого прибора удается точно измерить коэффициент «фи». Этот параметр показывает наличие реактивной составляющей в сети.

По результатам измерения специалистами принимают решение о необходимости коррекции коэффициента мощности и общем характере нагрузки.

Оцените этот пост

elektrikexpert.ru

Фазометры. Виды и работа. Устройство и применение. Особенности

Фазометр – это электрический прибор, которым измеряют сдвиг фаз двух колебаний постоянной частоты, например, в сети 3-фазного напряжения. Чаще всего фазометры используются для вычисления коэффициента мощности электроустановки.

Фазометры стали популярными при проектировании, наладке различных электрических устройств. Они применяются в оборудовании, где электрическая сеть работает в изменяемом режиме, при этом она влияет на коэффициент мощности. Такими устройствами можно назвать синхронные двигатели, генераторы на электростанциях.

Электрический двигатель синхронного типа имеет коэффициент мощности, зависящий от тока возбуждения. При некотором режиме работы синхронный двигатель способен отдать в сеть питания реактивную энергию. При этом он играет роль компенсатора реактивной мощности. Чтобы оценить режим функционирования электродвигателя, на его щите управления подключают фазометр.

Синхронный генератор при работе имеет коэффициент мощности, зависящий от вида нагрузки и тока возбуждения. В процессе функционирования автоматическая система следит за cos φ, который характеризует коэффициент мощности, и поддерживает его в определенных пределах путем регулировки тока ротора.

Во время запуска генератора и при возникающих неисправностях регулировку переключают с автоматического режима на ручной. Управление берет на себя оператор. Для ручной регулировки коэффициента мощности на пульте управления подключен фазометр.

При отклонении стрелки прибора вправо и уменьшении cos φ (при индуктивной нагрузке) обмотка статора может перегреться. При емкостной нагрузке независимо от ее значения, генератор расходует ток из сети. Это является аварийным режимом эксплуатации генератора.

Регулировка коэффициента мощности

Большая часть нагрузок потребителей будет тратиться на полезную работу при приближении cos φ к единице. При его уменьшении снижается мощность, которая расходуется на ненужное нагревание электрооборудования: линий кабелей, электромоторов, обмоток трансформаторов и т.д. Напряжение в питающей сети уменьшается, а для выполнения такой же работы устройствам необходима значительная мощность.

Наиболее оптимальной величиной коэффициента мощности является 0,95 в индуктивном виде. Как действовать, когда в сети питания имеется много индуктивных потребителей? В таком случае трансформаторных подстанциях монтируют конденсаторы, которые называются реактивными компенсаторами. По названию можно понять их назначение. Они выравнивают индуктивную составляющую сопротивления. При этом они приближают угол сдвига к нулю, а коэффициент мощности к 1.

При монтаже емкостей с постоянным номиналом появляется другой недостаток: при изменении числа потребителей с индуктивным сопротивлением cos φ изменяется. Такая компенсация не является эффективной, и даже вредна. Для устранения этой причины, такие устройства делают автоматическими. Автоматика подключает или выключает емкости от сети в зависимости от угла между напряжением и током. При этом изменяется емкость батареи.

Принцип действия

Фазометры, работают по следующему принципу. В приборе контролируемый сдвиг фаз преобразуется в промежуток времени (рисунки «а» и «б»). Благодаря устройствам формирования ФУ из напряжений u1 и u2 образуются импульсы во время перехода напряжений через ноль в сторону повышения. Эти импульсы приходят на входы триггера Т, на выходе триггера образуются прямоугольные импульсы.

Их длительность t напрямую зависит от фазового сдвига: t = φ*Т / 360. Средняя величина выходного напряжения триггера, зависящего от фазового сдвига равна:

Это напряжение измеряется встроенным вольтметром. Амплитуда импульсов Um подбирается так, чтобы результат на вольтметре совпадал со сдвигом фаз φ, который выражается в градусах.

Такой способ измерения сдвига фаз имеет систематическую погрешность вследствие несимметричного ограничения контролируемых напряжений в формирующем устройстве. В таком случае выходное напряжение ограничителя в ФУ1 станет иметь постоянную составляющую (рисунок «в»).

Дифференциальная цепь, которая входит в устройство формирования, не пропускает постоянную составляющую, поэтому моменты прохождения напряжения через ноль смещаются. На рисунке это изображено стрелками. Изменение диапазона t создает погрешность измерения сдвига фаз.

