Компенсаторы переменного напряжения
Принцип уравновешивания напряжений может быть применен и на переменном токе. При этом для осуществления компенсации измеряемого напряжения компенсирующим напряжением необходимо, чтобы их мгновенные значения были равны в любой момент времени, что возможно при условии, если и одной и той же частоты и формы. Обычно форма - синусоидальная, а может быть любая, так что полной компенсации в общем случае осуществить нельзя. Поэтому уравновешивают лишь основную (первую) гармонику .
В качестве указателя равновесия используется прибор, обладающий избирательными (селективными) свойствами, например, вибрационный гальванометр или усилитель с резонансным фильтром и электромеха-ническим прибором.
Регулируемое по фазе и амплитуде компенсирующее напряжение можно получить двумя способами: с помощью фазорегулятора и делителя напряжения и как геометрическую сумму двух регулируемых по амплитуде напряжений Uа и Uj , сдвинутых одно относительно другого на постоянный угол, равный 90°. В соответствии с этим имеются две разновидности компенсаторов переменного тока – полярно-координатные и прямоугольно-координатные.
Принципиальная схема полярно-координатного компенсатора приведена на рис. 2.10. Компенсирующее напряжение определяется как
.
Модуль рабочего тока контролируется амперметром А и устанавливается реостатом Ry, Применение амперметра для контроля рабочего тока вызвано тем, что отсутствуют меры переменных токов и напряжений, аналогичные нормальным элементам постоянного напряжения.
Рис. 2.10 Рис. 2.11
Следовательно, погрешность измерения модуля Uх будет определяться погрешностью амперметра A. Регулируя значение Uk перемещением движков делителя и изменяя фазу jк поворотом ротора фазорегулятора, добиваются отсутствия отклонения указателя равновесия, и по положению движков делителя и ротора фазорегулятора отсчитывают
На рис.2.11 показана принципиальная схема прямоугольно-координатного компенсатора. Он имеет два делителя напряжения, средние точки которых соединены проводником. Делитель R1 питается рабочим током Iрa, устанавливаемым по амперметру. В цепь тока Iрa включена первичная катушка взаимной индуктивности M , предназначенной для питания делителя R2 током , который равен
, где –ЭДС во вторичной обмотке L2-индуктивность вторичной обмотки М, сопротивление которой , –сопротивление, необходимое для поддержания определенного значения тока Ipj при изменении частоты.
Таким образом, ток Ipj сдвинут по фазе относительно тока Ipa на 900, в результате и напряжения Ua и Uj сдвинуты на 900.
Добившись равновесия перемещением движков реостатов, определяют , откуда определяют его модуль и фазу
Компенсаторы переменного тока применяют для измерения малых по уровню напряжений, комплексных напряжений, а с дополнительными преобразователями измеряют токи и комплексные сопротивления. Очень удобны они при построении векторных диаграмм сложных электрических и магнитных цепей.
Дата добавления: 2016-04-06; просмотров: 744;