તબક્કો મીટર - હેતુ, પ્રકારો, ઉપકરણ અને ક્રિયાના સિદ્ધાંત

વિદ્યુત માપન ઉપકરણને ફેઝ મીટર કહેવામાં આવે છે, જેનું કાર્ય સતત આવર્તનના બે વિદ્યુત ઓસિલેશન વચ્ચેના તબક્કાના કોણને માપવાનું છે. ઉદાહરણ તરીકે, ફેસર મીટરનો ઉપયોગ કરીને, તમે ત્રણ-તબક્કાના વોલ્ટેજ નેટવર્કમાં તબક્કાના કોણને માપી શકો છો. કોઈપણ ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશનના પાવર ફેક્ટર, કોસાઇન ફી, નક્કી કરવા માટે ફેઝ મીટરનો ઉપયોગ વારંવાર થાય છે. આમ, વિવિધ વિદ્યુત અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો અને ઉપકરણોના વિકાસ, કમિશનિંગ અને સંચાલનમાં ફેઝ મીટરનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.

જ્યારે ફેસર માપેલ સર્કિટ સાથે જોડાયેલ હોય છે, ત્યારે ઉપકરણ વોલ્ટેજ સર્કિટ અને વર્તમાન માપન સર્કિટ સાથે જોડાયેલ હોય છે. ત્રણ તબક્કાના સપ્લાય નેટવર્ક માટે, ફેસર વોલ્ટેજ દ્વારા ત્રણ તબક્કામાં અને વર્તમાન ટ્રાન્સફોર્મરના ગૌણ વિન્ડિંગ્સ સાથે પણ ત્રણ તબક્કામાં જોડાયેલ છે.

ફેઝ મીટરના ઉપકરણ પર આધાર રાખીને, તેના કનેક્શનની એક સરળ યોજના પણ શક્ય છે, જ્યારે તે વોલ્ટેજ દ્વારા ત્રણ તબક્કાઓ સાથે પણ જોડાયેલ હોય, અને વર્તમાન દ્વારા - ફક્ત બે તબક્કામાં.ત્રીજા તબક્કાની ગણતરી પછી માત્ર બે પ્રવાહો (બે માપેલા તબક્કાઓ) ના વેક્ટર ઉમેરીને કરવામાં આવે છે. ફેઝ મીટરનો હેતુ - કોસાઇન ફી માપન (પાવર ફેક્ટર), તેથી સામાન્ય ભાષામાં તેમને "કોસાઇન મીટર" પણ કહેવામાં આવે છે.

આજે તમે બે પ્રકારના ફેઝ મીટર શોધી શકો છો: ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક અને ડિજિટલ. ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક અથવા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફેઝ મીટર ફેઝ શિફ્ટને માપવા માટે પ્રમાણસર મિકેનિઝમ સાથે સરળ યોજના પર આધારિત છે. બે ફ્રેમ્સ એકબીજા સાથે સખત રીતે જોડાયેલા છે, જેની વચ્ચેનો કોણ 60 ડિગ્રી છે, તે સપોર્ટ્સમાં અક્ષો પર નિશ્ચિત છે અને ત્યાં કોઈ વિરોધી યાંત્રિક ક્ષણ નથી.

અમુક પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, જે આ બે ફ્રેમના સર્કિટમાં પ્રવાહોની તબક્કાની શિફ્ટને બદલીને સેટ કરવામાં આવે છે, તેમજ આ ફ્રેમ્સના એકબીજા સાથે જોડાણનો કોણ, માપન ઉપકરણનો જંગમ ભાગ સમાન ખૂણા દ્વારા ફેરવવામાં આવે છે. તબક્કા કોણ માટે. ઉપકરણનો રેખીય સ્કેલ તમને માપન પરિણામ રેકોર્ડ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

ચાલો ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક ફેઝ મીટરના સંચાલનના સિદ્ધાંતને જોઈએ. તેમાં વર્તમાન I ની નિશ્ચિત કોઇલ અને બે મૂવિંગ કોઇલ છે. I1 અને I2 પ્રવાહો દરેક ફરતા કોઇલમાંથી વહે છે. વહેતા પ્રવાહો સ્થિર કોઇલ અને ફરતા કોઇલમાં બંનેમાં ચુંબકીય પ્રવાહ બનાવે છે. તદનુસાર, કોઇલના અરસપરસ ચુંબકીય પ્રવાહ બે ટોર્ક M1 અને M2 ઉત્પન્ન કરે છે.

