Измерители частоты и коэффициента мощности. Что такое частотомер и фазометр?

Для измерения частоты переменного тока в настоящее время применяют в основном только стрелочные частотомеры (например, Д1506 и Д1606) ферродинамической системы. В частотомерах применена схема с параллельным резонансным контуром, настроенным на частоту, лежащую вне пределов измерения прибора.

Что такое частотомер?

Частотомеры являются приборами логометрического типа (двухэлементный прибор для измерения отношения двух электрических величин, не имеющий противодействующего момента).

Принципиальная электрическая схема частотомера Д1500 ферродинамической системы приведена на рис. 1,а. Неподвижная обмотка А логометра соединена последовательно с дросселем Д1, конденсатором С1 и резистором R1. В этой цепи значение тока и фазовый угол между током и напряжением зависят от частоты переменного тока. Обмотка подвижной рамки соединена последовательно с конденсатором С2, и в этой цепи подведено напряжение, равное по величине напряжению, подводимому к цепи неподвижной обмотки.

Рис.1. Принципиальная электрическая схема и схема включения частотомера в сеть частотой 50 Гц

Индуктивность дросселя Д1 регулируют так, чтобы вращающий момент прибора был равен нулю для точки, соответствующей середине шкалы. Если при этом цепь подвижной обмотки (рамки) замкнуть на дроссель Д3 и резистор R2, то получится цепь «электрической пружины», создающая противодействующий момент. Так как вращающий момент зависит от частоты переменного тока, а противодействующий момент — от угла отклонения, то угол отклонения получается зависимым от частоты и шкала прибора градуируется непосредственно в единицах частоты — герцах (Гц).

Что такое частотомер. Принцип действия частотомера

Для измерения частоты переменного тока применяется стрелочный ферродинамический частотомер, имеющий шкалу, отградуированную от 45 до 55 Гц (или от 55 до 65 Гц, в зависимости от того какая частота судовой сети используется), и состоящий из двух частей: измерительного прибора и добавочного устройства к последнему. Принципиальная схема частотомера изображена на рис. 1.

Основными элементами схемы являются: неподвижный резонансный контур, подвижная рамка, создающая вращающий момент, и подвижная рамка, создающая противодействующий момент («электрическая пружинка»).

Резонансный контур состоит из четырех неподвижных катушек S, надетых на магнитопровод (на схеме не показан); дросселя L1 переменной индуктивности, двух конденсаторов С1 и добавочных сопротивлений R4, R5 и R6. Этот контур настроен на частоту 50 Гц. Ток I в неподвижных катушках при резонансной частоте совпадает по фазе с напряжением сети.

Вращающий момент создается взаимодействием тока I резонансного контура с током I1, протекающим через катушку рамки W1, включенную последовательно с добавочным сопротивлением R2 на зажимы шунта R1. В цепь подвижной рамки W1 включен конденсатор С2, поэтому ток в рамке I1 на 90° опережает напряжение сети.