Патент ссср 164072
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Кл. 21е, 36»
Заявлено 11.П.1963 (№ 818756/26-10) МПК 6 Olr
Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР
Опубликовано ЗОХП.1964 г. Бюллетень № 14
УДК
Дата опубликования описания 26Л Ш.1964
Автор изобретения
Л А Верещагин
ФАЗОМЕТР
Подписная группа № 79
Известны фазометры, предназначенные для измерения фазового сдвига двух одпофазных или трехфазных переменных напряжений промышленной или повышенной частоты. Эти фазометры имеют недостаточную чувствительность и точность измерения.
Предлагаемый фазометр отличается от известных тем, что для повышения чувствительности и точности измерения в нем использованы два статических электромагнитных умножителя частоты с вращающимся магнитным полем, выходы которых через двухполупериодные выпрямители подключены к симметричному триггеру с раздельными входами, в одну из выходных цепей которого включен магнитоэлектрический амперметр, служащий индикатором фазового сдвига.
На чертеже изображена схема предлагаемого фазометра.
Переменные напряжения, фазовый сдвиг которых измеряется, подаются на входы 1 и
2 фазометра. Со входами 1 и 2 соединены обмотки 8 и 4 возбуждения статических умножителей частоты 5 и б.
Статический умножитель частоты устроен следующим образом.
В пазах 7 шихтованного магнитопровода 8 помещена распределенная трехфазная или двухфазная обмотка 8 возбуждения, создающая вращающее магнитное поле (на чертеже обмотка возбуждения изображена условно), При двухфазном выполнении одна из фаз обмотки возбуждения питается через фазосдвигающий конденсатор 9 и сопротивление 10, 5 служащие для создания кругового вращающегося магнитного поля. Трехфазная обмотка возбуждения применяется при изменении фазовых соотношений в трехфазных системах.
На стержнях 11 магнитопровода 8, выпол10 пенных из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса, имеются обмотки 12, соединенные последовательно в открытый многоугольник. При питании обмотки возбуждения статического умножителя часто15 ты переменным напряжением в магнитопроводе 8 умножителя создается равномерно вращающаяся синусоидальпая волна намагничивающей силы, которая в нелинейной насыщенной системе стержней 11 создает упло20 щенную вращающуюся волну магнитного поля. Вследствие насыщения стержней 11 магнитопровода 8 при вращении магнитного поля в них не происходит существенного изменения величины магнитной индукции в течение боль2S шей части периода. Только в моменты прохождения через стержень нейтрали вращающегося магнитного поля происходит резкое изменение магнитного состояния стержня (перемагничивание) и в обмотке помещенной на
30 стержне, индуктируется кратковременный им164072 пульс электродвижущей силы. Количество к стержней выбрано нечетным, что позволяет при последовательном соединении всех к обмоток в открытый многоугольник получить на выходе умножителя э. д. с., частота которой в к раз превышает частоту напряжения возбуждения.
Выходы статических умножителей частоты через двухполупериодные выпрямители 1З и
14 соединены со входами 15 и 1б симметричного триггера 17, который выполнен, например, на двух полупроводниковых триодах, В одну из выходных цепей триггера 17 включен миллиамперметр 18 магнитоэлектрической системы, выполняющий роль индикатора фазового сдвига. Питание триггера осуществляется от источника 19. Благодаря тому, что статические умножители 5 и б обеспечивают
«жесткое» умножение частоты, фаза импульсов, поступающих на входы 15, 1б триггера 20 !
7, «жестко» связана с фазой входных переменных напряжений, а частота f „ „импульсов определяется соотношением: /„.„„= 2kf где k — кратность умножения частоты в умножителях; f — частота входных напряжений. 25
Поэтому, если входные напряжения имеют фазовый сдвиг равный гр, то импульсы на входах триггера сдвинуты по фазе на ср„„ =2Ьр.
При поступлении импульса на вход 15 триг- 30 гера 17 последний перебрасывается в одно из устойчивых состояний, а при поступлении импульса на вход 1б триггер опрокидывается во второе устойчивое состояние. Ток, проходящий через индикатор, имеет вид импульсов, 35 длящихся «р„„ „-ную долю периода 2д следования импульсов, поступающих на входы триггера.
Средний ток 1„, протекающий через инди40 катор 18, 1,, = 1г ", где Iо — ток, идущими I щий через индикатор при открытой правой половине триггера. Учитывая, что отклонение а-стрелки индикатора пропорционально 1 „,, 45
u = CI, где С вЂ” коэффициент пропорциональности, и что гр„„„= 2И, имеем:
g - 2I{Q — î
1о
2к
Итак, отклонение стрелки индикатора пропорционально фазовому сдвигу г переменных напряжений, подаваемых на вход фазометра.
Полному отклонению „„индикатора соответствует фазовый сдвиг входных напряжений, равный:
360"
2А
Следовательно, при кратности умножения частоты, равной, например, k = 135, предел измерения фазометра составляет 1 20, при
= 45 (pмакс = 4 и т. д.
Таким образом, предлагаемый фазометр имеет весьма высокую чувствительность и является пригодным для измерения малых фазовых сдвигов. Одновременно фазометр обеспечивает высокую точность измерений, так как погрешность миллиамперметра, испольyeMot o в качестве индикатора, и погрешность, обусловленная неточностью срабатывания триггера, благодаря применению статических умножителей частоты уменьшается в
2й раз.
Предмет изобретения
Фазометр для измерения сдвига фаз двух трехфазных или однофазных переменных напряжений, отл ич а ющий ся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, в нем использованы два статических электромагнитных умножителя частоты с вращающимся магнитным полем, выходы которых через двухполупериодные выпрямители подключены к симметричному триггеру с раздельными входами, в одну из выходных цепей которого включен магнитоэлектрический амперметр, служащий индикатором фазового сдвига.
164072
Составитель Г. Н. Кучеренко
Редактор Н. С. Коган Техред Т. П. Курилко Корректор Т. В. Муллина
Заказ 1960/15 Тираж 1175 Формат бум. 60 90 /з Объем 0,24 изд, л. Цена 5 коп.
ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2
