Изобретение относится к области электроизмерительной техники.
Известны устройства для определения порядка чередования фаз и контроля обрыва фазы, содержащие лампы накаливания. Однако такие устройства непригодны для симметричных т-фазных цепей, когда число фаз больше трех.
Известны также устройства для определения порядка чередования фаз и контроля обрыва фазы, содержащие фазометр и вольтметр. Эти устройства сложиы, неудобны в эксплуатации и требуют много времени для измерений.
Предлагаемое устройство для упрощения измерений в симметричных т-фазных цепях снабжено симметричной т-фазной звездой, являющейся нагрузкой контролируемых цепей, у которой каждая фаза состоит из трансформатора со вторичной обмоткой, нагруженной на комплексное сопротивление, и двумя коммутаторами. Начала первичных обмоток трансформаторов соединены с контролируемыми цепями, концы первичных обмоток - в общую точку, средние точки и концы вторичных обмоток через один из коммутаторов - со стрелочным индикатором, а средние точки вторичных обмоток трансформаторов и выводы с активной части комплексного сопротивления первой и второй фаз звезды - со
стрелочным индикатором через второй коммутатор, электрически связанный с первым.
На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема описываемого устройства;
5 на фиг. 2 - векторные диаграммы.
Устройство состоит из нагрузки контролируемых цепей, выполненной в виде симметричной т-фазпой звезды, двух коммутаторов - переключателей Б и Ва и стрелочного
10 индикатора - вольтметра V.
Для данной симметричной звезды величина т является определенной и угол -ф между двумя смежными фазными напряжениями величиной известной. Угол ф определяется по
15 формуле
Ф-. -f т
где m --число фаз симметричной цепи; 20q - любое целое число от О до (т-1)
или от 1 до т.
Каждая фаза нагрузки (1,2 ... т) состоит из трансформатора Тр, вторичная обмотка
25 которого нагружена на комплексное сопротивление Z (Zi-Z-2 ... Z). Начала первичных обмоток Hi трансформаторов (Тр, Тр,, Тр) соединены соответственно со входными клеммами (/, 2, ... т ), а концы первичных обмоКонцы вторичных обмоток К2 трансформаторов (Tpi, Тр2, ... Трп) соединены соответственно с выводами (la, 2а, ... та) нереключателя BI, а средние точки Cz вторичных обмоток- с выводами (16, 26, ... т6) переключателя Б. Выводы (т+ 4) а и (т+4)б Ку. трансформаторов (Tpi, Tpz) соединены соответственно с выводами (от+2)а, (/п + 3)а переключателя BI, а средние точки иеременных сопротивлений (ь R-2)-с выводами (т-|-2)б, (т 4-3)6 переключателя В.
Переменное сопротивление является нагрузкой активной части камплексного сопротивления Zi, а переменное сопротивление Rz - комплексного сопротивления Z-.
Переключатель В. служит для коммутации напряжений Ui и СУц в зависимости от угла ф и имеет четыре положения: а) )90°; б) 90° г з 180°; в) ) 270°; г) .
Выводы переключателя В- соответственно соединены: 2а, За, 7а и 10а с концом вторичной обмотки трансформатора 12а с концом вторичной обмотки трансформатор-а 1а и 9а - со средней точкой Cz вторичной обмотки трансформатора 4а и 8а - со средней точкой переменного сопротивления RI; 26 и 46 - со средней точкой переменного сопротивления R, 6а - с выводом ()а переключателя BI и 66 - с выводом (m-i-l)6 переключателя В.
Входные клеммы устройства (/, 2, ... т ) соответственно соединены с линейными проводами (1, 2, ... т.
При определении порядка чередования фаз наВХОД стрелочного индикатора в противофазе подаются два напрял ения L/ и f/n, снимаемые со смежных фаз симметричной звезды. Напряжение Ui снимается с отвода вторичной обмотки трансформатора первой фазы, а напряжение Uu - с движка переменного сопротивления Rz (фиг. 1), при этом напряжение t/i должно быть равно напряжению Uu
Р1зменением комплексного сопротивления (модуль комплексного сопротивления Z выбирают, исходя из допустимой величины /раб
регулируют величину угла сдвига между вектором фазного напряжения f/ф и вектором фазного тока /ф таким образом, чтобы угол между вектором фазного напряжения /ф„ и вектором фазного тока. /ф(«+1) был равен 0° (фиг. 2, а). Следовательно, вектор напряжения Ui , совпадающий с вектором U, но отношению к вектору U ц совпадающему с вектором /ф(п+1) , сдвинут на 0°.
Для рассмотренного случая );90°. Угол ф (угол между вектором фазного тока и вектором фазного напряжения) должен быть равен углу ф. Комплексное сопротивление
. Модуль комплексного сопротивмент комплексного сопротивления определйется взаимным соотношением г и Ас
j тс
(9 arctg-, ф, r Zcosф). Так как
&
угол ф может находиться в пределах от 0° до 360°, то имеются четыре случая решения данной зада.чи а) 0° г1з 90; б) )18Ь°;
в) 180° ф 270°; г) . 90° , при этом для определения порядка чередования фаз на вход стрелочного прибора в противофазе подаются два напряжения и I и L II, снимаемые со смежных фаз
симметричной звезды. Напряжение Vi снимается с движка переменного сопротивления , а напряжение Uu - с отвода вторичной обмотки трансформатора второй фазы (фиг. 1).
Изменением -комплексного -сопротивления Z регулируют величину угла сдвига между вектором фазного напряжения U и вектором фазного тока / ф таким образом, чтобы угол
между вектором фазного тока /ф„ и вектором фазного напряжения U (п+) был равен 180° (фиг. 2,6). Следовательно, вектор напряжения III, совпадающий с вектором /ф„, по отношению к вектору Uu совпадающему с
век1хзромС/ф(л+1), сдвинут на 180°. ф 180°- ф,
Хс Zsinф Zsin (180°-ij;), r Zcosф Zcos (180°- j)).
);270° - этот случай аналогичен первому случаю, только угол сдвига между вектором фазного напряжения U и вектором фазного тока /ф(л+1) равен 180° (фиг. 2,в).
Ф ф-180°;
Xc Zsinф Zsin (а|5-180°);
r Zcosф Zcos (ф-180°).
270° ;г|з ;360° - этот случай аналогичен второму случаю, только угол сдвига между вектором фазного тока /ф„ и вектором фазного напряжения U(n+i) равен 0° (фиг. 2,г). ф 360°- |);
Jc 2sinф Zsin (360°-г1з), r Zcosф Zcos (360°-г|з).
Пример. Пусть , 9 2, тогда
27: 2 , ..о
ф --- 144 .
Переключатель В, ставят в положение б ();180°). По допустимой величине /раб во вторичной обмотке трансформатора и известной величине напряжения U, снимаемого со средней точки вторичной обмотки трансf и Форматора, определяют величину Z ( Z
/раб Для обеспечения необходимого угла сдвига ежду фазным током и фазным иаиряжением гтанавливают расчетную величину активной реактивной составляющих нагрузки Z. Пееключатель BI устанавливают в положение 71 + 2) и изменением неременного . сопротивения RI обеспечивают величину снимаемого апряжения Ui, равную величине напряжеия на средней точке Сз вторичной обмотки рансформатора. Линейные провода (/, 2, . т) подключают в произвольном порядке к ходным клеммам прибора (, 2, ... т ). При омощи переключателя В2 (положение 1-т) стрелочного индикатора V производят конроль напряжения в каждой фазе, ири этом роверяют наличие напряжения в каждой )азе. Переключатель BI устанавливают в положение (т + 1). Порядок чередования фаз опеделяется следующим образом. В общем случае к клемме / устройства одключен rt линейный ировод, к клемме -К линейный провод. Напряжение на вхо,е стрелочного индикатора V не равно нулю. 1,ля отыскания (п+1) линейного провода на есто К линейного провода к клемме 2 почередно подключают оставщиеся (т--2) лиейные провода, а К провод подключают на свободивщуюся клемму , 4, ... т. После тыскания (п+1) линейного провода п ли/ 2 да нейный провод подключают к клемме т, а (я+1) линейный провод - к клемме 1. К клемме 2 поочередно подключают оставщиеся (т-3) линейные провода. Предмет изобретения Устройство для определения порядка чередования фаз и контроля обрыва фазы, содержащее стрелочный индикатор, например вольтметр, отличающееся тем,-что, с целью упрощения измерений в симметричных т-фаз ных цепях, оно снабл ено симметричной /п-фазной звездой, являющейся нагрузкой контролируемых цепей, у которой каждая фаза состоит из трансформатора со вторичной обмоткой, нагруженной на комплексное сопротивление, и двумя коммутаторами, причем начала первичных обмоток трансформаторов соединены с контролируемыми цепями, концы первичных обмоток соединены в общую точку, средние точки и концы вторичных обмоток через один из коммутаторов соединены со стрелочным индикатором, а средние точки вторичных обмоток трансформаторов и выводы с активной части комплексного сопротивления первой и второй фаз звезды соединены со стрелочным индикатором через второй коммутатор, электрически связаииый с первым.
iZfн, 1/™М Г/ГТя|
(fn-f3ia firn-Ча
fnH)
S) r80 4f -270г; 27ff i i3fiO
Vn.
cn+o
Фиг..
