Vaihtovirtapotentiometri

Electrical4u

Kenttä: Perus sähkötiede

China

Mikä on AC-potentiaometri

Potentiaometri on laite, joka mitataan tuntomattoman jännitteen tasapainottamalla sitä tunnetun jännitteen kanssa. Tunnetaan voiva olla joko DC tai AC. DC-potentiaometrin ja AC-potentiaometrin toimintaperiaate on sama. Mutta niiden mittausten välillä on yksi merkittävä ero: DC-potentiaometri mitataa vain tuntomattoman jännitteen suuruuden. Sen sijaan AC-potentiaometri mitataa sekä tuntomattoman jännitteen suuruuden että vaiheen vertailemalla sitä tunnettujen viitearvojen kanssa. On olemassa kaksi AC-potentiaometrin tyyppiä:

Polaari-tyyppinen potentiaometri.
Koordinaatti-tyyppinen potentiaometri.

Polaari-tyyppinen Potentiaometri

Tällaisissa laitteissa käytetään kahden erillisen mittakaavan, joiden avulla mitataan suuruus ja vaihekulma tuntomattoman emf:n viitearvon perusteella. Mittakaavalla on mahdollisuus lukea vaihekulma jopa 3600 astetta. Sillä on elektrodynamometrityyppinen ammeteri sekä DC-potentiaometri ja vaihekuvaus-transformaattori, jota toimittaa yksivaiheinen virtalähde.

Vaihekuvaus-transformaattorissa on yhdistelmä kahdesta rengasmuotoisesta laminoitu staattori, jotka yhdistetään kohtisuorasti toisiinsa kuvan mukaisesti. Yksi on suoraan yhdistetty virtalähde ja toinen on sarjaan yhdistetty muuttuva vastus ja kondensaattori. Sarjakoostumuksen tehtävänä on ylläpitää vakio AC-virtaa potentiaometrissä tekemällä pieniä säätöjä siihen.

Staattoreiden välissä on laminoitu rotorilla, jossa on raideja ja kierroksia, jotka toimittavat jännitteen potentiaometrin liukuvarsiin. Kun virta alkaa kulkea staattoreista, rotorin ympärille kehittyy pyöreä kenttä, joka aiheuttaa emf:n rotoriin.

Rotoriin aiheutettu emf:n vaiheero siirto on yhtä suuri kuin rotorin liikekulma alkuperäisestä asemastaan, ja se on yhteydessä staattorien virtalähde-jännitteeseen. Kierrosten kokonaisjärjestely on tehty niin, että induoitu emf:n suuruus rotorissa voi muuttua, mutta se ei vaikuta vaihekulmaan, ja sitä voidaan lukea mittakaavasta, joka on kiinnitetty laitteen päälle.

Rotorin kierroksessa staattorin kierros 1 aiheuttama emf voidaan ilmaista

Rotorin kierroksessa staattorin kierros 2 aiheuttama emf,

Yhtälöistä (1) ja (2) saamme

Näin ollen kahden staattorin aiheuttama tulokseksi tuleva emf rotorissa

Missä, Ø antaa vaihekulman. Voit tutkia samankaltaisia kysymyksiä yläpuolella mainitussa sähkötekniikan monivalinta-kysymyksissä.

Koordinaatti-tyyppinen Potentiaometri

Koordinaatti-tyyppisessä AC-potentiaometrissa kaksi erillistä potentiaometria on yhdistetty yhteen piiriin, kuten kuvassa näkyy. Ensimmäinen on nimeltään in-phase-potentiaometri, jota käytetään mitatessa tuntomattoman emf:n in-phase-osaa, ja toinen on nimeltään quadrature-potentiaometri, joka mitataa tuntomattoman emf:n quadrature-osaa. Liukuvarsi AA' in-phase-potentiaometrissa ja BB' quadrature-potentiaometrissa käytetään saavuttaakseen halutun virtaann in-phase-potentiaometrissa ja quadrature-potentiaometrissa. Säädämällä rheostaattia R ja R' sekä liukuvarsia, quadrature-potentiaometrin virta tulee yhtä suureksi kuin in-phase-potentiaometrin virta, ja variabeligaalimaan näyttää nollan arvon. S1 ja S2 ovat merkkimuutoskytkimiä, joita käytetään testijännitteen polaarisuuden muuttamiseen, jos se on tarpeen potentiometrin tasapainottamiseksi. On olemassa kaksi askelmuunnos-transformaattoria T1 ja T2, jotka erottavat potentiaometrin linjasta ja antavat maan suojan kierrosten välille. Se myös toimittaa 6 volttia potentiaometreille.

Nyt mitatessa tuntomattoman emf:n sen päätepisteitä yhdistetään liukuvarsiin AA' valitsinkytkimen S3 avulla. Tehdessä joitakin säätöjä liukuvarsiin ja rheostaattiin, koko piiri tasapainotetaan ja galvanometri näyttää nollan arvon tasapainossa. Nyt in-phase komponentti VA tuntomattomasta emf:stä saadaan in-phase-potentiaometrista ja quadrature komponentti VB quadrature-potentiaometrista.

Näin ollen koordinaatti-tyyppisen AC-potentiaometrin tulokseksi tuleva jännite on