Фазометр: инструкция как использовать и выбрать хороший прибор

Во время своей работы, специалисты должны следить и постоянно отслеживать изменения в значении косинуса угла, который показывает фазометр. Отталкиваясь от этого значения, регулировать уровень тока внутри контура. Обычно, в режиме нормальной работы, за всё это отвечает автоматическая система, которая регулирует необходимые значения.

Как выбрать фазометр — обзор, назначение, принцип действия, область применения + инструкция по применению с фото

По названию прибора можно догадаться, что измеряется фаза. На самом деле – сдвиг фаз. В электроэнергетике этим словом обозначаются сразу два разных понятия – физический проводник, на котором имеется потенциал (напряжение), и состояние уровня этого потенциала или силы тока в конкретный момент времени.

Из школьной программы все помнят график изменения переменного напряжения и тока в виде синусоид. В идеальном случае они полностью совпадают. Но на практике это не всегда выполняется.

При подключении в сеть оборудования, которое имеет высокую индуктивность (электродвигателей или трансформаторов большой мощности) происходит отставание скорости нарастания тока от напряжения. Это и называется сдвигом фаз.

Что такое фаза и сдвиг фаз

По названию прибора можно догадаться, что измеряется фаза. На самом деле – сдвиг фаз. В электроэнергетике этим словом обозначаются сразу два разных понятия – физический проводник, на котором имеется потенциал (напряжение), и состояние уровня этого потенциала или силы тока в конкретный момент времени.

Из школьной программы все помнят график изменения переменного напряжения и тока в виде синусоид. В идеальном случае они полностью совпадают. Но на практике это не всегда выполняется.

При подключении в сеть оборудования, которое имеет высокую индуктивность (электродвигателей или трансформаторов большой мощности) происходит отставание скорости нарастания тока от напряжения. Это и называется сдвигом фаз.

Что такое фазометр

Фазометр это измерительное средство, которое замеряет угол сдвига фаз по отношению к двум электрическим колебаниям с постоянной частотой. Зачастую при помощи данного прибора определяют угол в трехфазной электрической цепи.

При подключении настоящего устройства в замеряемую цепь, его соединяют с цепью напряжения, а также присоединяют к электрической сети, которая подвергается измерению.

Читайте также:
Сухая чистка ковров в домашних условиях средство

В трехфазной линии прибор подсоединяется ко всем фазам, а по току – к обмоткам трансформатора трех фаз. Существует более простая схема, когда по напряжению также идет подключение к трем фазам, а по току – к двум фазам вторичной обмотки.

Применение фазометров

Такой прибор является неотъемлемой частью при работе с электрической сетью. Чаще всего он находит свое прямое применение в местах, где производится влияние на соотношение тока и напряжения – мощности сети. Чаще всего это как раз установки для компенсации, которые описаны выше, но могут быть и синхронные электродвигатели, которые подключены к одному контуру.

Также применение прибора необходимо при работе с синхронными генераторами, которые размещаются на электрических станциях. Рассмотрим оба эти варианта.

Цифровой тип фазометра

На фото фазометра заметно, что цифровые приборы могут различаться между собой. Это зависит от принципа, который используется при их изготовлении. Некоторые из них могут иметь ручное управление и при этом выдавать очень точные результаты.

  • Принцип их работы такой: когда делают замер, возникает пара, которую можно представить в виде синусоиды.
  • Она воздействует на фазовращатель, а тот уже находится под управлением нужного механизма.
  • Замеряют показатели, пока не совпадут фазы. Если регулировать это, то сдвиг фаз отслеживают фазочувствительным устройством.

От детектора идет сигнал на направляющий механизм. Данные можно получить, когда параметры совпали.

Такой прибор имеет свои преимущества – его проще и удобнее использовать. Но это, в свою очередь, обуславливает и его высокую стоимость.

