Woltomierze

Przy omawianiu układów porównywania faz podaliśmy, że zgodność faz napięcia sprawdzamy za pomocą żarówek. Sposób ten jest obecnie rzadko stosowany ze względu na stosunkowo małą dokładność.. Zamiast żarówek używamy specjalnych woltomierzy, mianowicie przy łączeniu na ciemno stosujemy tzw. tcoltomierz zerowy, a przy łączeniu na jasno – woltomierz sumujący.

Woltomierz zerowy jest tak zbudowany, że uzyskuje się rozszerzenie podziałki przyrządu na początku, a przez to samo uTiększą czułość przyrządu. Sposób przyłączenia woltomierza zerowego przedstawiono na rys. 11-15.

Woltomierz sumujący ma dwie cewki, z których jedna Ci (rys. 11-16) jest przyłączona do uzwojenia wtórnego przekładnika napięciowego 1, a druga C2 jest połączona szeregowo z uzwojeniami wtórnymi przekładników i i ii oraz opornikiem dodatkowym R. Przy zgodności’ faz napięć przyłożonych do uzwojeń pierwotnych przekładników i i ii woltomierz sumujący ma największe odchylenie..

W nowoczesnych elektrowniach zamiast woltomierzy zerowych lub sumujących stosujemy przyrządy zwane synchronoskopami. Mają one tę zaletę, że wskazują nie tylko zgodność faz napięcia, ale podają również, czy należy zwiększyć czy też zmniejszyć prędkość obrotową dołączanej prądnicy.

Synchronoskop przedstawiony schematycznie na rys. 11-17 składa się ze stojana S wykonanego z blach żelaznych, posiadającego dwa bieguny z uzwojeniem jednofazowym, oraz z wirnika: W z uzwojeniem trójfazowym. Uzwojenie stojana przyłącza się do dwóch przewodów dołączanej prądnicy, a uzwojenie wirnika do szyn zbiorczych, do których ma być przyłączona ta prądnica. Pod wpływem prądu jednofazowego powstaje w stojanie zmienne pole między biegunami o częstotliwości równej częstotliwości dołączanej prądnicy. Natomiast w wirniku przyrządu powstaje pole wirujące o częstotliwości równej częstotliwości sieci. Działanie synchronoskwpu polega na wzajemnym oddziaływaniu na siebie obu tych pól. Wirnik stara się tak ustawić pod magnesami stojana, aby wskaż jego pola wirującego zgadzał się z kierunkiem pola zmiennego w tym momencie, gdy osiąga ono swą najwyższą wartość. Jeśli częstotliwość prądu przepływającego przez uzwojenie wirnika jest mniejsza od częstotliwości prądu, który przepływa przez uzwojenie stojana, to wskaż pola wirującego nie osiągnął jeszcze położenia odpowiadającego kierunkowi pola zmiennego w momencie, gdy pole zmienne ma już swą wartość najwyższą i wskutek tego przesuwa się o pewien kąt naprzód. Przy następnym obrocie pola wirującego różnica faz zwiększa się jeszcze, wirnik obraca się więc w jednym kierunku. Jeżeli częstotliwość w uzwojeniach wirnika jest większa niż w uzwojeniach stojana, to wirnik obraca się w odwrotnym kierunku. Przy równych częstotliwościach wirnik zatrzymuje się w położeniu odpowiadającym przesunięciu fazowemu między prądami przepływają cymi przez uzwojenia wirnika i stojana. Jeśli osiągniemy zgodność faz, to znaczy, gdy przesunięcie fazowe między obu prądnicami równe będzie zeru, to wskazówka przymocowana do wirnika zatrzyma się na wprost czerwonego znaczka na podzialce przyrządu.