Компенсатор (потенциометр) переменного тока
Класс 21е, 32
21е, 36 № 97171
СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ
НИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
B. О. Арутюнов
КОМПЕНСАТОР (ПОТЕНЦИОМЕТР) ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Заявлено 7 февраля 1951 г, за ¹ 3738/446853 в Министерство электролрол)ышлеиности СССР
Опубликовано в «Б)оял(теие изобретений ° . (1« " за 1954 г.
Влектродвпжущая сила переменного тока, как и всякая синусо((дал)ная ве;шчина, определяется тремя ве tl«It(I(a)t»: деиствующнм значением (амплитудой), фазой и частотой.
Известные компеисаторы (потенпиоиетры) переменного тока позволя)от
1 производить измерение только двух величин — действующеп) значения (амплитуды) и фазы.
В предлагаемом компеисаторе благодаря совместному использованию ч Tl lpcxполюснпка и делителя тока достигается возможность одновременного измерения в
lllllpoRoM диапазоне частот всем трек величин: де11ству(ощего значения, фазы и частоты, карактеризующях переменный ток.
Вышеупомянутые четырекполюсник и делитель тока вк;почаются между источником питания компенсатора и его рабочей цепью таким образом, что посредством четырекпол)оси)п а можно устанавливать наперед иябранное и одинаковое для всех частей произведение 1(o рабочего тока 1 на круговую частоту (о, а посредством делителя тока, представлчющего собой систему переменнык актив)II lx сопротивлений, можно, во-II(рвык, устанавливать номинальну)о величину компенсирующего тока при неизменности вышеуказанного произведения 1(о, и, Во-вторых, отсчитывать частоту. Ири этом элементы четырекполюсника (активпыг и р(активны «сопротивления, выпрямители или другll(элл менты) обр,".—
CX(Мт«H 0, «HOII lt;I II(B(É КОТОРОЙ может б1>1т(«1 (т lноВл и Toll Ip«ГВязаи— пьш Г III>It)le@In»t>III) произведением
1ш однозначной зависимостью, в частности, лп(нейной.
На фиг. 1 иредставлечи Гx(ма предлагаемого компенсатора, вьшо;шенного как полярно-координатный комиенсатор переменного гока; иа фиг. 2«3 и 4 — разли(ные Варианты устройства четырелполюсника предлагаемого компенсатора; иа фпг. 5 и 6 два варианта (x(мы пред;ига«мого компенсатора. выполненного по типу прямоугольно-координатного (комплексного) потенциометра.
Рабоча;1 цепь компенсатора (1) «т. с.
Гопротивлешп, падение. напряжения на кото))о)1 яВля(*.Tctt 1 омп((llcllpx lощГЙ э.д.с.
«dTo падение напряя;ения «ãçäàåòñÿ током
I», которьш должен быть вполне опред«;(енным и всегда одним и тем;к(для т(гo, чтобы oltp(.деленным положениям движков (2) — (3) в«(«гда (оответствовал( одно и то же опреде;пинос знач(HIIc комltc11cttpу1(и(ей э. д. (. Для установки необходимого зн Оказывается, что прп постоянном значении произведения Хсо и установке. одного и того же значения части тока Х, ðàllной И, вел(гчина сопротивления (4) Однозначно связана с. частотой О) и, следоВательно, зная величину cplfp(iòèâëcíïtt (4), х!Ожно найти значение частоты (0. Определенное наперед заданное зиаченпс 1(о устанавливается посредством четыр,xHo;IlocHlfl>il (8); после установки этогp значения де;штелсм (4) — (5) устанавливается также опрсдс;icifHpc наперед заданное значение 1,.,(алес, изменением H0H0iliCHHH;l13lfiIil>0I3 (2) — (3) и 1101301)0том ротора <()азорегул5!Тора (9) осуществляется компенсация измеряемой d. !. с. и этим (. амьи! достпГистс5! Возу(ожность определить и)е трп ве.шчины, характеризующие персмснньш ток: положение ;(впжк0.3 (2) — (3) даст;(сйствующсс значение. измеряемой э. д. с., угол поворота »oTора (ра:,0!)ct);i Iтора (9) — его фазу, и полил;еиис движков делителя токи частоту Од. Установка необходимого значения токи осуществляется посредством нагревателя (10) термопары. Сыми вк;!)о каст в себя ти(жс источник питания с регулировочиым приспосоолеиисм. например, в впде реостата (11). На фиг. 2 представлен один из вир«аптОВ схсм !< .ты1)схпол10сники> )3 однОП из ветвей которого иротека< т ток Ip, связанный с произ)3сденисм Хсо однозначной, в частности, линейной зис)иси)!ОГТ! !о, (12) — раоочая цсш комы нситори: (13) — конденсатор, включенный параллельно цени питания и служащий для пропуска)шя через него наперед Выбранного и одинакового,(ля всех частот токи: (14) — индуктивность, вклночснния HOследовательно в цепь делителя Tока и служящая для 1 0мпснсации искижиlоп(еl о действия активного сопротивлшнся (10) „ которое. представляет собой сопротивление прибора,T;Ift измерения тока Ip, в частности, нагреватель тсрмопары, и (1 l) j)cOCTitT Для YCT Ec;Ilf ()состоиl Ом (11) у ста)!авл)н>ать Нсрод измерением всегда одно и то же определенное значение тока Ip, то прп с!а:!11чни вышеуказанной линейной зависимости между этим током и произведением рабочего тока на круговусо частоту Хсо, величина этого произведения будет определенна п постоянна. На (рпг. 3 прсдставлс(1 д()у 1 ОЙ Вц)п<(нт схемы, Обеспечивающс и вышсуказаннусо зависимость, где (12) — рабочая цепь компснсатора; (13) и (10) — псклсдовательно сосдпнспныс конденсатор и активное Сопротивление (сопротивление изм<— рите !CHOCO прибора), присоединенные паралле1I>110 li lfljHT) (15) в цепи питания и служащие для Ответвления в t«x»аперед ВВIÎj)BHHol 0 If ОдиникОВОГО для Вс< x. ча(т<)т тока. I p, (16) — кондеп< атор, Ills HTitj)a!OH(Its цепь делителя тока и служащий;сля компеH(ll(lfH искижа!ощсго действ!!я иктивHf>lx сопротивлений (10) и (15); (11)— j)< îñTHò для установки тока Ip. На Фиг. 4 пре,(c Tивлен еще )дии 1)ариинт схемы четырехпос!!Осинки, в ко 0ром можно установить T) )ке;!Ннейпуlo :3 д!с)ВДУ Tpliol 1со. В этой cxntc (12) — рабочая цепь l, 0ìHcícàòîðà; (17) — первичная обмотка катушки 1)запмной инду ктиВности, ! 3к.!)очес)ная последовательно в цепь питания: (18) — вторичная обмотка той жс катушки, замкнутая па акти!)ное сопротив ICHiic (10) (катушка взаимной индуктивиости в данном случае, служит для ус) <иов.!сп!ы 13 (<е лто))ич!(ОП Об)
