चरण मीटर - उद्देश्य, प्रकार, उपकरण और कार्रवाई का सिद्धांत

एक विद्युत मापने वाले उपकरण को चरण मीटर कहा जाता है, जिसका कार्य निरंतर आवृत्ति के दो विद्युत दोलनों के बीच चरण कोण को मापना है। उदाहरण के लिए, फेजर मीटर का उपयोग करके, आप तीन-चरण वोल्टेज नेटवर्क में चरण कोण को माप सकते हैं। चरण मीटर का उपयोग अक्सर किसी भी विद्युत स्थापना के पावर फैक्टर, कोसाइन फाई को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। इस प्रकार, विभिन्न विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और उपकरणों के विकास, कमीशन और संचालन में चरण मीटर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

जब फेजर मापा सर्किट से जुड़ा होता है, तो डिवाइस वोल्टेज सर्किट और वर्तमान माप सर्किट से जुड़ा होता है। तीन-चरण आपूर्ति नेटवर्क के लिए, चरण तीन चरणों में वोल्टेज से जुड़ा होता है, और वर्तमान ट्रांसफॉर्मर के द्वितीयक वाइंडिंग से भी तीन चरणों में जुड़ा होता है।

चरण मीटर के उपकरण के आधार पर, इसके कनेक्शन की एक सरलीकृत योजना भी संभव है, जब यह तीन चरणों में वोल्टेज से जुड़ा होता है, और वर्तमान में - केवल दो चरणों में।तीसरे चरण की गणना तब केवल दो धाराओं (दो मापा चरणों) के वैक्टर जोड़कर की जाती है। चरण मीटर का उद्देश्य - कोसाइन फाई माप (पावर फैक्टर), इसलिए सामान्य भाषा में उन्हें "कोसाइन मीटर" भी कहा जाता है।

आज आप दो प्रकार के चरण मीटर पा सकते हैं: इलेक्ट्रोडायनामिक और डिजिटल। इलेक्ट्रोडायनामिक या इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फेज मीटर फेज शिफ्ट को मापने के लिए एक आनुपातिक तंत्र के साथ एक सरल योजना पर आधारित होते हैं। दो फ्रेम दृढ़ता से एक दूसरे से जुड़े हुए हैं, जिनके बीच का कोण 60 डिग्री है, समर्थन में कुल्हाड़ियों पर तय किया गया है और कोई विरोधी यांत्रिक क्षण नहीं है।

कुछ शर्तों के तहत, जो इन दो फ़्रेमों के सर्किट में धाराओं के चरण बदलाव को बदलने के साथ-साथ इन फ़्रेमों के एक दूसरे से लगाव के कोण को बदलकर निर्धारित किया जाता है, मापने वाले उपकरण के जंगम हिस्से को कोण के बराबर घुमाया जाता है चरण कोण के लिए। डिवाइस का रैखिक पैमाना आपको माप परिणाम रिकॉर्ड करने की अनुमति देता है।

आइए एक इलेक्ट्रोडायनामिक चरण मीटर के संचालन के सिद्धांत को देखें। इसमें करंट I और दो मूविंग कॉइल का एक निश्चित कॉइल है। करंट I1 और I2 प्रत्येक गतिमान कॉइल के माध्यम से प्रवाहित होते हैं। बहने वाली धाराएं स्थिर कॉइल और मूविंग कॉइल दोनों में चुंबकीय प्रवाह बनाती हैं। तदनुसार, कॉइल्स के अंतःक्रियात्मक चुंबकीय प्रवाह दो टोक़ एम 1 और एम 2 उत्पन्न करते हैं।

इन क्षणों के मान दो कॉइल की सापेक्ष स्थिति पर निर्भर करते हैं, मापने वाले उपकरण के चलने वाले हिस्से के रोटेशन के कोण पर, और इन क्षणों को विपरीत दिशाओं में निर्देशित किया जाता है।क्षणों के औसत मूल्य गतिमान कॉइल (I1 और I2) में बहने वाली धाराओं पर निर्भर करते हैं, स्थिर कॉइल (I) में बहने वाली धारा पर, गतिमान कॉइल की धाराओं के चरण शिफ्ट कोणों के सापेक्ष स्थिर कुंडल (ψ1 और ψ2 ) में और डिजाइन मापदंडों के वाइंडिंग्स पर वर्तमान।

नतीजतन, डिवाइस का जंगम हिस्सा इन क्षणों की कार्रवाई के तहत घूमता है जब तक कि संतुलन नहीं होता है, जो रोटेशन के परिणामस्वरूप होने वाले क्षणों की समानता के कारण होता है। फेज मीटर स्केल को पावर फैक्टर के संदर्भ में कैलिब्रेट किया जा सकता है।

इलेक्ट्रोडायनामिक चरण मीटर के नुकसान आवृत्ति पर रीडिंग की निर्भरता और अध्ययन किए गए स्रोत से ऊर्जा की महत्वपूर्ण खपत हैं।

डिजिटल चरण मीटर को विभिन्न तरीकों से लागू किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक क्षतिपूर्ति चरण मीटर में उच्च स्तर की सटीकता होती है, भले ही इसे मैन्युअल मोड में चलाया जाता है। हालांकि, विचार करें कि यह कैसे काम करता है। दो साइनसोइडल वोल्टेज U1 और U2 हैं, चरण बदलाव जिसके बारे में आपको जानना आवश्यक है।

वोल्टेज U2 को चरण शिफ्टर (PV) को आपूर्ति की जाती है, जिसे कंट्रोल यूनिट (UU) से कोड द्वारा नियंत्रित किया जाता है। U3 और U2 के बीच फेज शिफ्ट को धीरे-धीरे तब तक बदला जाता है जब तक कि ऐसी स्थिति न आ जाए जहां U1 और U3 फेज में हों। U1 और U3 के बीच चरण बदलाव के संकेत को समायोजित करके, चरण संवेदनशील डिटेक्टर (PSD) निर्धारित किया जाता है।

फेज सेंसिटिव डिटेक्टर का आउटपुट सिग्नल कंट्रोल यूनिट (सीयू) को फीड किया जाता है। पल्स कोड विधि का उपयोग करके बैलेंसिंग एल्गोरिथ्म को लागू किया जाता है। संतुलन प्रक्रिया पूरी होने के बाद, फेज शिफ्ट फैक्टर (PV) कोड U1 और U2 के बीच फेज शिफ्ट को व्यक्त करेगा।

अधिकांश आधुनिक डिजिटल चरण मीटर असतत गिनती के सिद्धांत का उपयोग करते हैं।यह विधि दो चरणों में काम करती है: फेज़ शिफ्ट को एक निश्चित अवधि के सिग्नल में परिवर्तित करना, और फिर असतत संख्या का उपयोग करके इस पल्स की अवधि को मापना। डिवाइस में एक चरण-टू-पल्स कनवर्टर, एक समय चयनकर्ता (वीएस), एक असतत आकार देने वाली पल्स (एफ / एफएन), एक काउंटर (एमएफ) और एक डीएसपी शामिल है।

फेज़-टू-पल्स कन्वर्टर U1 और U2 से फेज़ शिफ्ट Δφ के साथ बनता है आयताकार दालें U3 एक अनुक्रम के रूप में। इन दालों U3 में इनपुट सिग्नल U1 और U2 की आवृत्ति और समय ऑफसेट के अनुरूप पुनरावृत्ति दर और कर्तव्य चक्र है। दालें U4 और U3 अवधि T0 की असतत संवेदी दालें बनाती हैं जो समय चयनकर्ता पर लागू होती हैं। बदले में समय चयनकर्ता U3 पल्स की अवधि के लिए खुलता है और U4 पल्स के माध्यम से चक्र करता है। समय चयनकर्ता के आउटपुट के परिणामस्वरूप, दालों के फटने U5 प्राप्त होते हैं, जिसकी पुनरावृत्ति अवधि T है।

काउंटर (एमएफ) सीरियल पैकेट यू 5 में दालों की संख्या की गणना करता है, जिसके परिणामस्वरूप काउंटर (एमएफ) पर प्राप्त दालों की संख्या यू 1 और यू 2 के बीच चरण बदलाव के समानुपाती होती है। काउंटर से कोड केंद्रीय नियंत्रण केंद्र को भेजा जाता है, और डिवाइस की रीडिंग को दसवें की सटीकता के साथ डिग्री में प्रदर्शित किया जाता है, जो डिवाइस के विवेक की डिग्री से प्राप्त होता है। असतत त्रुटि एक नाड़ी गणना अवधि की सटीकता के साथ Δt को मापने की क्षमता से संबंधित है।

डिजिटल कोसाइन फाई औसत इलेक्ट्रॉनिक चरण मीटर परीक्षण संकेत के कई अवधि टी पर औसत से त्रुटि को कम कर सकते हैं।डिजिटल औसत चरण मीटर की संरचना असतत सर्किट गिनती से एक और समय चयनकर्ता (BC2), साथ ही एक पल्स जनरेटर (GP) और एक असतत पल्स जनरेटर (PI) की उपस्थिति से भिन्न होती है।

यहां, फेज-शिफ्ट कन्वर्टर U5 में एक पल्स जनरेटर (PI) और एक टाइम सेलेक्टर (BC1) शामिल है। Tk की एक कैलिब्रेटेड अवधि के लिए, T से बहुत बड़ा, डिवाइस को कई पैकेट खिलाए जाते हैं, जिसके आउटपुट पर कई पैकेट बनते हैं, यह परिणामों के औसत के लिए आवश्यक है।

U6 दालों की एक अवधि होती है जो T0 की गुणक होती है, क्योंकि पल्स शेपर (PI) किसी दिए गए कारक द्वारा आवृत्ति को विभाजित करने के सिद्धांत पर काम करता है। सिग्नल U6 पल्स टाइम सेलेक्टर (BC2) खोलते हैं। नतीजतन, इसके इनपुट पर कई पैकेट आते हैं। U7 सिग्नल काउंटर (एमएफ) को खिलाया जाता है जो केंद्रीय नियंत्रण केंद्र से जुड़ा होता है। डिवाइस का रिज़ॉल्यूशन U6 के सेट द्वारा निर्धारित किया जाता है।

फेज़ मीटर की त्रुटि सिग्नल U2 और U1 के शून्य के माध्यम से संक्रमण के क्षणों के समय अंतराल के दौरान कनवर्टर द्वारा चरण शिफ्ट को ठीक करने की खराब सटीकता से भी प्रभावित होती है। लेकिन Tk अवधि के लिए गणना के परिणाम का औसत निकालने पर ये अशुद्धियाँ कम हो जाती हैं, जो कि अध्ययन किए गए इनपुट संकेतों की अवधि से बहुत अधिक है।

हमें उम्मीद है कि इस लेख ने आपको यह समझने में मदद की है कि फेज मीटर कैसे काम करता है। विशेष साहित्य में आप हमेशा अधिक विस्तृत जानकारी पा सकते हैं, सौभाग्य से, आज इंटरनेट पर बहुत कुछ है।