Phasemètres et synchroscopes

Les compteurs de phase sont utilisés pour déterminer l'angle de phase, par exemple, d'un courant alternatif par rapport à la tension qui le provoque.

La partie fixe du mécanisme de mesure du phasemètre comprend trois bobines dont deux 1 et 2 ont la forme de cadres. Ils sont décalés les uns par rapport aux autres d'un angle de 120 ° (Fig. 1, a). La bobine cylindrique 3 est située à l'intérieur des bobines 1 et 2 coaxialement à la partie mobile.

La partie mobile est formée par un axe 4, aux extrémités duquel sont fixés des noyaux 5 en forme de plaques minces, décalées les unes des autres de 180° et appelées pétales. L'axe et les pétales sont en matériau magnétique doux et forment une structure en forme de Z (Fig. 1, b). Le mécanisme de mesure n'a pas de moment opposé créé par le ressort, donc le dispositif en question peut être attribué à des rapports.

En figue. 2 montre le schéma de mise en marche du phasemètre. Les enroulements 1 et 2 sont inclus dans la coupe de deux fils d'une ligne triphasée, et l'enroulement 3 est en série avec une résistance Rd, qui a une résistance active importante, est connectée à la tension du secteur.Les courants linéaires traversant ces enroulements sont décalés les uns par rapport aux autres en phase de 120 °, en relation avec lesquels les enroulements 1 et 2 créent un flux magnétique rotatif Ф12, comme s'ils représentaient un vecteur de courant de charge. La fréquence de sa rotation dépend de la fréquence des courants I1 et I2... En une période, le flux F12 fait un tour complet.

Comme la résistance de la résistance Rq est grande devant la réactance de la bobine 3, le courant Az3 est en phase avec la tension de ligne. La bobine 3, à la suite d'un changement de courant sinusoïdal, crée un flux magnétique pulsé F3, qui est proche de sinusoïdal. L'axe de symétrie de ce flux est fixe dans l'espace et coïncide toujours avec l'axe de la partie mobile du mécanisme. Le flux F3 est fermé selon l'axe 4 de la partie mobile, des pétales et du circuit magnétique extérieur cylindrique fixe.

Riz. 1. Mécanisme de mesure du rapport du système électromagnétique à noyau en forme de Z

Riz. 2. Schéma de circuit du phasemètre du système électromagnétique

Les flux F12 et F3, fermés dans des plans différents, magnétisent la partie mobile du mécanisme de mesure. La valeur du flux Ф12 étant constante, l'aimantation de l'axe et des pétales atteint la valeur la plus élevée au moment où le flux Ф3 passe par la valeur la plus élevée. Du fait de l'action des forces d'inertie, la partie mobile est fixée immobile dans une position correspondant à sa plus grande aimantation, c'est-à-dire la position du flux tournant Ф12 au moment où le flux Ф3 atteint sa valeur maximale.

Il convient de garder à l'esprit que la position du flux tournant par rapport à la partie fixe de l'appareil au moment du passage du flux Ф3 et du courant Аз3 à travers la valeur de l'amplitude dépend de l'angle φ changement entre le courant de charge et la tension. Compte tenu de cela, la position occupée par la partie mobile (et, par conséquent, le pointeur de l'appareil) par rapport à l'échelle, c'est-à-dire l'angle α caractérise le déphasage entre le courant et la tension de charge.

Un phasomètre fonctionnant sur ce principe mesure les déphasages avec des charges capacitives et inductives. L'échelle de l'appareil peut être graduée en valeurs angulaires φ ou cosφ... Dans le premier cas elle est uniforme, dans le second elle est inégale.

Phasomètre Ts302

Synchronoscopes

Le mécanisme de mesure considéré est également utilisé dans le synchroscope, un dispositif utilisé lors de la connexion de générateurs synchrones pour un fonctionnement en parallèle.

Le schéma de mise en marche du synchroscope est représenté sur la fig. 3.

Riz. 3. Schéma de circuit du synchronoscope du système électromagnétique

La construction des bobines 1, 2 et 3 du mécanisme de mesure est similaire à la construction des bobines correspondantes du phasemètre, mais elles sont constituées d'un fil de cuivre mince avec un grand nombre de tours, à la suite de quoi les bobines ont une résistance importante. La bobine 3 est connectée à la tension de ligne du réseau, les bobines 1 et 2 - aux tensions de ligne de la machine synchrone connectée. Les résistances sont connectées en série avec les bobines R et ainsi de suite.

Comme mentionné, la partie mobile du mécanisme de mesure est montée dans le champ magnétique résultant des trois bobines de sorte que l'axe des lobes de la partie mobile coïncide avec la direction du champ tournant Ф12, dans lequel il sera capturé par le valeur d'amplitude du champ pulsé F3.

Cette position des lobes de la partie mobile à la même fréquence du courant dans les enroulements des bobines dépend du déphasage entre les courants I1 et Az2 dans les enroulements des bobines 1, 2 et le courant Az3 dans l'enroulement de la bobine 3. Les courants I1 et Az2 coïncident pratiquement en phase avec la tension de ligne du générateur synchrone et le courant Az3 — avec la tension secteur (de la résistance de la résistance Rq est grande).

En conséquence ° С Ainsi, le dispositif indicateur du synchroscope, lorsque les fréquences du courant secteur et du générateur connecté sont égaux, indiquera directement le déphasage entre les tensions de ligne de ces systèmes triphasés.

Riz. 4. Schémas de connexion : a — synchroscope, b — phasomètre du système électromagnétique

Riz. 5. Synchronoscope type E1605

Lors de la synchronisation, la fréquence du courant secteur et le courant du générateur connecté ne sont pas les mêmes. Il en résulte un changement continu de l'angle de phase entre la tension de ligne et e. etc. v. générateur et donc à un changement de position des pétales par rapport aux bobines fixes. Étant donné que la partie mobile du synchroscope peut être tournée à n'importe quel angle, le pointeur tourne.

Le sens de rotation dépend du signe de la différence de fréquence entre le réseau et le générateur connecté. Plus cette différence est faible, plus la rotation du pointeur du synchroscope est lente.

L'échelle de l'appareil a un signe correspondant à la position en opposition de phase des vecteurs tension et e. etc.v. objets synchronisés. La machine synchrone doit être connectée aux bus du poste pendant la position du masque à gaz des vecteurs de e. etc. pp. et tensions de bus.

En figue. La figure 4 montre un schéma électrique d'un phasemètre électromagnétique et un schéma électrique d'un synchroscope électromagnétique.