На фпг. 5 представлена принцшн!альиая схема пр< дна гиемого компенсатори. выполненного ilo типу прямоугольно-коор;,HHàòHîãî (комплексного) потеицпомстра с дву)ш цепями, в когopi>lx протекают токи, с(13ifffyTI>ie на 90 Относительно друг ;(j)j>Ã(I Д;!Я ПОЛУ Ч(. НИЯ СОСТВВЛЯIОЩИХ Ко)!П,l<. li(ного компенсирующего напряжения. 3,(есь: (l) — активное сопротивление рабочей цеип, (4) †(5) — делитель тока, (13) — кондсиcRToj), шунтнрующнйс цепь, состоящу!о из сопротивления (1) и делителя (4) — (5) > (16) и (19) — после„ п)ательпо соединенные конденсатор и активное сопротивление, шунтпрованные активным сопротивлением (15), включенньп! В цепь питания: (11) — реостат для установки тока Ip, (10) — нагреватели термопар, с I q IHHH(itx;(ля измерения токов Ii и 10, сдвинуть!х по фазе относительно друг друга ia 90 . Влагодаря делителю тока (4) — (5) (асть I< тока, Х ответвляется в цепь сопротивл<чнся (1) и создает на нем падеш е паиря;кения, являющееся вещественной частью F< компенсирующей э. д. с. .<(Нпз!Ой ее частью Е2 является падение напряжения, создаваемое токo)l Io на ñpпротивлс нпи (19). Нсооходимое число зпи) ОВ;(,!я Ef и Еэ можно полу чить, использу5! пзвсстныс сиог<)оы;(<леиия наX ()(1 1 пряжения, применяемые, например, в компенсаторы постоянного тока. Работа на комиснсаторе ведется в следующей последовательности: сначала реостатом (11) устанавливается определенное наперед заданное значение тога l„. Тем самым устанавливается определенное значение произведенпя ((О. Затем делителем (4) — (5) устанавливается определенное, значение тока J!. По полож<— ItHIo рукояток делителя тока можно опию вычислить, лпоо прямо отсчитать частоту, а после компенсации измеряемой э. д. с. Напря;кениями Е(и Е2 по величине и отно)испи!о последни); определить величину и фазу исследуемой э. д. с. Е. Н3 фиг. 6 представлен другой вариант принципиальной cxe)rlr компепсатори, вь)Ho;tr(oHHoI о по типу прямоугольHo-ко(цыи. натного (комплсксного потенциометра) > где (1) — активное сопротивление рабо чей ц(ин: (4) — (5) делитель токи; (13) — конденсатор >re T)>lpcxtto,(10clrltl и(.> Итпрд lощий цеп!>, состоящ1 10 из collpoтив;(ения (1) )(де;п(тсля (4) — (5): (17)— первичная оод(отка катушки взаимной индуктивностl(> вкл)оченная иоследовительио в цепь питания: (18) — вторичиая оомотка катушки взаимной пндуктивности, которая последовательно соединена с активным сопротивлением (15); (11)— реостат: (10) — нагреватели Гер)(опар, служащи.(для определения токов Е(и lo. Определение параметров, x3pактеризуюи()(: исследуемую 3. д. с. Е. осущестгляется в этом компенсаторе таким я;е обраOîì. как и определение соответству(0щик t(»p»xtcòpo() по(редств<и(комиеис»т<)р3, cx(ма которого предстивлеиа ии фиг. 5. Пре.дмст пзооретеиия 1. Ко)п(снсатор (потенциометр) иерем(иного тока для измерения величпнь(. фазы и частоты переменного напряжения Bшироком,диапазоне частот. о т;! ич и ю шийся тем> что, с цел(по одновременного измерения все(треx пара)и.тров измеряемого напряжения, ме)(;д) источником питания потенциометра и его рабочей цен(по вк.почеиы и;т)!ре);пол!Оспик, с ио)(ои(ь)0 1 ОторОГО устиниВ:пп)а(тся иашред выорапное и одинаковое для всек частот произведение lO) рабочего тока l на кругову)о частоту (О, и делитель токи, прсдставл(пои!И)! собою систему исремоннык актиш(ык соирот)<влеиий и служащий, во-перв)!