Принцип действия фазометра

Фазометр. Назначение принцип действия 1

Фазометры функционируют используя следующий принцип: благодаря регулируемому фазовращателю и звуковому генератору формируются 2 напряжения синусоидальной формы, сдвинутые на 90°. Они подаются на вертикальные и горизонтальные отклоняющие пластины осциллографа, генерируя круговую развертку.

При этом одно из напряжений подключается ко входу изучаемого четырехполюсника. А к выходуподключается электронное реле. Выходные дифференцированные импульсы электронного реле модулируют электронный луч осциллографа так, что на видимой части экрана трубки появляется метка, местоположение которой определяется фазовым сдвигом, принесенным четырехполюсником. Установление точки начала отсчета производится путем подключения входа электронного реле к входу четырехполюсника, а с помощью оптического устройства производится отсчет угла между точкой начала отсчета и меткой.

Читайте также:
Технические характеристики натяжных потолков ПВХ

Интересное видео о работе фазометра можете посмотреть ниже:

Критерии выбора

Для начала нужно определиться – для чего необходим прибор, где и как будет использоваться. Будет ли это только фиксация наличия и величины реактивной мощности в стационарных условиях и в стандартной электросети, или требуются точные измерения в широком диапазоне для расчетов параметров устройств и проектирования систем электроснабжения.

В первом случае хорошим решением будет недорогой аналоговый фазометр. Для второго – больше подойдет один из цифровых вариантов исполнения.

В зависимости от финансовых возможностей, это может быть небольшое многофункциональное устройство с необходимым классом точности или микропроцессорный комплекс, с программным обеспечением и набором сервисных приложений.

Если требуется производить замеры в разных местах, то на рынке есть несколько малогабаритных дискретных мобильных устройств.

Для квалифицированного специалиста энергетика подобрать соответствующее устройство не составит труда.

Для менее сведущих, просто потребуется учесть вышеперечисленные критерии, оценить соотношение цена-качество, известность бренда производителя и надежность поставщика оборудования.

В любом случае, при выборе фазометра, следует руководствоваться целесообразностью и здравым смыслом, чтобы не переплачивать за лишние функции, не требующийся высокий класс точности или «красивые» опции.

Коротко о фазометре

Для проведения измерений фазометр подключается к цепям напряжения, которые выступают опорной точкой, и токовой цепи, которая показывает положение измеряемого вектора. При работе в 3-х фазной сети может потребоваться подключение ко всем фазам.

Особенность современных приборов заключается в упрощенном принципе применения, поэтому разобраться с особенностями и тонкостями использования фазометра не составит труда даже малоопытному специалисту.

Измерение производится для двух фаз, после чего последняя фаза вычисляется на базе сложения векторов. Кроме того, фазометр часто применяется для измерения косинуса «фи», о чем упоминалось в начале статьи.

Все фазометры по принципу работы делятся на три вида:

  • Электродинамические;
  • Цифровые;
  • Электромеханические.

Наибольшим спросом пользуются первые два типа, но рекомендуется применять цифровые приборы. Они отличаются большей точностью и низким уровнем помех.

По числу фаз фазометры бывают:

  • Однофазные — для проведения измерений в 1-фазной цепи.
  • Трехфазные — для 3-фазных цепей.
Читайте также:
Шторка для душевой кабины: видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности изделий для конструкций без поддона, 90х90, цена, фото

Электродинамический

Еще недавно наибольшим спросом пользовались электродинамические (электромагнитные) фазометры. Конструктивно этот прибор состоит из простого логометрического механизма, позволяющего с точностью измерять смещение фаз.

В устройстве предусмотрено две рамки, которые жестко объединены между собой. Угол между упомянутыми элементами составляет 60 градусов. Рамки крепятся на осях, зафиксированных на опорных узлах. Благодаря этой особенности, в устройстве отсутствует механическое противодействие.

В приборе предусмотрен специальный элемент, который поворачивается на угол, характеризующий величину текущего сдвига фаз. С помощью линейной шкалы специалист может зафиксировать измерение и определить текущий параметр смещения.

