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 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 зависиMocTif от угла сдвига фаз. При измерении с помощью этого сопротивления устанавливают стрелку ватт.метра на нуль и отсчитывают искомый угол сдвига фаз по величине градуированного сопротивления.
В качестве дифференциального ваттметра может быть применен двухэлементный трехфазный ваттметр.
На фиг. 1 показана схема включения ваттметра при измерениях согласно предложенно.му способу; на фиг. 2 - векторная диаграмма напряжений и токов.
Здесь: Ф - градуируемый или проверяемый фазометр; ДВ - дифференциальный ваттметр; 1 м 2 - подвижные обмотки ваттметра; 3 - обмотка возб ждения ваттметра.
Для . элементов / и // ваттметра приняты, соответственно, следующие обозначения: М и М - вращающие .моменты; U-, и Ич - подавае.мые папряжения; Г1 и г- - внзтренние сопротивления; jRi и JRz - внешние сопротивления; /1 к Ь - ток в катушке
возбуждег-.ия: - -« и - //.,
12
- отношения внен1него сопротивления к внутреннему сопротивлению.
Зрашаюшие моменты для каждого ИЗ элементов ваттмет1)а соответственно равны: уИ, -- , cos(f/i, /i); уИо K,LV,, cos (L/o, /,). Для любого двухэлементного ваттметра, так же, как и для дифференциального, при равенстве внутренних сопротивлений Г и Гз коэффициенты KI и К , тоже имеют одинаковое значение. Кроме того, при принятой схеме включения Поэтому, когда стрелка ваттметра находится на нулевой отметке шкалы, имеет место: равенство вращающих моментов: М, М,, Uf COS (Л f 3) (J., cos {« - 3.,). Подставляя сюда значения . - лв R + Л, -- 1 находим: СОЗ (0 - J,) 1COS (Ср -;- 3) При симметричной системе напря жения и и, . v г ,р,зо и это равенство упрощается: я... + 1 COS (с - 30) П J- 1cos (ю -1- 30) Из последнего равенства следует: а)при (р 0 отношения внешнег сопротивления к внутреннему п и п должны быть равными нулю, следо вательно, и внешние сопротивлени и R-2 равны нулю; б)при W О рационально принят , т. е. сделать . Тотда cos ( - 30) /., г.. cos (9 + 30) в) при -f О рационально принять , т. е. сделать . Тогда, : . ; () 1 (1 f I + 30) г)нри а I -60 знаменатель дрои в двух последних формулах обраается в нуль. В этом случае для получения определенного показания одна из паралельных цепей ваттметра должна быть разомкнута: д)прн 1 ср I 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. При этом для расчета внешних сопротивлений R и по приведенным выше формулам берется абсолютное (положительное) значение дроби; е) для измерения угла в III и IV квадрантах ( ;i80°) следует переключить ток в последовательной цепи (в обмотке возбуждения) ваттметра и сделать расчет по вышеприведенным формулам. Таким образом, для градуировки или проверки фазометров по предложенному способу нужно включить испытуемый фазометр и дифференциальный ваттметр ио указанной на фиг. 1 схеме, рассчитать для всех градуируемых или проверяемых отметок шкалы фазометра значения внешних сопротивлений R: и R- и каждый раз набирать их па последовательно включенном магазине сопротивлени. Если испытуемый фазометр, градуирован в единицах коэффициента мощности (со f ), то для подсчета R и R-2 следует либо иредварительно по таблицам тригонометрических веЛ11чин найти значения -f, соответствующие заданным значениям cos9 либо преобразовать формулы для определения внепгних сопротивлений в
виде явной функции от cos- . Например:
cos ( - 30) У 3 cos (р + V 1 -
cos (р + 30) Y 3 cos - Y - cos2-f
Градуировка и проверка фазометров по предложенному способу не зависит от симметрии папряжений (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 системе при помощи ваттметра, в частности, для проверки и градуировки трехфазных фазометров с помондзю контрольного ваттметра, включаемого в обгцую с испытуемым фазометром трехфазную линию, отличающ и i с я 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 сопротнвление, градуированное в зависимости от угла сдвига фаз, с помощью этого сопротивления устанавливают стрелку ваттметра на нуль н искомый угол сдвига фаз отсчитывают но величине градуированного сопротивлення.
2. Применение при осуществлении способа но н. 1 двухэлементного трехфазного ваттметпа в качестве дифференциального.
/