к, для установки поминальной ве;пп(пны компенсирующего тока ири неизменности выш сук азии но го произве)ения lu) BTopbtx, для 0Тсчета. частоты, причем элем HTb(четыредполгосника (активные и реактивные сопротивления, выпрямители илн другие элементы) ооразуют скед(у> в одной из ветвей которой может быть установлен то)ъ Ip, сВязанный с Вышсу казаннь)м произведением lu) однозначной зависимо(тгио (B частнос Ги, линепнои) 2. Компснсатор Iro;r и ч и в))q)t)! c я тем> что чстырегпол(осник с)ставлеи rl;l: и) конденсатора. Вк,поч(иного параллельно цепи питания и служащего для пропуск»пня через этот конденсатор наперед выора нного и одинакового для Вссх частот тока и о) ипдуктивиости. Вк:почеиной последовательно в ц<чп l(— лителя токи и слу кащей для компенс»цпи искам;иющего действия активного сопротивления цепи конденсатора (фиг. 2). 3. Конденсатор по п. 1, о т л и ч а юшийся тем. что четырекполюсник со(тавлен из: (1) последовательно со(дпиенHI!x. конденсатора и активного сопротиг,— леиия, присоединенны(параллельно и шунту в цепи питания и слу;кащик ДЛH ответвления в ННх наперед выбранного и одинакового для все); частот ток<1 и О) конденсатора. шунтирующего цегп делителя тока и служащего для комп(исацип Hclii!Hi 4. Коми< исатор Но п. 1> о т л и ма 10шийся тем. (To четырекпо;посник сo T3Bë H из: и) катушки В)<ии)п(о)! Инду> тпвности, первичная обмотка котор гй вкл!Очеии в цсш питания последовательНО, <1 ВТОР!!ЧНИЯ ЗИМКН1 ТИ Hi!;11\ТИВНОЕ сопротивление. и которая слу;кит для установки во вторичной цепи нип(р<>д выбранного и одинакового для всем и»CTOT ГОК;1. И и) КОНДЕНСИ 1 ОР3, ВКЛIОЧЕИПО1 о пириллельпо цепи де,п(теля ток» и (;liя;3IH(го для компенсации пск;1<ки)о(пег . действия индуктивного соиротивл(ния ВтОРичнои Ц(иr(кит1 HIHH BBi! U)(HBH Iп(дуктивности (фиг. -1). 5. КомшH(àòîð ио пп. 1 и 3, выиолнеl!HI>11! Но тину прямоугольпо-коордиНатНОГО (КОМИЛЕКСНОГO) ПОтЕНцпоМЕтра— с двумя цепями, в которы. . Иротекигот токи, сдвинутые H» !)() относительно друг ,)р1 Га д;Iя получения сост()вляю1ци) 1;oi(I(лскс ного компенсирующего напряжения, отлича)ощийся тем, что одни из <)ти); цепей. содержащая делитель токи и активное сопротивление рабочей цепи. шунтировини ко)(деисатором четь)ре)ч(оЛIОСПИКИ, (l )PV) ИЯ. COlPP 33(Ö3)t ПОС;!(ДОвительпо соединенные иктигиое сопротивление и второй конденсатор, п(унтировина активным сопротивлением, вк;поченным в цен!. пптиипя (фиг. 5). 6. Компенсатор Но ии. 1 и 4, выполи< ниьш по типу прч(0vl ольHo-координатИО) О (!(ОМИ;((l СИОГО) ПОТ(НЦИОМСТ)Ш (Дв)М 9 1 1 мя цепями, в которых протекают токи, сдвинутые на 90 относительно друг друга, для получения составляющих комплексного компенсирующего напряжения, отличающийся тем, что одна пз :-тих цепей, содержащая делитель тока и активное сопротивление. рабочей цепи, шунтирована конденсатором четырехполюсника, а другая образует вторичную цепь катушки взаимной пндуктивности, первичная оомотка которой вк;ночена последовательно в цепь питания (фиг. б). Фиг. 4 сриг. 5 Фиг. б lf Ота. рсдактор И. Д. Тихоииров Стандартгиз. Подп, к печ. 15/Х 1956 г. Ооъеп 0,375 п. л. Тираж 400, Цена 75-кон.. Типография издва «Московская правда», Потаповский пер., 3. Зак 90
