Патент ссср 193614
Патент 193614
Классы МПК
Патент ссср 193614
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 03.1.1966 (№ 1046784/26-10) Кл. 21е, 36/03
42k, l8/03 с присоединением заявки ¹
МПК G 01г
G 011
УДК 621.317.773(088.8) Приоритет
Опубликовано 13.Ill.1967. Бюллетень № 7
Дата опубликования описания 23Х.1967
Комитет оо делам изобретений и открытий лри .Совете Министров
СССР
ИНДИКАТОР УГЛА СДВИГА ФАЗ
Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при производстве точных приборов, предназначенных для измерения коэффицие11та мощности и угла сдвига фаз однофазных, а также трехфазных систем, имеющих как равномерную, так и неравномерную нагрузку и неси м метр ичное на пряж ение.
Для измерения коэффициента мощности и угла сдвига фаз 11;I промышленных часготах применяют в болыппнстве случаев электромеханическне однофазные и трехфазные фазометры. Их измерительный мехашIзм Выполняется на базе электродинамических или ферродинамических логометров, состоящих из неподвижной возбуждающей катушки, в поле которой перемещаются скрещенные под определенным углом рамки. В зависимости От изме ряемого,коэффициента мощ 1остп рамки занимают различные положения относительно магнитного поля возбуждающей катушки, которое наводит в них электродвижущую силу, зависящую от положения рамки и в значительной степени от частоты цепи, в которую включен прибор. Однако указанные фазометры имеют низкую точность, обусловленную влиянием на их показания остаточных моментов токоподводов и погрешностью от взаимной ипдуктивI!ости между рамками и возбуждающими к;1тушками.
Предлагаемый индикатор угла сдвига фаз отличается от известных тем, что секция рамки активной мощности и секция рамки реактивной мощности подключены к цепи напряжения через общий индуктивный делитель напряжепп11, который имеет переменные коэффициенты деления, необходимые для полученпч двух напряжений, питающих секции рамок активной и реактивной мощности. Такое вьшол10 не1ше позволяет обеспечить высокую степень идентичности измерительных элементоь прибора, устранить влияние взаимной индуктпвtIocTII межд1 Возб1 ждаlощпын к 3т шкамн II подвижными рамками, а также исключить по15 грешность от остаточных моментов токоподводов.
Ня чертеже изображена 13pIIIIIIIIIIII;Iлш1яя с. ема описываемого прибора.
Прибор состоит из индуктивного делителя
20 шшряжеш3я /, выполнеш1ого в виде явтотрапсформятора напряжения с малой угловой погрепшостью и точным коэффициентом деления, и измерительного меха1шзма. Измерительный меха1шзм представляет собой неподвижную
25 катушку 2, в которой протекает ток нагрузки
/„, и помещенную 13 поле пеподвихкной катушки рамку, состоящую из трех секций: 8, 4 и, .
Секция 8 нагружена активным сопротпвлсlilIe 1 R и развивает вращающий момент, про30 порцпональный активной мощности цепи новесия. Это положение в измерительном Ме. ханизме выбирается в той точке, где плоскость рамки параллельна силовым линиям магнитного поля неподвижной катушки (потокосцепление между рамкой и магнитным потоком отсутствует, а следовательно, отсутствуют и наводимые на рамке электродвижущие силы, чем полностью исключается погрешность от взаим»ой индуктивности между рамкой и неподвижной катушкой) .
Благодаря тому, что подвижная часть всегд» возвращается в состояние равновесия, остаточные моменты токоподводов на точность измерения не влияют. В отличие от логометров подвижная часть описываемого прибора должна иметь механические противодействующие моменты для фиксированного положения равновесия. Остаточные моменты токоподводов суммируются с этими механпческимн моментами или вычитаются, что изменяет чувствительность прибора, но не влияет на его точность.
По принципу описываемого прибора могут быть выполнены и многоэлементные измерители мощности.
Измерительные элементы описываемого грибора включаются по «правилу Арона», секци««
3 всех рамок развивают моменты, пропорциональные активной мощности системы, а секции
4, 5 — реактивной. В остальном работа многоэлементного прибора полностью аналогична од н о элем е нт но м у. (2) (4) 35
М. =C,U,I„ñoç, н а поскольку U, =—
K.„
М С У1 cosy
:« — а а где С, — конструктивный параметр, зависящий от геометрических размеров и намоточных данных рамки и возбуждающей катушки;
I(, — коэффициент деления делителя для цепи активной мощности.
Секция 4 нагружена емкостью С, а секция
5 — индуктивностью L. Известно, что при соответствующем подборе величины L tt С, а также активного сопротивления секций 4 и 5, эквивалентный ток этих секций сдвигается на 90 огносительно напряжения «/р, питающего их.
Суммарный вращающий момент секций 4,«
5 будет равен:
М«5: СрУр1Н 8«п -" — — Ср (3) р з где Ср — конструктивный параметр;
К вЂ” коэффициент деления делителя для р цепи реактивной мощности.
Направление намотки секции 3 выбрано таким, что моменты М; и М,.„- направлены встречно. Если подвижная часть прибора находится в равновесии, то
М вЂ” — М,;
Cä I„co — Ср I„sin
Ка Кр
В случае С, = Ср
tg =
К (5)
Ка
Выражение (5) свидетельствует о том, что г рн выбранных коэффициентах деления делителя — положение равновесия подвижной части может наблюдаться только при определенном угле сдвига фаз. Таким образом, изменяя коэффициенты деления К, и Кр, можно добиться, чтобы подвижная часть прибора всегда оставалась в положении равновесия, а угол сдвига фаз определять по значениям Кр и К,.
С помощью описываемого прибора можно фиксировать необходимые углы сдвига фаз и цепи. Для этого предварительно выставляются расчетные значения Кр и К„а затем угол сдвига «р изменяется до тех пор, пока подвиж««ая часть прибора tte займет положения рав5
15 го
Предмет изобретения
Индикатор угла сдвига фаз, содержащий измерительный механизм, который состоит из секционированных рамок, развивающих два противоположно направленных вращающих момента, один из которых пропорционален активной мощности цепи, куда включен приоор, а другой — реактивной мощности, отличаюи ийся тем, что, с целью обеспечения высокой степени идентичности измерительных элементов прибора, устранения влияния взаимной индуктивности между возбуждающими катушками и подвижными рамками, а также исключения погрешности от остаточных моментов токоподводов, секция рамки активной мощности и секция рамки реактивной мощности .подключены к цепи напряжения через общий индуктивный делитель напряжения, который имеет переменные коэффициенты деления, необходимые для получения двух напряжений, питающих секции рамок активной и реактивной мощности.
193614
Составитель Г, Н. Кучеренко
Текред T. П. Курилко Корректоры: М. П, Ромашова и Е Г Кочанова
Редактор Н. С. Коган
Типография, пп. Сапунова, 2
Заказ 1369/14 Тираж 533 Подписное
ЦНИИПИ Ком!пета по делам изобретений и открытий при Совете Мшшстров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4