В основе электродинамического фазометра лежит неподвижная токовая катушка, а также еще два аналогичных, но подвижных элемента. В смещающихся катушках текут свои токи, что способствует появлению магнитного потока во всех катушках — подвижных и неподвижных.

При взаимодействии потоков катушек появляется пара вращающихся моментов, величина которых зависит от расстояния между перемещающимися элементами устройства. Упомянутые моменты имеют различное направление, которое противоположно по величине.

Показатели моментов зависят от токов, протекающих в катушках подвижного типа, а также от уровня тока в фиксированной катушке. Кроме того, упомянутые показатели зависят от конструктивных особенностей катушки и углового фазного сдвига.

Как результат, перемещающийся элемент фазометра прокручивается под влиянием упомянутых моментов до ситуации, когда не возникнет равновесие, то есть моменты становятся равны.

У самого фазометра часто предусмотрена градация, позволяющая точно измерить коэффициент мощности.

Преимущества прибора — надежность, высокая точность показаний, доступная цена.

Недостаток — зависимость измеряемых параметров от показателя частоты. Еще один минус — повышенная потребляемая мощность с изучаемого источника.

Саморегулирующийся кабель для обогрева, устройство, принцип работы, виды и классификации, как выбрать

Цифровой

Как отмечалось, это более предпочтительный тип прибора из-за более удобного применения и высокой точности. Такие устройства изготавливаются по различным технологиям.

К примеру, компенсационный фазометр делает максимально точные измерения, несмотря на необходимость ручного применения. Прибор работает на ином принципе. В процессе измерений появляется пара U, имеющих синусоидальный тип, а главное назначение прибора заключается именно в вычислении сдвига между фазами.

Читайте также:
Срок службы натяжных потолков: период годности потолочного покрытия, сколько лет служат декоративные материалы, какой срок

Сначала U подается на фазовращатель, управление которым производится со специального прибора. Процесс измерения происходит плавно до момента, пока в не произойдет совпадение фаз. В процессе настройки величина смещения фаз вычисляется с помощью устройства фазочувствительного вида.

Сигнал на выходе передается с детектора на управляющий прибор. Заданный алгоритм реализуется посредством кодировки импульсов. Как только происходит уравновешивание, код фазовращателя отражает интересующие сведения.

На современном этапе цифровые фазометры применяют методику, которая базируется на дискретном счете. Суть способа заключается в прохождении двух этапов.

Сначала выполнятся процесс по преобразованию смещения фаз в параметр сигнала с определенной продолжительностью. Далее меняется длина этого импульса с помощью дискретного счета.

В состав прибора входит:

  • Преобразователь, обеспечивающий преобразование смещения фаз в импульс;
  • Временной селектор;
  • Элемент, который формирует дискретные импульсы;
  • Управляющее устройство и счетчик.

Плюсы фазометров цифрового типа — меньшая погрешность, благодаря выполнению вычислений за несколько периодов, большая точность и удобство применения. Недостатки — более высокая цена.

Инструкция по эксплуатации

Довольная простая инструкция для использования фазоуказателя предполагает несколько типов прибора.

Рассмотрим наиболее популярные образцы:

  • асинхронный двигатель марки И517М;
  • ламповый фазоуказатель;
  • электронный фазоуказатель с разноцветными щупами.
  1. Едва ли не самым востребованным считается асинхронный двигатель марки И517М. Трехфазовый прибор безошибочно указывает правильное подключение фаз посредством стрелки на часах. Если вращение индикаторного диска происходит в ее направлении (а это определяется с помощью дополнительно нанесенной метки контрастного типа), то порядок чередования был установлен верно. К слову, клеммами для прибора служат обмоточные выводы статора. Если же порядок фаз был нарушен – направление вращения будет обратным. В случае же отключения одной из фаз – вращение диска прекратится.