Виды и особенности

Фазометры являются электроизмерительными устройствами, которые классифицируются по различным признакам. Подробнее рассмотрим наиболее часто применяемые приборы.

Электродинамические фазометры

Такие приборы также называют электромагнитными. Они основаны на простой цепи с логометрическим приспособлением для замера сдвига фаз. Две рамки жестко соединены друг с другом. Между ними угол 60 градусов. Рамки зафиксированы на осях.

При работе в цепи в момент возникновения фазного сдвига, двигающаяся часть фазометра поворачивается на угол, соответствующий фазному сдвигу. На шкале фиксируется результат.

Принцип действия

В приборе установлены 2 подвижные катушки и 1 неподвижная. По подвижным частям проходят токи I1 и I2, которые образуют магнитные потоки, образующие два момента вращения М1 и М2.

Их значения зависят от угла поворота подвижного элемента, от расположения 2-х катушек. Моменты имеют противоположные направления. Средние моменты зависят от токов (I1 и I2), проходящих по подвижным катушкам, и тока (I), проходящего по неподвижной катушке, а также от конструкции катушек и углов сдвига фаз (ψ1 и ψ2) подвижных катушек.

В результате подвижный элемент поворачивается до наступления равновесия. Шкала прибора имеет градуировку по величине коэффициента мощности.

Отрицательным фактором такого типа приборов можно отметить зависимость результатов от мощности контролируемого источника.

Цифровые

Такие приборы выполняются по различным принципам. Компенсационный фазометр имеет повышенную степень точности, хотя выполнен для ручного управления.

Принцип действия

Необходимо определить сдвиг фаз между напряжениями синусоидальной формы U1 и  U2. Напряжение U1 поступает на фазовозвращатель ФВ, на который воздействует код с управляющего устройства УУ. Сдвиг медленно изменяется пока U1 и  U3 не будут синфазными.

Сигнал на выходе детектора поступает на управляющее устройство УУ. С помощью кодоимпульсного метода выполняется алгоритм выравнивания. По окончании процесса выравнивания, код на входе фазовозвращателя ФВ будет определять сдвиг фаз напряжений U1 и U2.

Чаще всего новые модели фазометров функционируют на дискретном счете. Этот способ действует в 2 этапа:

  1. Преобразование фазного сдвига в электрический сигнал.
  2. Определение времени дискретным подсчетом.

Прибор состоит из селектора ВС, преобразователя фазного сдвига, образователя импульсов (f/fn), счетчика (СЧ), цифрового усилителя ЦОУ.

Импульсный преобразователь фазного сдвига из U1 и U2 с фазным сдвигом Δφ создает прямоугольный вид импульсов U3 в форме последовательности. Такие импульсы U3 обладают скважностью и частотой повторений, которые соответствуют частоте и сдвигу сигналов входа по времени U1 и U2. Импульсы напряжений U4 и U3 образуют счетные дискретные импульсы с периодом Т0, подающиеся на селектор времени. В итоге на выходе селектора образуются импульсы U5, которые имеют период следования Т.

Счетчик определяет число импульсов в группе U5. В результате число пришедших импульсов зависит от сдвига фаз между U1 и U2. Показания фазометра видны в градусах. Степень дискретности прибора позволяет достичь точности показаний до десятых долей. Погрешность связана с измерением Δt с точностью до 1 периода импульсов.

Средние по cos φ фазометры могут снизить погрешность за счет определения средней величины за несколько периодов Т контролируемого сигнала. Структура цифрового прибора средней величины имеет отличия от структуры дискретного счета наличием дополнительного селектора времени ВС2, генератора импульсов ГИ, создателя дискретных импульсов ФИ.

В данном случае преобразователь фазового сдвига в группе импульсов U5 вмещает в себя генератор ГИ и селектор времени ВС1. За градуированный диапазон времени Тк, который значительно больше Т, несколько групп импульсов поступают на устройство, на его выходе образуется несколько групп, что требуется для получения среднего результата.

Время импульсов U6 кратна Т0, так как создатель импульсов ФИ действует по принципу разделения частоты с определенным коэффициентом. Сигнальные импульсы U6 открывают селектор времени ВС2. В результате на вход поступает несколько групп импульсов. Разрешающая возможность прибора зависит от кратности U6.

На отклонения в показаниях фазометра влияет малая точность фиксации фазного сдвига во время перехода сигналов через нули. Однако такие погрешности уменьшаются при получении среднего результата за период Тк, который намного выше периода входных сигналов.

По числу фаз фазометры делятся на:

  • 1-фазные.
  • 3-фазные.

Эти приборы по устройству практически не отличаются, кроме того, что в 1-фазном фазометре подвижные рамки находятся под прямым углом, а в 3-фазном под 60 градусов.

Щитовые фазометры применяются для контроля технологических процессов. Они бывают цифровыми или стрелочными. Обе модели хорошо выполняют свои функции. Однако для работников удобнее работать со стрелочным прибором из-за его наглядности.

Лабораторные фазометры применяются для запуска и наладки электроустановок, также для ремонта и настройки аппаратуры в радиоэлектронике.

В инновационных измерительных цифровых комплексах для настройки оборудования чаще всего приборы изготавливаются цифровые. Они входят в устройство одного универсального прибора, который определяет сразу несколько параметров.

Также обстоит дело и с щитовыми фазометрами. Чтобы уменьшить число приборов, применяют универсальные комплексы, которые выдают на один экран несколько измеряемых параметров в одно время. Оператор имеет возможность быстро изменить их состав в зависимости от режима функционирования электроустановки. При этом на дисплей выводятся различные физические параметры, или один из них, для каждой контрольной фазы.

Похожие темы:

electrosam.ru

особенности и как правильно пользоваться?

Фазометр – это специальное устройство, которое относится к электроизмерительной серии. В его функции входит измерение угла сдвига фаз относительно пары электрических колебаний с постоянной частотой.

Что такое фазометр?

С помощью этого устройства у вас появится замечательная возможность определить угол, который показывает сдвиг фаз в сети напряжения трехфазного типа. Именно это и является его основной областью использования. В этой статье мы расскажем про устройство и принцип работы фазометра. Также вы узнаете правила его использования.

Что такое фазометр

В процессе включения устройства в цепь измерения его одновременно подсоединяют к токовым цепям, а также к цепям напряжения. Если возникает необходимость одновременно осуществлять рабочий процесс с тремя фазами тогда подключение устройства осуществляется к каждой фазе. Подключение по току должно выполняться ко вторичным обмоткам трансформатора.

В приборе присутствует упрощенная схема подключения. Поэтому разобраться с назначением фазометра будет достаточно просто. Подключение по току выполняется по двум фазам. Именно поэтому третья фаза будет определяться на основе сложения векторов только пары токов (фазы, которые измерялись). Назначение фазометра заключается в измерении коэффициента мощности. В некоторых случаях этот прибор называют еще косинусфиметром.

На данный момент в специализированных магазинах можно встретить два вида фазометра. Их область применения заключается в определении коэффициента мощности. Это цифровой, а также электродинамический прибор. Теперь пришло время рассмотреть каждый вид фазометра более детально.

Электродинамический

Электродинамический фазометр в некоторых случаях называют электромагнитным. В основе конструкции этого прибора лежит цепь простейшего типа с механизмом логометрического направления. Именно он позволяет проводить различные работы по измерению сдвига фаз. В конструкции прибора также можно заметить пару рамок, которые жестко соединяются друг с другом. Между ними присутствует острый угол, который равняется 60 градусам. Рамки в свою очередь устанавливаются на осях, которые закреплены в опорах, поэтому противодействующий момент механического характера в этом приборе отсутствует.

Подвижный компонент фазометра поворачивается на величину угла, равную углу, который характеризует показатель сдвига фаз. На приборе присутствует шкала линейного типа, которая дает возможность фиксировать результаты проведенных измерений.

Электродинамический фазометр

Теперь пришло время рассмотреть принцип работы электродинамического фазометра. В конструкции этого устройства присутствует катушка неподвижного типа и пара катушек в подвижном виде. В каждой из катушек будут протекать свои токи, создающие магнитные потоки в неподвижной и подвижной катушке. В результате этого можно предположить, что потоки катушек, которые взаимодействуют между собой порождают пару вращающихся моментов. Величины этих моментов будут находиться в прямой зависимости от расположения пары катушек относительно друг друга, а также угла на который будут поворачиваться все подвижные компоненты вашего фазометра.

Принцип действия электродинамического фазометра

Эти элементы направлены в стороны противоположные друг другу. Средние величины этих элементов будут находиться в зависимости от токов, которые текут в подвижных катушках и от тока в неподвижной катушке. Также есть зависимость от конструкции катушек и от углов сдвига фаз между катушками.

