Компенсаторы переменного тока

Компенсаторы переменного тока так же, как и компенсаторы постоянного тока производят измерение напряжения путем его сравнения с известным, но уравновешивать нужно не только модуль напряжения, но и его форму. Уравновешивание основано на том принципе, что ток на участке цепи отсутствует, если к нему приложены равные по величине и противоположные по фазе напряжения.

На переменном токе отсутствует эталонный источник, аналогичный нормальному элементу, поэтому компенсаторы переменного тока менее точны, чем компенсаторы постоянного тока: рабочий ток в них приходится устанавливать по амперметру.

Компенсаторы переменного тока бывают двух типов:

1) Компенсаторы, снабженные фазорегулятором и измеряющие напряжение в полярной системе координат – полярно - координатные компенсаторы.

2) Компенсаторы, имеющие две рабочие цепи, напряжения которых сдвинуты на 90⁰. Они измеряют составляющие вектора напряжения и называются прямоугольно – координатными компенсаторами переменного тока.

Тв. – воздушный трансформатор.

аб, вг – реохорды.

устанавливается по амперметру определенной величины. Ток создает падение напряжения, на проволоке аб , которое совпадает по фазе с , т.к. сопротивление контура 1 преимущественно активное. Т.к. , то может быть отградуирован в единицах

Во вторичной обмотке Тв наводится эдс

.

- длина магнитной силовой линии.

Т.е. между и сдвиг по фазе 90⁰. Эта эдс создает в контуре 2 ток

(1)

М – взаимная индуктивность между первичной и вторичной обмотками Тв.

- сопротивление контура 2, носит активный характер.

Ток совпадает по фазе с . создает на “ вг“ падение напряжения , которое совпадает по фазе с . Следовательно, (1) показывает, что если , то автоматически, и амперметр в контур 2 не ставится. Для регулировки при изменении ставится сопротивление . Реохорд “ вг“ в единицах напряжения может быть отградуирован. Таким образом сдвиг по фазе между и составляет 90⁰. Центры реохордов, точки и электрически соединены между собой. и создают электрическую прямоугольную систему координат. Главная цепь конденсатора содержит , ИР.

Производят перемещение движков и до тех пор, пока ИР покажет 0, тем самым получают на “ аб“ и “ вг“ составляющие вектора напряжения, равного по модулю измеряемому, а по фазе сдвинутого на 180⁰ – составляющие вектора компенсирующего напряжения - и

; .

Погрешность компенсатора в значительной степени определяется относительной погрешностью установки рабочего тока по амперметру и в лучшем случае составляет 0,1%.

и должны быть одинаковой частоты. Если – чистая синусоида, а содержит еще и высшие гармоники, то уравновешивается только 1 ^ая гармоника, т.е. в общем случае полной компенсации получить нельзя.

ИР – резонансный гальванометр.