આ ક્ષણોના મૂલ્યો માપન ઉપકરણના ફરતા ભાગના પરિભ્રમણના કોણ પર, બે કોઇલની સંબંધિત સ્થિતિ પર આધારિત છે અને આ ક્ષણો વિરુદ્ધ દિશામાં નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે.ક્ષણોના સરેરાશ મૂલ્યો મૂવિંગ કોઇલ (I1 અને I2) માં વહેતા પ્રવાહો પર, સ્થિર કોઇલ (I) માં વહેતા પ્રવાહ પર, ગતિશીલ કોઇલના પ્રવાહોના તબક્કાના શિફ્ટ કોણ પર આધારિત છે. સ્થિર કોઇલમાં (ψ1 અને ψ2 ) અને ડિઝાઇન પરિમાણોના વિન્ડિંગ્સ પર વર્તમાન.

પરિણામે, ઉપકરણનો જંગમ ભાગ આ ક્ષણોની ક્રિયા હેઠળ ફરે છે જ્યાં સુધી સંતુલન ન થાય ત્યાં સુધી પરિભ્રમણના પરિણામે ક્ષણોની સમાનતાને કારણે થાય છે. ફેઝ મીટર સ્કેલ પાવર ફેક્ટરના સંદર્ભમાં માપાંકિત કરી શકાય છે.

ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક ફેઝ મીટરના ગેરફાયદા એ આવર્તન પરના રીડિંગ્સની અવલંબન અને અભ્યાસ કરેલ સ્ત્રોતમાંથી ઊર્જાનો નોંધપાત્ર વપરાશ છે.

ડિજિટલ તબક્કાના મીટરને વિવિધ રીતે લાગુ કરી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, વળતરના તબક્કાનું મીટર મેન્યુઅલ મોડમાં ચાલતું હોવા છતાં તેની ચોકસાઈની ઉચ્ચ ડિગ્રી હોય છે. જો કે, તે કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે ધ્યાનમાં લો. U1 અને U2 બે સાઇનુસોઇડલ વોલ્ટેજ છે, જે વચ્ચેનો તબક્કો શિફ્ટ છે જે તમારે જાણવાની જરૂર છે.

વોલ્ટેજ U2 એ ફેઝ શિફ્ટર (PV) ને પૂરું પાડવામાં આવે છે, જે કંટ્રોલ યુનિટ (UU) ના કોડ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. જ્યાં સુધી U1 અને U3 તબક્કામાં છે ત્યાં સુધી U3 અને U2 વચ્ચેનો તબક્કો ક્રમશઃ બદલાય છે. U1 અને U3 વચ્ચેના તબક્કાના શિફ્ટના ચિહ્નને સમાયોજિત કરીને, તબક્કો સંવેદનશીલ ડિટેક્ટર (PSD) નક્કી કરવામાં આવે છે.

ફેઝ સેન્સિટિવ ડિટેક્ટરનું આઉટપુટ સિગ્નલ કંટ્રોલ યુનિટ (CU) ને આપવામાં આવે છે. પલ્સ કોડ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને સંતુલન અલ્ગોરિધમનો અમલ કરવામાં આવે છે. સંતુલન પ્રક્રિયા પૂર્ણ થયા પછી, ફેઝ શિફ્ટ ફેક્ટર (PV) કોડ U1 અને U2 વચ્ચેના તબક્કાની શિફ્ટને વ્યક્ત કરશે.

મોટાભાગના આધુનિક ડિજિટલ તબક્કાના મીટર અલગ ગણતરીના સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરે છે.આ પદ્ધતિ બે પગલામાં કામ કરે છે: તબક્કાની શિફ્ટને ચોક્કસ સમયગાળાના સંકેતમાં રૂપાંતરિત કરવી, અને પછી અલગ નંબરનો ઉપયોગ કરીને આ પલ્સનો સમયગાળો માપવા. ઉપકરણમાં ફેઝ-ટુ-પલ્સ કન્વર્ટર, ટાઇમ સિલેક્ટર (VS), ડિસ્ક્રીટ શેપિંગ પલ્સ (f/fn), કાઉન્ટર (MF) અને DSP હોય છે.

ફેઝ-ટુ-પલ્સ કન્વર્ટર U1 અને U2 થી ફેઝ શિફ્ટ Δφ સાથે બને છે. લંબચોરસ કઠોળ ક્રમ તરીકે U3. આ કઠોળ U3 માં પુનરાવર્તન દર અને ફરજ ચક્ર હોય છે જે ઇનપુટ સિગ્નલ U1 અને U2 ની આવર્તન અને સમય ઓફસેટને અનુરૂપ હોય છે. કઠોળ U4 અને U3 પીરિયડ T0 ના અલગ સેન્સ કઠોળ બનાવે છે જે સમય પસંદગીકાર પર લાગુ થાય છે. બદલામાં સમય પસંદગીકાર U3 પલ્સની અવધિ માટે ખુલે છે અને U4 કઠોળ દ્વારા ચક્ર કરે છે. સમય પસંદગીકારના આઉટપુટના પરિણામે, કઠોળ U5 ના વિસ્ફોટ પ્રાપ્ત થાય છે, જેનો પુનરાવર્તન સમયગાળો T છે.

