Способ измерения угла сдвига фаз между током и напряжением в симметричной трехфазной системе

Способ измерения угла сдвига фаз между током и напряжением в симметричной трехфазной системе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 21е, 36

N. 103671

СССР ф (: i;. с

Ъ

/ з

М Ю (1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ-

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

П. Б. Усатии

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА СДВИГА ФАЗ МЕЖДУ ТОКОМ И НАПРЯЖЕНИЕМ

В СИММЕТРИЧНОЙ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЕ

Заявлено 15 декабря 1954 г. аа М 6380/452708 в Министерство электротехнической промышленности СССР

Изобретение относится к способам измерения угла сдвига фаз между током и напряжением в симметричной трехфазной системе при помощи ваттметра. применяемым, например, для проверки и градуировки трехфазных фазометров с помощью контрольного ваттметра, включаемого в общую с испытуемым фазометром трехфазную линию.

Известный способ измерения угла сдвига фаз с помощью двух ваттметров требует строгой симметрии тока, напряжения и фазы, а также строгого контроля величин тока и напряжения. Этот способ сложен, так как требует одновременного снятия показаний всех используемых при измерении приборов.

Предложенный способ позволяет повысить точность и упростить процесс измерений.

Достигается это тем, что для измерения применяют дифференциальный ваттметр, подключая его параллельные цепи к разным фазам трехфазной системы. В одну из параллельных цепей ваттметра включают последовательно переменное сопротивление, градуированное в зависимости от угла сдвига фаз. При измерении с помощью этого сопротивления устанавливают стрелку ваттметра на нуль и отсчитывают искомый угол сдвига фаз по величине градуированного сопротивления.

В качестве дифференциального ваттметра может быть применен двухэлементный трехфазный в;ггтметр.

На фиг. 1 показана схема вк;почения ваттметра при измерениях согласно предложенному способу; на фиг. 2 — векторная диаграмма напряжений и токов.

Здесь: Ф вЂ” градуируемый или проверяемый фазометр; Д — дифференциальный ваттметр; 1 и 2 — подвижные обмотки ваттметра; 8 — обмотка возбуждения ваттметра.

Для элементов 1 и 11 ваттметра приняты, соответственно, следующие обозначения: Afr и ЛХ вЂ” вращающие моменты; Ь и с1. — подаваемые напряжения; г, и г — внутренние сопротивления; Я1 и Я вЂ” внешние сопротивления: 1, и 1= — ток в катушке

RI R возбужде ия: — -= и, и — = — n г1 Iî — отношения внешнего сопротивления к внутреннему сопротивлению.

Bpa»1аюшие моменты для каждого

М 103671 " из элементов ваттметра соответственно равны:, И., =- кУ.,1, . сов (Uc, I )

Для любого двухэлементного ват.гметра, так же, как и для дифференциального, при равенстве внутренних сопротивлений rt и ) коэффициенты к, и к, тоже имеют очинаковое значение.

Кроме того, при приня — îé схеме вкгиочения

1,=1 =1„.

Поэтому, когда стрелка ваттметра находится на нулевой отметке шкалы, имеет место равенство враи1ающих моментов:

М,= И., т. е. с1, cos (у --,,), ) = l. сов (— 3.г).

По.tcT

Г..

U =Ut, яс находим:

U Л + 1 СОЯ( — .h)

U n, + 1 cos (- - 3,)

Л(:

Прн симметричной системе напряжения U = U„,. .=-= (1,; р — =30", и это равенство упрощается:

n., --, 1 cos (ю — 30) л >- 1 cos (e + 30)

Из последнего равенства следует: а) при <р = — 0 отношения внешнего сопротивления к внутреннему п и и-. должны быть равными нулю, следовательно, и внешние сопротивления

Ri и R2 равны нулю. б) при в ) О рационально принять

nt — — — О, т. е. сделать Ri —— О.

Тогда (cos (<у — 30) :,: l., -1 ) (cos (y + 30) в) при (О рационально принять

n==0, т. е сделать Я=О.

Тогда (cos (ю (— 30)

1 — г (cos (I q (30)

r) прн l — --б0= знаменатель дроои и двух последних формулах обрагцастся в нуль.

В этом случае для получения определенного показания одна из параллельных цепей ваттметра должна оыть разомкнута: д) при ) р l )60 " вращающий момент одного из элементов меняет свой знак. Чтобы восстановить равновесие и сообщить вращающему моменту правильное направление, необходимо переключить ток в рамке этого элемента.

Прн этом для расчета внешних сопротивлений R, и Rs по приведенным выше формулам берется абсолютное (положительное) значение дроби; е) для измерения угла i(в Ш и IV квадрантах (90=(I l(180 ) следует переключить ток в последовательной цепи (в обмотке возбуждения) ваттметра и сделать расчет по вышепризеденным формулам.

Таким образом, для градуировки нли проверки фазометров по предложенному способу нужно включить испытуемый фазометр и дифференциальный ваттметр по указанной на фиг. 1 схеме, рассчитать для всех градуирусмых H;IH проверяемы; отметок шкалы фазометра значения внешних сопротивлений R. и R и каждый раз набирать их иа последовательно включенном магазине сои р оти влеп и й.

Если испытуемый фазометр, градуирован в единицах коэффициента мощности (сов > ), то для подсчета

Rl u R следует либо предварительно по таблицам тригонометрических величин найти значения, соответствующие заданным значениям oos ; либо преобразовать формулы для определсния внешних сопротивлений в виде явной функции от cos . Например:

cos (р — 30) )/ 3 cos

Градуировка и проверка фазометров по предложенному способу не зависит от симметрии напряжений (или токов) трехфазной системы. так как изменение степени асимметрии вызывает одновременное отклонение стрелок градуируемого (проверяемого) фразометра и дифференциального ваттметра.

Предмет изобретения

1. Способ измерения угла сдвига фаз между током и напряжением в симметричной трехфазной системс при помощи ваттметра, в частности, для проверки и градуировки трехфазных фазометров с помощью контрольпого ваттметра, включаемого в общую с испытуемым фазометром трехфазную линию, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения и повышения точности измерения применяют дифференциальный ваттметр и при измерении подключают параллельные цепи этого ваттметра к разным фазам трехфазной системы, в одну из параллельных цепей включают последовательно переменное сопротивление, градуированное в зависимости от угла сдвига фаз, с помощью этого сопротиглеппя устанавливают стрелку ваттметра на нуль и искомый угол сдвига фаз отсчитывают по величине градуированного сопротивления.

2. Применение при осуществлении спосооа IIo 11. 1 двухэлемснтного трехфазного ваттметра в качестве дифференциального.

Фиг. 1 № 303G71

Фиг. 2 ! я

Ст. р дактор A. А. Сержпииская

Стакдартгиз. Подп. в певать 1, 1956 г Объем 0,25 и. л. Тираж 700 Цена 50 коп.

Типография кзд-ва «Московская правда», Потаповский пер., 3. Зак 4651.