Потенциометр переменного тока

Потенциометр - это прибор, который измеряет неизвестное напряжение, уравновешивая его с известным напряжением. Источником может быть постоянный или переменный ток. Принцип работы потенциометра постоянного тока и потенциометра переменного тока одинаков. Однако есть одно основное различие в их измерениях: потенциометр постоянного тока измеряет только величину неизвестного напряжения. В то время как потенциометр переменного тока измеряет как величину, так и фазу неизвестного напряжения, сравнивая его с известной опорой. Существует два типа потенциометров переменного тока:

1. Полярный тип потенциометра.

2. Координатный тип потенциометра.

Полярный тип потенциометра

В таких приборах используются две отдельные шкалы для измерения величины и фазового угла относительно некоторого опорного значения неизвестного ЭДС. На шкале предусмотрена возможность чтения фазового угла до 3600. Он имеет электродинамический тип амперметра вместе с потенциометром постоянного тока и фазосдвигающим трансформатором, который работает от однофазного питания.

В фазосдвигающем трансформаторе сочетаются два кольцевых ламинированных статора, соединенные перпендикулярно друг другу, как показано на рисунке. Один подключен непосредственно к источнику питания, а другой подключен последовательно с переменным сопротивлением и конденсатором. Функция последовательных компонентов - поддерживать постоянное переменное напряжение в потенциометре, делая небольшие корректировки.

Между статорами находится ламинированный ротор с пазами и обмоткой, которая подает напряжение на скользящую проволочную цепь потенциометра. Когда ток начинает течь от статоров, вокруг ротора создается вращающееся поле, которое индуцирует ЭДС в обмотке ротора.

Фазовое смещение ЭДС ротора равно углу перемещения ротора от его исходного положения и связано с напряжением питания статора. Вся система обмоток выполнена таким образом, что величина индуцированной ЭДС в роторе может изменяться, но это не влияет на фазовый угол, который можно прочитать на шкале, установленной сверху прибора.

Индуктированная ЭДС в обмотке ротора от обмотки статора 1 может быть выражена как

Индуктированная ЭДС в обмотке ротора от обмотки статора 2,

Из уравнений (1) и (2) получаем

Следовательно, результирующая индуцированная ЭДС в обмотке ротора от двух обмоток статора

Где, Ø дает фазовый угол. Вы можете изучить аналогичные вопросы в наших тестовых вопросах по электротехнике.

Координатный тип потенциометра

В координатном потенциометре переменного тока, два отдельных потенциометра объединены в одну схему, как показано на рисунке. Первый называется потенциометром в фазе, который используется для измерения фазовой составляющей неизвестного ЭДС, а второй называется квадратурным потенциометром, который измеряет квадратурную часть неизвестного ЭДС. Скользящие контакты AA’ в потенциометре в фазе и BB’ в квадратурном потенциометре используются для получения желаемого тока в схеме. Регулируя реостаты R и R’ и скользящие контакты, ток в квадратурном потенциометре становится равным току в потенциометре в фазе, и переменный гальванометр показывает нулевое значение. S1 и S2 - это переключатели, которые используются для изменения полярности тестового напряжения, если это необходимо для балансировки потенциометра. Есть два понижающих трансформатора T1 и T2, которые изолируют потенциометр от линии и обеспечивают защиту заземленными экранами между обмотками. Они также подают 6 вольт на потенциометры.

Теперь, чтобы измерить неизвестное ЭДС, его выводы подключаются к скользящим контактам AA’ с помощью переключателя S3. При некоторых регулировках скользящих контактов и реостата вся схема балансируется, и гальванометр показывает ноль при балансировке. Теперь компонент в фазе VA неизвестного ЭДС получается из потенциометра в фазе, а квадратурный компонент VB - из квадратурного потенциометра.

Таким образом, результирующее напряжение координатного потенциометра переменного тока составляет

А фазовый угол задается формулой

Применение потенциометра переменного тока

1. Измерение самоиндукции.

2. Калибровка вольтметра.

3. Калибровка амперметра.

4. Калибровка ваттметра.

Заявление: Уважайте оригинальные материалы, хорошие статьи стоят того, чтобы их делиться. Если есть нарушение авторских прав, пожалуйста, свяжитесь для удаления.