Исходя из информации выше можно сделать вывод, что подвижная составляющая фазометра будет поворачиваться под работой этих моментов, пока не получится состояние равновесия, которое будет вызвано равенством моментов по итогам поворота. Сама шкала может иметь градацию в системе коэффициентов мощности, что будет достаточно удобно для проведения ряда измерений. Электродинамические фазометры также могут иметь и минусы. К основному относят то, что существует прямая зависимость получаемых показаний от величины частоты. Кроме этого, также будет отличаться значительная мощность потребления от источника, который подвергается исследованию.

Цифровой

Цифровой фазометр могут изготовлять несколькими способами. Например самую высокую степень точности будет иметь фазометр компенсационного типа. Принцип работы подобного устройства совершенно другой. В конструкции прибора присутствует пара напряжений синусоидального типа. Назначение прибора заключается в определении фазового сдвига между ними.

Цифровой фазометр

Изначально напряжение подается на фазовращатель, который управляется специальным кодом с управляющего устройства. Сдвиг между фазами будет изменяться постепенно, пока не будет достигнуто состояние синфазности. В процессе подстройки знак сдвига этих фаз будут определять с помощью детектора фазочувствительного типа. Выходной сигнал из этого детектора будет подаваться на управляющее устройство. Алгоритм управления будет реализовываться методом кодирования импульсов. После уравновешивания входной код фазовращателя покажет величину сдвига между фазами. В этом заключается основной принцип работы этого устройства.

Принцип работы цифровых фазометров основывается на дискретном счете. Этот метод способен осуществлять свою работу в двух этапах. Изначально происходит процесс, который связан с преобразованием сдвига фаз в показатель сигнала, который имеет определенную длительность. Затем будет происходить изменение длины этого импульса с помощью дискретного счета. В составе этого устройства присутствует специальный преобразователь для сдвига фаз в импульс, селектор временного типа, формирователь дискретных импульсов, а также счетчик и устройство управления.

Важно знать! Многие специалисты утверждают, что именно цифровые фазометры имеют наименьшую погрешность измерений. Этого удалось добиться благодаря нескольким периодам вычислений.

Если будет интересно тогда можете прочесть о том, как использовать мультиметр.

Рекомендации по эксплуатации

Перед тем, как использовать определенный фазометр, вам потребуется изучить его инструкцию по эксплуатации. Перед тем, как приступить к измерениям также следует выполнить ряд последовательных действий. Убедитесь в том, что диапазон частот полностью соответствует метрологическим характеристикам. Также убедитесь, что внешние условия полностью соответствуют рабочим. После этого можно приступать к сборке устройства.

Использование фазометра

Процесс эксплуатации фазометра должен осуществляться в следующей последовательности:

  1. Ознакомьтесь с инструкцией по эксплуатации. Обычно она прилагается в комплекте с вашим прибором.
  2. С помощью корректора установите стрелку на отметке нулевого значения.
  3. Посмотрите, чтобы все кнопки на приборе находились в отжатом положении.
  4. Подключите пробники в соответствующие разъемы.
  5. Включите кнопку сети и в этом случае должен загореться специальный индикатор.
  6. Сразу приступать к измерениям не следует. Это связано с тем, что сначала устройство должно прогреться. Обычно подобная процедура занимает 15 минут.
  7. Найдите напряжение сигнала со стороны входа.
  8. Нажмите на специальную кнопку, которая отвечает за установку необходимого диапазона частот.
  9. Теперь нажмите «>0<» двух каналов и «+-».
  10. Пробники каналов следует включить в четырехполюсный вход.
  11. Затем переключатель для пределов нужно поставить в положение «20».
  12. Стрелку самого измерителя вам потребуется выставить с использованием регулятора «>0<» на нулевое положение.

Конечно, профессионалы утверждают, что намного проще использовать цифровой прибор. Он более современный и позволяет получить достаточно точные результаты проводимых измерений.

Теперь вы точно знаете, как пользоваться фазометром и зачем нужен этот прибор. Надеемся, что эта информация была полезной и интересной.

Рекомендуем прочесть: перечень указателей высокого и низкого напряжения.

vse-elektrichestvo.ru

назначение, устройство и принцип работы

Фазометром принято именовать устройство электроизмерительной серии, в функции которого входит измерение угла сдвига фаз относительно пары электрических колебаний с постоянной частотой. Например, с помощью такого устройства можно определить угол, показывающий сдвиг фаз в сети напряжения трёхфазного типа. Это его основная область применения. В этой статье мы рассмотрим устройство и принцип работы фазометра, а также правила пользования данным прибором.

Кратко о фазометре

Во время включения устройства в цепь измерения, его подсоединяют одновременно к токовым цепям и цепям напряжения. Если же необходимо работать с сетями, имеющими три фазы напряжения, то выполняется подключение устройства одновременно ко всем этим фазам по напряжению. Подключение по току выполняется ко вторичным обмоткам трансформатора.

В приборе используется упрощённая схема подключения. Поэтому несложно будет разобраться самому с назначением фазометра. Подключение по току выполняется по двум фазам, поэтому третья фаза определяется на основе сложения векторов лишь пары токов (имеется в виду измеряемые фазы). Также назначение фазометра заключается в измерении коэффициента мощности. Этот прибор на простом языке именуется ещё как косинусфиметром.

На данный момент встречается два вида фазометров, область применения которых состоит в определении коэффициента мощности. Это цифровой и электродинамический прибор. Рассмотрим их более подробно.

Электродинамический

Электродинамический фазометр ещё часто именуется электромагнитным. В основе конструкции этого вида измерителя лежит цепь простейшего типа с механизмом логометрического направления, который позволяет проводить работы по измерению сдвига фаз. В этом фазометре присутствует пара рамок, жёстко соединённых друг с другом. Между ними существует острый угол, равный 60 градусам. Рамки устанавливаются на осях, которые закреплены в опорах, поэтому противодействующий момент механического характера отсутствует в устройстве.

Есть определённые условия, задавать которые возможно только при помощи сдвига фаз токов именно в цепях таких рамок. Подвижный компонент фазометра проворачивается на величину угла, равную углу, который характеризует показатель сдвига фаз. Шкала линейного типа на приборе даёт возможность фиксации результата проведённого измерения.

Рассмотрим принцип работы электродинамического фазометра. В таком устройстве есть катушка неподвижного типа с током и пара катушек в подвижном виде. В каждой из катушек подвижного типа протекают свои токи, создающие магнитные потоки в неподвижной и в подвижных катушках. Поэтому можно предположить, что потоки катушек, которые взаимодействуют, порождают пару вращающихся моментов. Величины этих моментов во многом находятся в прямой зависимости от расположения пары катушек относительно друг друга, а также угла, на который поворачиваются подвижные компоненты фазометра. Эти моменты направлены в разные стороны, противоположные друг другу. Средние величины данных моментов находятся в зависимости от токов, которые текут в подвижных катушках, и от тока в неподвижной катушке. Есть зависимость также от конструкции катушек и от углов сдвига фаз между катушками.

Таким образом, подвижная составляющая фазометра будет проворачиваться под работой этих моментов, пока не получится состояние равновесия, которое будет вызвано равенством самих моментов по итогам поворота. Сама же шкала такого прибора может иметь градацию в системе коэффициентов мощности, что будет удобно для проведения ряда измерений.

Минусом электродинамических фазометров в основном является прямая зависимость получаемых показаний от величины частоты. Кроме этого отмечается и большая мощность потребления от источника, который подвергается исследованию

Цифровой

Данный тип фазометра изготавливается несколькими способами. К примеру, фазометр компенсационного типа имеет одну из самых высоких степеней точности, несмотря на то, что выполняется в ручном виде. Принцип действия компенсационного фазометра совсем другой. В таком приборе имеется пара напряжений синусоидального типа. При этом назначение состоит в определении именно фазового сдвига между ними.

Первоначально напряжение подаётся на так называемый фазовращатель, управляемый специальным кодом непосредственно с управляющего устройства. Сдвиг между фазами будет изменяться постепенно, пока не достигнет состояния синфазности. Во время подстройки знак сдвига этих фаз определяется при помощи детектора фазочувствительного типа.

Выходной сигнал подается непосредственно с этого детектора на управляющее устройство. Алгоритм управления реализуется непосредственно методом кодирования импульсов. После уравновешивания входной код фазовращателя покажет величину сдвига между фазами. В этом есть его основной принцип работы.

На сегодняшний день цифровые фазометры используют в своей работе принцип, основанный на дискретном счёте. Такой метод работает в двух этапах. Первоначально происходит процесс, связанный с преобразованием сдвига фаз в показатель сигнала, имеющего определённую длительность. Потом происходит изменение самой длины данного импульса при помощи дискретного счёта. Данное устройство в своём составе имеет преобразователь для сдвига фаз в импульс, селектор временного типа, формирователь дискретных импульсов, а также счётчик и устройство управления. Важно знать, что цифровые фазометры имеют меньшую погрешность измерений, т.к. вычисления проводятся за счет несколько периодов.

Инструкция по эксплуатации

Лучшим пособием, объясняющим как пользоваться фазометром, является его инструкция по эксплуатации, которая должна обязательно входить в комплектацию. Перед началом работы необходимо выполнить ряд последовательных действий. Важно первым делом убедиться, что диапазон частот соответствует метрологическим характеристикам, а также что внешние условия соответствуют рабочим. После этого уже можно собирать схему.

Итак, эксплуатация фазометра должна осуществляться в следующей последовательности:

  1. Первоначально необходимо внимательно ознакомится с инструкцией по эксплуатации, прилагаемой к прибору, где можно узнать о его назначении и правилах пользования.
  2. При помощи корректора устанавливается стрелка на отметке нулевого значения.
  3. Нужно посмотреть, чтобы все кнопки были в положении отжатого типа.
  4. Пробники на входе подключите к соответствующим разъёмам.
  5. Теперь необходимо включить кнопку сети. В это момент должен загореться специальный индикатор.
  6. Далее не следует сразу приступать к измерениям, так как прибору необходимо время для прогрева. Примерно на данную процедуру понадобиться четверть часа.
  7. Теперь находим напряжение сигнала со стороны входа.
  8. Нажимаем одну из кнопок в зависимости от нужного напряжения и устанавливаем необходимый диапазон частот.
  9. После этого нажимаем «>0<» двух каналов и «+-«.
  10. Пробники для каналов включаются в четырёхполюсный вход.
  11. Далее переключатель для пределов ставим на положение «20».
  12. После этого стрелку самого измерителя выставляем с применением регулятора «>0<» на нулевое положение.

Гораздо проще пользоваться цифровым фазомтером. На видео обзоре ниже наглядно показывается эксплуатация данного прибора:

Теперь вы знаете, как пользоваться фазометром и для чего нужен этот прибор. Надеемся, предоставленный материал был для вас полезным и понятным!

Наверняка вы не знаете:

samelectrik.ru

Сайт по ремонту, подключению, установке электрики своими руками!

Сегодня темой нашего разговора будет прибор-фазометр. Рано или поздно любой человек, который иногда «рукоблудит» по всяким разным электрическим штучкам встречается с такой аббревиатурой как «cos ф» и далеко не каждый знает, что это означает. Уже не один раз в своих статьях я писал про активный и реактивный ток (который делится на емкостный и индуктивный). Активный ток ни отстает, ни опережает напряжение по фазе, в то время, как емкостный опережает, а индуктивный отстает.

 

Cos Ф, величина не имеющая меры, как и любой угол и показывает отношение полной мощности к реактивной. Чем больше эта величина стремится к единице, тем лучше, в целом, чувствует себя наша электросеть. Другими словами, чем больше реактивной энергии присутствует в электропроводке, тем больше работы приходится сделать электрическому току. Если совсем просто, чем больше реактивного тока, тем больше это можно сравнить с движением в городе в час пик. Чтобы узнать общий коэффициент мощности вашей электросети можно, конечно, переписать все «реактивные» потребители, записать все в виде уравнения и надолго погрузиться в раздумья, но гораздо проще использовать прибор под названием фазометр.
Познакомимся с ними поближе.

Фазометр однофазный, он же электромеханический, он же электродинамический, он же аналоговый фазометр. Фазометр трехфазный мало отличается от однофазного по виду, но немного отличается по конструкции. Разница лишь в том, что в однофазном две подвижные рамки находятся под углом 90 градусов относительно друг друга, а в трехфазном угол составляет 60 градусов. Но, увы, они не взаимозаменяемы. Однофазные фазометры характеризует очень сильная зависимость от частоты синусоиды измеряемой сети, хотя встречаются аппараты конструктивно выполненные таким образом, что в определенных пределах изменения частоты показывают довольно точные показания.

 

 

Фазометр электронный (на фото  слева) и как разновидность – фазометр цифровой (на  фото справа), измеряют коэффициент мощности.

 

 

 

 

 

Ферродинамические фазометры. По своему принципу мало чем отличаются от электродинамических. Использование стальных сердечников и магнитов делает работу фазометров более точной и стабильной, а также снижает их энергопотребление за счет меньших затрат на создание электромагнитного поля.