કાઉન્ટર (MF) સીરીયલ પેકેટ U5 માં કઠોળની સંખ્યાની ગણતરી કરે છે, પરિણામે કાઉન્ટર (MF) પર પ્રાપ્ત કઠોળની સંખ્યા U1 અને U2 વચ્ચેના તબક્કાના શિફ્ટના પ્રમાણસર છે. કાઉન્ટરમાંથી કોડ સેન્ટ્રલ કંટ્રોલ સેન્ટરને મોકલવામાં આવે છે, અને ઉપકરણના રીડિંગ્સ દસમા ભાગની ચોકસાઈ સાથે ડિગ્રીમાં પ્રદર્શિત થાય છે, જે ઉપકરણની વિવેકબુદ્ધિની ડિગ્રી દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે. વિવેકિતતાની ભૂલ એક પલ્સ ગણતરી સમયગાળાની ચોકસાઈ સાથે Δt માપવાની ક્ષમતા સાથે સંબંધિત છે.

ડિજિટલ કોસાઈન ફી એવરેજિંગ ઈલેક્ટ્રોનિક ફેઝ મીટર ટેસ્ટ સિગ્નલના કેટલાક સમયગાળા T પર એવરેજ કરીને ભૂલ ઘટાડી શકે છે.ડિજિટલ એવરેજ ફેઝ મીટરનું માળખું એક વધુ સમય પસંદગીકાર (BC2), તેમજ પલ્સ જનરેટર (GP) અને એક અલગ પલ્સ જનરેટર (PI) ની હાજરી દ્વારા અલગ સર્કિટ ગણતરીથી અલગ પડે છે.

અહીં, ફેઝ-શિફ્ટ કન્વર્ટર U5 માં પલ્સ જનરેટર (PI) અને ટાઇમ સિલેક્ટર (BC1)નો સમાવેશ થાય છે. Tk ના માપાંકિત સમયગાળા માટે, T કરતાં ઘણું મોટું, ઉપકરણને ઘણા પેકેટો ખવડાવવામાં આવે છે, જેના આઉટપુટ પર ઘણા પેકેટો રચાય છે, પરિણામોની સરેરાશ માટે આ જરૂરી છે.

U6 કઠોળનો સમયગાળો T0 નો ગુણાંક હોય છે, કારણ કે પલ્સ શેપર (PI) આપેલ પરિબળ દ્વારા આવર્તનને વિભાજીત કરવાના સિદ્ધાંત પર કામ કરે છે. સિગ્નલ U6 કઠોળ સમય પસંદગીકાર (BC2) ખોલે છે. પરિણામે, ઘણા પેકેટ તેના ઇનપુટ પર આવે છે. U7 સિગ્નલ કાઉન્ટર (MF) ને આપવામાં આવે છે જે કેન્દ્રીય નિયંત્રણ કેન્દ્ર સાથે જોડાયેલ છે. ઉપકરણનું રિઝોલ્યુશન U6 ના સેટ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

તબક્કા મીટરની ભૂલ પણ શૂન્ય દ્વારા U2 અને U1 સિગ્નલોના સંક્રમણની ક્ષણોના સમય અંતરાલ દરમિયાન કન્વર્ટર દ્વારા ફેઝ શિફ્ટને ઠીક કરવાની નબળી ચોકસાઈથી પ્રભાવિત થાય છે. પરંતુ Tk સમયગાળા માટે ગણતરીના પરિણામની સરેરાશ કરતી વખતે આ અચોક્કસતા ઓછી થાય છે, જે અભ્યાસ કરેલ ઇનપુટ સિગ્નલોના સમયગાળા કરતા ઘણો મોટો છે.

અમે આશા રાખીએ છીએ કે આ લેખ તમને ફેઝ મીટર કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તેની સામાન્ય સમજ મેળવવામાં મદદ કરશે. તમે હંમેશા વિશેષ સાહિત્યમાં વધુ વિગતવાર માહિતી મેળવી શકો છો, જેમાંથી, સદભાગ્યે, આજે ઇન્ટરનેટ પર ઘણું બધું છે.