Другим популярным фазоуказателем служит прибор с обычной лампой накаливания в качестве основы. Впрочем, никто не ограничивает применение современных светодиодов или неоновых лампочек. Они также могут использоваться в конструкции, поскольку являются лишь сигнализаторами. Их подключение при этом производится через конденсаторы, что определяет эффективность использования прибора. Правда, нужно еще точно знать, где находится резистор. Ибо сопротивление цепей будет отличаться в зависимости от подключения к конденсатору или резистору. Если в первом случае наблюдается более яркое подсвечивание, то интенсивность свечения во втором может быть слабой или вовсе отсутствовать. Благодаря такому простецкому принципу и определяется порядок чередования фаз на двигателе.

Читайте также:
Технология гидроизоляции подвала изнутри от грунтовых вод

Однако существуют и более сложные приборы. Зачастую они используют электронный принцип действия, предполагающий наличие графической методики. Тем не менее собрать его можно своими руками. Для анализа напряжений изучаются фазные токи компонентов на трех ветвях несимметричного типа. Разная нагрузка на фазах носит емкостный или активный характер. Правильное подключение фаз должно характеризоваться троекратной разницей напряжения на разных ветках (конечно, если при этом был соблюден последовательный порядок). При нагрузке 60 Вольт на резисторе – неоновая лампа подаст световой сигнал. Таким образом будет определена правильность фазировки.
Внимание! Данный принцип действия является ключевым для схемы «ламповых» фазоуказателей. . В случае же перемены мест искомых фаз на ветвях – происходит неминуемое снижение нагрузки на резисторе

И даже при незначительном падении напряжения неоновая лампочка гореть не будет. Просто недостаточно питания. И по этому признаку можно смело делать вывод о некорректной фазировке. Когда работа двигателя будет подразумевать изменение вращения ротора из-за механизма реверса.

В случае же перемены мест искомых фаз на ветвях – происходит неминуемое снижение нагрузки на резисторе. И даже при незначительном падении напряжения неоновая лампочка гореть не будет. Просто недостаточно питания. И по этому признаку можно смело делать вывод о некорректной фазировке. Когда работа двигателя будет подразумевать изменение вращения ротора из-за механизма реверса.

Как правило, фазоуказатель состоит из корпуса и бравой тройки щупов. Последние зачастую маркируют цветом или какой-то символической буквой. В случае с разноцветной маркировкой обычно используют красный, желтый и зеленый цвета. Эти щупы позволяют получить световую либо звуковую реакцию на подключение к проводникам фазного типа. Например, в случае наличия непрерывного звука следует говорить о неправильной фазировке. И, наоборот, прерывистое звучание свидетельствует о корректности работы двигателя. Иногда на приборах присутствует специальная кнопка. Но похвастаться ей могут далеко не все.

Фото фазометров

;)

Вам понравилась статья? Поделитесь

Это не проблема, поскольку на всех электрических подстанциях устанавливаются специальные батареи из конденсаторов, которые занимаются компенсированием так званой реактивной мощности. Уже по описанию не сложно понять, чем такие устройства занимаются. Они уравнивают, компенсируют имеющуюся в сети индуктивность, которая создает негативное сопротивление, а значит нивелируют угол, образовавшийся между осями напряжения и тока, что в последствии и продемонстрирует такой прибор, как фазометр.

Читайте также:
Фундамент для двухэтажного дома: выбор материалов и этапы возведения

Коротко о фазометре

Для проведения измерений фазометр подключается к цепям напряжения, которые выступают опорной точкой, и токовой цепи, которая показывает положение измеряемого вектора. При работе в 3-х фазной сети может потребоваться подключение ко всем фазам.

Особенность современных приборов заключается в упрощенном принципе применения, поэтому разобраться с особенностями и тонкостями использования фазометра не составит труда даже малоопытному специалисту.

Измерение производится для двух фаз, после чего последняя фаза вычисляется на базе сложения векторов. Кроме того, фазометр часто применяется для измерения косинуса «фи», о чем упоминалось в начале статьи.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: