Đo dạng sóng và điện áp

Hình dạng của các đường cong điện áp và dòng điện được coi là thực tế hình sin, nếu bất kỳ tọa độ nào của nó khác với tọa độ tương ứng của một hình sin bằng nó về biên độ, với một đoạn không quá 5% biên độ.

Tính hình sin có thể được kiểm tra theo nhiều cách. Sử dụng cách đơn giản nhất trong số chúng, hãy quan sát đường cong được khảo sát trên màn hình của máy hiện sóng tia âm cực.

Đối với điều này, trước đó, hai đường hình sin giống hệt nhau được vẽ trên màn hình của thiết bị hoặc trên một tấm trong suốt, dịch chuyển theo chiều dọc so với nhau bằng 10% biên độ của chúng (Hình 1).

Sau đó, điện áp cần kiểm tra được đặt vào đầu vào Y của máy hiện sóng và bằng cách điều chỉnh mức tăng trên kênh Y và chu kỳ quét, định kích thước đường cong màn hình sao cho nó nằm trong dải giới hạn bởi các hình sin phụ trợ. Nếu điều này thành công, thì điện áp thực tế được coi là hình sin.

Cơm. 1. Các đường cong phụ trợ để xác định dạng dòng điện và điện áp bằng máy hiện sóng tia âm cực

Để xem xét cách thứ hai xác định tính hình sin của một đường cong, chúng tôi đưa ra một số định nghĩa. Như bạn đã biết, giá trị của một biến định kỳ có thể được đặc trưng bởi các giá trị (biên độ) hiệu dụng, trung bình và cực đại. Nếu đại lượng x biến đổi tuần hoàn theo một quy luật hình sin thì mọi giá trị của nó đều liên hệ với nhau theo một chiều nào đó.

Ví dụ, tỷ lệ giữa giá trị biên độ và giá trị hiệu dụng, được gọi là hệ số đỉnh ka = xm/ x = √2 = 1,41, tỷ lệ giữa giá trị trung bình trong nửa chu kỳ với giá trị biên độ, được gọi là hệ số giá trị trung bình kCp = xcp / xm = 2 /π = 0,637 và cuối cùng là tỷ lệ giữa giá trị hiệu dụng và giá trị trung bình, được gọi là tỷ lệ khung hình ke = x / xCp = π / (2√2) = 1,11.

Tập trung vào các tỷ lệ này, tiêu chuẩn cho phép xác định hình dạng hình sin của đường cong của một đại lượng định kỳ dựa trên kết quả đo đồng thời các giá trị trung bình và hiệu quả. Đường cong được coi là gần hình sin nếu 1,132> kph> 1,088.

Do hầu hết các dụng cụ đo được sử dụng trong thực tế đều được hiệu chuẩn theo giá trị trung bình nên không phải lúc nào cũng có thể đo trực tiếp giá trị trung bình và giá trị trung bình. Trong trường hợp này, giá trị khảo sát được đo đồng thời bằng biên độ (đỉnh) và vôn kế điện động. Nếu cần xác định cả ba hệ số đã đặt tên, thì nên kết nối vôn kế chỉnh lưu.

Số đọc của vôn kế và các hệ số đặc trưng cho độ sin của dạng có liên quan đến các tỷ lệ sau: ka = 1,41U1/ U2, кf = U2/0,9U3, kcp = 0,673 = U3/ U1, trong đó U1, U2, U3 — số đọc của vôn kế biên độ, điện động và thang đo chỉnh lưu được hiệu chuẩn theo các giá trị điện áp hình sin trung bình.

Một ví dụ. Để xác định dạng không hình sin của đường cong điện áp của cuộn thứ cấp của máy biến áp, điện áp pha được đo đồng thời với biên độ V3-43, điện động D-556 và vôn kế Ts4317 chỉnh lưu.

Số đọc của họ là U1 = 76 V, U2 = 61 V, U3 = 59,5 V. Khi đó ka = 1,41 x 76/61 = 1,76, ke = 1,11 x 61 / 59,5 = 1,14, kcp = 0,637 x 59,5 / 76 = 0,5

Do đối với đường cong hình sin, các hệ số này phải lần lượt là 1,41, 1,11 và 0,637, nên có thể kết luận rằng điện áp của cuộn thứ cấp của máy biến áp có dạng không phải hình sin. Hãy lưu ý rằng với điện áp hình sin, số đọc của cả ba vôn kế phải bằng nhau.