Как пользоваться фазометром

Лучшим помощником в этом вопросе, несомненно, будет инструкция, ибо прибор довольно интересный. Как я уже упоминал, прибор состоит из трех обмоток и для определения cos ф они все должны быть задействованы. Рассмотрим пример работы однофазного электродинамического фазометра:

Мы видим три обмотки, две подвижные, и одна неподвижная. Фазометр включается в разрыв цепи (как и амперметр, и счетчик, и ваттметр), а значит, что токи, проходящие через фазометр, могут быть довольно таки существенными. Именно по этой причине в фазометре имеется одна неподвижная обмотка, выполненная из толстого провода и создающая магнитный поток для работы стрелки и двух других обмоток. В цепь одной подвижной обмотки включается активное сопротивление Rд, а в цепь другой – реактивное (чаще индуктивное) сопротивление Xlд. Как мы уже знаем, реактивный ток либо опережает, либо отстает от напряжения (в зависимости от того, емкостный он или индуктивный).

Таким образом, чтобы не вдаваться в подробности из формул, которые будут не слишком понятны для неподготовленных читателей, будем говорить проще – у нас появляется два электромагнитных поля, сдвинутых друг относительно друга на угол 90 градусов. Как мы помним из школьных опытов – разноименные концы магнитов притягиваются, одноименные отталкиваются. В фазометре примерно такой же способ реализации. Теперь, если нагрузка будет чисто активная (ток и напряжение совпадают по фазе), стрелка будет на цифре 1 (если это коэффициент мощности) или показывать ноль градусов (cos 0 = 1). Если в цепи появляется индуктивное или емкостное сопротивление, стрелка сдвигается относительно «1» влево или вправо.
При использовании трехфазного фазометра используется другая схема.

Неподвижная катушка, так же, включается в разрыв одной из фаз, а две подвижные катушки через одинаковые сопротивления на напряжение двух других фаз. Недостаток таких фазометров в том, что нагрузка должна быть симметричной и иметь одинаковый ток во всех трех фазах, преимущество в том, что он не зависит от частоты.

jelektro.ru

Трехфазный фазометр — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Трехфазный фазометр

Cтраница 3

На рис. 10 — 3 дана схема устройства и включения трехфазного фазометра электромагнитной системы, который в отличие от рассмотренных фазометров электродинамической системы имеет не одну, а две последовательные обмотки и только одну параллельную цепь.
 [31]

Кроме двухмоментных электромагнитных логометров, практическое применение находят трехмоментные логометры, на основе которых созданы трехфазные фазометры.
 [33]

Экспериментальное определение мгновенного коэффициента мощности отдельных приемников, а также всей установки удобнее всего выполнять измерением с использованием трехфазного фазометра, который в каждый данный момент непосредственно указывает величину cos ср.
 [34]

Вторичные обмотки нагрузочных трансформаторов соединены звездой, и общий нулевой провод выведен на панель установки; в цепи этого провода имеется перемычка О-О, так как в некоторых случаях, например при поверке трехфазных фазометров, нулевой провод необходимо размыкать.
 [35]

Трехфазный электродинамический фазометр по принципу действия не отличается от однофазного. В трехфазном фазометре последовательно с обеими подвижными катушками включаются активные сопротивления. Требуемые сдвиги фаз между током в неподвижной катушке и токами в подвижных катушках достигаются за счет существующих фазовых сдвигов между напряжениями в трехфазной системе. Помимо трехфазных электродинамических фазометров отечественная промышленность выпускает трехфазные фазометры, основанные на использовании логометров ферродинамической и электромагнитной систем.
 [36]

Градуировка и проверка фазометров производится при номинальном напряжении и при нагрузке тока 50 — 100 % от номинального для стационарных и 20 — — 100 % для переносных фазометров. Фазометры, устойчивые к механическим воздействиям, проверяются при нагрузке тока 75 — 100 % от номинального, а трехфазные фазометры — при симметричном напряжении и равномерной нагрузке фаз.
 [37]

Трехфазные фазометры устроены почти аналогично, однако при наличии трех линейных напряжений необходимость применения конденсаторов и дросселей отпадает. Необходимые по величине и фазе токи в рамках получаются при включении добавочных сопротивлений, что можно видеть из схемы трехфазного фазометра Д342 ( ряс.
 [39]

На стороне высшего напряжения установлены: вольтметр Kj. ВП для измерения трех линейных напряжений UAB, UBC, UCA; три амперметра АА, Ав, Ас, указывающие линейные токи IA, IB, 1с трехфазный фазометр р измеряющий коэффициент мощности cos cp, и счетчики активной KWh и реактивной KVARh энергии, которые учитывают электрическую энергию, прошедшую через данную трансформаторную подстанцию.
 [41]

Электродинамические логометры наиболее часто применяют для электромеханических фазометров. Шкала у этих приборов линейная. Для измерения фазы в трехфазных цепях существуют трехфазные фазометры.
 [42]

Трехфазный электродинамический фазометр по принципу действия не отличается от однофазного. В трехфазном фазометре последовательно с обеими подвижными катушками включаются активные сопротивления. Требуемые сдвиги фаз между током в неподвижной катушке и токами в подвижных катушках достигаются за счет существующих фазовых сдвигов между напряжениями в трехфазной системе. Помимо трехфазных электродинамических фазометров отечественная промышленность выпускает трехфазные фазометры, основанные на использовании логометров ферродинамической и электромагнитной систем.
 [43]

Страницы:  

   1

   2

   3




www.ngpedia.ru

Трехфазный фазометр — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Трехфазный фазометр

Cтраница 1

Трехфазные фазометры устроены почти аналогично, однако при наличии трех линейных напряжений необходимость применения конденсаторов и дросселей отпадает. Необходимые по величине и фазе токи в рамках получаются при включении добавочных сопротивлений, что можно видеть из схемы трехфазного фазометра Д342 ( ряс.
 [2]

Трехфазные фазометры значительно меньше подвержены влиянию частоты, чем однофазные, однако на их показания весьма значительное влияние оказывает асимметрия напряжений. Если эти условия не соблюдены, то показания фазометра могут значительно отличаться от коэффициента мощности, определенного, например, по показаниям ваттметра и варметра.
 [4]

Трехфазные фазометры должны проверяться при симметричном напряжении и равномерной нагрузке фаз, причем трехфазная система напряжений ( токов) считается практически симметричной, если при разложении ее на системы векторов прямой и обратной последовательности оказывается, что составляющая обратной последовательности не превышает 5 % составляющей прямой последовательности.
 [5]

Трехфазные фазометры, имеющие две последовательные и одну параллельную обмотку, можно поверить при помощи амперметра, вольтметра и ваттметра по схеме рис. 14 — 4, осуществляемой на трехфазной поверочной установке с разделенными цепями тока и напряжения. При сборке схемы следует иметь в виду, что фазометр должен включаться с соблюдением указанного на нем порядка чередования фаз.
 [6]

Трехфазные фазометры должны проверяться при симметричном напряжении и равномерной нагрузке фаз. Трехфазная система напряжений ( токрв) считается практически симметричной, если при разложении ее на системы векторов прямой и обратной последовательности оказывается, что составляющая обратной последовательности не превышает 5 % составляющей прямой последовательности.
 [7]

Электродинамический трехфазный фазометр ( рис. 19 — 4) построен на том же принципе, что и однофазный фазометр, но конструктивно проще однофазных.
 [9]

Трехфазный фазометр типа Д301 предназначен для измерения коэффициента мощности в трехфазных сетях переменного тока частотой 50 гц при равномерной нагрузке фаз и симметрии линейных напряжений.
 [10]

Трехфазный фазометр типа ЭНФ имеет две неподвижные катушки тока А и С ( рис. 10 — 6) и одну неподвижную катушку напряжения В, в цепь которой включено добавочное сопротивление гд. На одной оси со стрелкой укреплен Z-образный стальной сердечник из двух лепестков, соединенных трубкой.
 [12]

Щитовой трехфазный фазометр типа Д-320 предназначается для измерения коэффициента мощности при равномерной нагрузке фаз и симметричном напряжении. Измерительный механизм подобен ваттметру типа Д-310. Прибор применяется для утопленного монтажа, корпус брызгонепроницаемый, предназначен для температуры окружающего воздуха от — 25 до 64) С. Шкала покрыта черной краской, отметки и стрелка покрыты светящейся краской.
 [13]

Переносный технический трехфазный фазометр типа Д-510 предназначен для измерений cos ф в трехфазных цепях частотой 50 гц при симметрии токов и напряжений. Выпускается 12 модификаций прибора с разными пределами измерения по cos ф и току.
 [14]

Трехфазный фазометр типа ДЗОО ферродинамической системы, с непосредственным отсчетом предназначен для измерения коэффициента мощности cos cp в трехфазных сетях переменного тока частотой 50 щ при равномерной нагрузке фаз и симметрии линейных напряжений.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

   3




www.ngpedia.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о