Электрические измерительные приборы и измерения

В момент t2 ток в фазах А и В положителен, а в фазе С — отри­цателен. Следовательно, в проводниках А, Z и В ток направлен на зрителя, а в проводниках  Y, С и X — от зрителя и магнитные линии магнитного поля повернуты еще на больший угол относительно своего начального направления (рис. 72, в).

Таким образом, во времени происходит непрерывное и равно­мерное изменение направлений магнитных линий магнитного поля, созданного трехфазной обмоткой, т. е. это магнитное поле вращает­ся с постоянной скоростью.

В нашем случае вращение магнитного поля происходит по часо­вой стрелке.

Если изменить чередование фаз трехфазной обмотки, т. е. изме­нить подключение к сети любых двух из трех катушек, то изменит­ся и направление вращения магнитного поля. На рис. 73 показана трехфазная обмотка, у которой изменено подключение катушек  В и С к сети. Из направления магнитных линий магнитного поля для ранее выбранных моментов времени t=0, t1 и t2 видно, что вра­щение магнитного поля происходит теперь против часовой стрелки.

Магнитный поток, создаваемый трехфазной системой перемен­ного тока в симметричной системе катушек, является величиной постоянной и в любой момент времени равен полуторному значению максимального потока одной фазы.

Это можно доказать, определив результирующий магнитный поток Ф для любого момента времени.

Так, для момента t1, когда ωt1==90°, токи в катушках принима­ют следующие значения:

Следовательно, магнитный  поток ФА катушки  А в выбранный момент имеет наибольшее значение и направлен по оси этой катушки, т. е. положительно.  Магнитные  потоки  катушки  В  и  С вдвое меньше максимального и отрицательны (рис. 74).

Геометрическую  сумму  потоков  Фа, Фв, Фс можно найти, построив их последовательно в принятом  масштабе в виде отрезков. Соединив начало первого отрезка с концом последнего, получим отрезок результирующего магнитного  потока  Ф. Численно этот поток будет в полтора раза  больше  максимального  потока  одной фазы.

Например, для  момента  времени  А (см. рис. 74) результирующий магнитный  поток

так как в этот момент результирующий поток совпадает с потоком Фа и сдвинут относительно потоков Фв и Фс на 60°.

Имея в виду, что в момент t1 магнитные потоки катушек прини­мают значения  результирующий маг­нитный поток можно выразить так:

В момент t=0 результирующее магнитное поле было направле­но по вертикальной оси (см. рис. 72, а). За время, равное одному периоду изменения тока в катушках, магнитный поток повернется на один оборот в пространстве и будет вновь направлен по верти­кальной оси, так же как и в момент t=0.

Если частота тока f, т. е. ток претерпевает f периодов изменения в одну секунду, то магнитный поток трехфазной обмотки совершит f ( оборотов в секунду или 60f оборотов в минуту, т, е,

n1 — число оборотов вращающегося магнитного поля в минуту.

Мы рассмотрели простейший случай, когда обмотка имеет одну пару полюсов.

Если обмотку статора выполнить так, что провода каждой фа­зы будут разбиты на 2, 3, 4 и т. д. одинаковые группы, симметрично расположенные по окружности статора, то число пар полюсов будет соответственно равно 2, 3, 4 и т. д.

На рис. 75 показана обмотка одной фазы, состоящая из трех симметрично расположен­ных по окружности статора катушек и обра­зующая шесть полюсов или три пары полю­сов.

В многополюсных обмотках магнитное поле за один период изменения тока повора­чивается на угол, соответствующий расстоя­нию между двумя одноименными полюсами.

Таким образом, если обмотка имеет 2, 3, 4 и т. д. пары полюсов, то магнитное поле за время одного периода изменения тока поворачивается на  и т. д. часть окружности статора. В общем случае, обозначив буквой р число пар полюсов, найдем путь, пройденный магнитным полем за один период изменения тока, равным одной р-той доли окружности статора. Следовательно, число оборотов в минуту магнитного поля обратно пропорционально числу пар полюсов, т. е.

Пример 1. Определить число оборотов магнитного поля машин с числом пар полюсов р=1, 2, 3 и 4, работающих от сети с частотой тока f=50 гц.

Решение. Число оборотов магнитного поля

Пример 2. Магнитное поле машины, включенной в сеть с частотой тока 50 гц, делает 1500 об/мин. Определить число оборотов магнитного поля этой ма­шины, если она будет включена в сеть с частотой тока 60 гц.

Решение. Число пар полюсов машины

Число оборотов магнитного  поля при новой частоте

Контрольные вопросы

Объясните устройство и принцип работы трехфазного генератора. В каком случае не нужен нулевой провод при соединении обмотки генератора и приемников звездой? Каково соотношение между линейными и фазными значениями напряже­ний и токов при соединении источников и потребителей энергии звездой и треугольником? Какие  достоинства  имеет  схема  соединения  приемников  треугольником? Каким выражением определяется мощность трехфазного тока при симмет­ричной нагрузке? Каким образом можно изменить направление вращения  магнитного поля симметричной трехфазной системы катушек? От чего зависит скорость вращения магнитного поля симметричной трехфазной системы?

ГЛАВА  VI ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ИЗМЕРЕНИЯ

§ 66. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Электрические измерительные приборы служат для измерения различных электрических величин: силы тока, напряжения, сопро­тивления, мощности, энергии, а также многих неэлектрических ве­личин, в том числе температуры, давления, влажности, скорости, уровня жидкости, толщины материала и др.

В связи с тем, что абсолютно точных приборов нет, показания электроизмерительных приборов несколько отличаются от действи­тельного значения измеряемых величин.

Разность между измеренным и действительным значением вели­чины называется абсолютной погрешностью прибора. Если, напри­мер, в цепи сила тока I=10 а, а амперметр, включенный в эту цепь, показывает Iизм:==9,85 а, то абсолютная погрешность показания прибора

Приведенной погрешностью прибора пр называется отношение абсолютной погрешности ΔА к наибольшему значению величины Амакс, которую можно измерить при данной шкале прибора: