Tìm hiểu về đồng hồ đo thứ tự pha

Phép đo xoay pha hoặc thứ tự pha là cần thiết khi kết nối nguồn cung cấp ba pha với ổ điện, động cơ điện và các hệ thống điện khác. Đồng hồ đo thứ tự pha hiển thị tính đúng đắn của kết nối ba pha với tải. Nếu thứ tự pha không đúng cách sẽ dẫn đến sự cố hệ thống phụ tải. Chúng ta hãy xem xét khái niệm này một cách ngắn gọn.

Thứ tự chỉ thị pha là gì

Thứ tự mà điện áp pha riêng lẻ đạt được giá trị cực đại tương ứng của chúng trong hệ thống ba pha được gọi là thứ tự pha. Hãy để chúng tôi xem điều này xảy ra như thế nào với cuộc thảo luận sau đây.

Hệ thống cung cấp ba pha cần ba EMF một pha với điều kiện chúng phải có cùng cường độ điện áp và tần số nhưng có độ lệch pha khác nhau, thường bằng 120 độ.

Ba nguồn emf một pha và mối quan hệ pha của chúng được thể hiện trong hình a và b. Ở đây độ dài của mỗi phasor cho biết giá trị đỉnh hoặc giá trị lớn nhất của mỗi emf.

Thứ tự pha là gì?
Thứ tự pha là gì?

Các phasors này được cho là quay theo chiều dương hoặc ngược chiều kim đồng hồ với tần số góc, w. Sơ đồ thời gian cho các phasors này được thể hiện trong hình c và nó thu được bằng cách chiếu từng phasor này lên đường thẳng đứng.

Khi các phasors quay theo hướng ngược chiều kim đồng hồ, giá trị cực đại dương lần đầu tiên xuất hiện đối với pha R, sau đó xảy ra liên tiếp đối với các pha Y và B.

Do đó, pha Y trễ pha R 120 độ, tức là một phần ba chu kỳ và pha B trễ pha Y 120 độ. Vì lý do này, hệ thống cung cấp ba pha có thứ tự pha là RYB. Thứ tự pha này còn được gọi là quay pha và thứ tự pha.

Trình tự pha này rất cần thiết trong nhiều ứng dụng ba pha để có hoạt động thích hợp bởi các tải như động cơ ba pha. Điện áp tức thời của hệ thống ba pha đối với điện áp mỗi pha được cho là

VR = Vm sin wt

VY = Vm (sin wt – 120)

VB = Vm (sin wt – 240) hoặc Vm (sin wt + 120)

Trình tự pha của hệ thống cung cấp ba pha có thể được thay đổi bằng cách hoán đổi các kết nối của hai pha bất kỳ.

Trình tư pha chính xác có cần thiết không?

Thứ tự pha của điện áp nguồn rất cần thiết trong hệ thống cung cấp ba pha trong nhiều ứng dụng công nghiệp. Nếu thứ tự pha không chính xác sẽ dẫn đến sự cố của thiết bị cũng như gây ra hư hỏng nghiêm trọng cho phụ tải.

Trong trường hợp ứng dụng chiếu sáng và sưởi ấm, thứ tự pha không quan trọng, nhưng đối với các tải như truyền động động cơ, nó phải được xem xét.

Máy đo xoay pha
Máy đo xoay pha
  • Trong trường hợp động cơ cảm ứng ba pha, việc đảo ngược thứ tự pha sẽ dẫn đến đảo ngược hướng của nó. Vì vậy, cần phải có kiến ​​thức chính xác về thứ tự pha trước khi đặt điện áp ba pha vào động cơ, nếu không tải kết nối với động cơ sẽ bị ảnh hưởng đáng kể.
  • Đối với hệ thống ba pha không cân bằng, thứ tự pha đảo ngược sẽ làm cho dòng điện nhánh nhất định thay đổi độ lớn của nó. Trong điều kiện như vậy, hệ thống sẽ cho các giá trị dòng điện và điện áp hoàn toàn khác nhau.
  • Trong quá trình vận hành song song máy biến áp và máy biến áp, việc đảm bảo đúng thứ tự pha là rất cần thiết. Sự đảo ngược thứ tự pha của bất kỳ máy nào có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho toàn bộ hệ thống.

Đồng hồ đo chỉ thị pha

Trình tự pha có thể được xác định theo một số cách, chẳng hạn như phương pháp máy hiện sóng và phương pháp hai đèn-một tụ điện. Tuy nhiên, những phương pháp đó là những phương pháp kiểm tra cơ bản.

Phương pháp kiểm tra thứ tự pha được sử dụng rộng rãi nhất bằng máy đo thứ tự pha.

Máy đo hoặc bộ chỉ thị thứ tự pha có thể là thiết bị treo tường hoặc bảng điều khiển hoặc thiết bị cầm tay xác định trình tự pha của hệ thống cung cấp ba pha. Màn hình của các đồng hồ này cho biết thứ tự của trình tự pha mà các thiết bị đầu cuối của chúng được thiết kế.

Có nhiều loại máy đo thứ tự pha khác nhau tùy thuộc vào các yếu tố khác nhau như xếp hạng điện áp khác nhau, loại chỉ báo, loại trạng thái rắn hoặc cơ điện, v.v.

Có hai chỉ báo trình tự pha cơ bản, đó là

  • Loại xoay
  • Loại tĩnh

Đồng hồ đo chỉ thị pha loại xoay

Nguyên lý làm việc của loại động cơ này cũng giống như động cơ cảm ứng ba pha. Nó bao gồm ba cuộn dây cố định được đặt cách nhau 120 độ trong không gian. Chúng được kết nối theo kiểu ngôi sao và các đầu được đưa ra để kết nối.

Ba đầu này được nối với nguồn điện ba pha, nơi thứ tự pha cần được kiểm tra. Một đĩa được gắn trên đầu các cuộn dây này và hướng quay của nó quyết định trình tự pha.

Chỉ báo trình tự pha loại xoay
Chỉ báo trình tự pha loại xoay

Khi các cuộn dây nối hình sao này được kích thích bởi nguồn điện ba pha, một loại từ trường quay ba pha được tạo ra trong đó từ thông xoay chiều của mỗi cuộn dây cách nhau 120 độ trong không gian tương tự như đối với động cơ cảm ứng ba pha.

Khi từ thông quay này truyền qua đĩa, emf được cảm ứng trong đĩa đứng yên. Dòng điện xoáy gây ra bởi emf này tương tác với trường quay và phát triển một mô-men xoắn trong đĩa và do đó nó bắt đầu quay.

Vì hướng của từ trường quay phụ thuộc vào thứ tự pha của nguồn cung cấp và do đó quay của đĩa. Đĩa được đánh dấu theo hướng cụ thể để có trình tự pha chính xác.

Nếu nguồn cung cấp cho các thiết bị đầu cuối, đĩa quay theo hướng đó, thì nó được cho là đúng thứ tự pha. Nếu đĩa quay theo hướng ngược lại, nó chỉ ra thứ tự pha ngược lại của nguồn cung cấp.

Chỉ báo chỉ thị pha loại tĩnh

Trong loại này, ít bố trí bóng đèn có cuộn cảm hoặc tụ điện được sử dụng để chỉ ra thứ tự pha. Độ sáng và độ tối tỷ lệ thuận của đèn quyết định thứ tự pha của nguồn cung cấp ba pha. Sau đây là hai cách bố trí của máy đo thứ tự pha kiểu tĩnh.

Trong một cách sắp xếp, hai bóng đèn và một cuộn cảm được kết nối sao cho hai pha (R và Y) bao gồm đèn là tải và pha còn lại có cuộn cảm là tải trong pha B được thể hiện trong hình.

Chỉ báo chỉ thị pha loại tĩnh
Chỉ báo chỉ thị pha loại tĩnh

Trong trường hợp này, đèn 1 phát sáng mờ hơn trong khi đèn 2 sáng hơn cho chuỗi pha RYB. Trong trường hợp thứ tự pha RBY, đèn 1 sáng hơn trong khi đèn 1 sáng mờ hơn. Từ hai trường hợp đèn này, thứ tự pha được xác định.

Trong một cách sắp xếp khác, đèn bình thường được thay thế bằng đèn neon và thay vào đó là cuộn cảm, tụ điện có giá trị XL = XC được sử dụng.

Cần lưu ý rằng khi điện áp nhỏ hơn điện áp đánh thủng của đèn neon thì đèn không phát sáng. Đặc tính này của đèn neon tránh nhầm lẫn điều kiện sáng và mờ của đèn báo loại bình thường trước đây.

Trình tự pha được cho là RYB khi đèn 1 phát sáng trong khi đèn 2 không phát sáng và vẫn ở trong bóng tối.

Nếu đèn 1 vẫn tối trong khi đèn 2 sáng thì đó là thứ tự pha nếu RBY. Trong thực tế, đèn neon được mắc nối tiếp với điện trở để hạn chế dòng điện.

Đồng hồ đo thứ tự pha trang thái rắn

Loại máy đo thứ tự pha này sử dụng các linh kiện điện tử ở trạng thái rắn để xây dựng mạch kiểm tra pha. Nó có thể bao gồm các đèn LED để hiển thị pha quay theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ.

Bạn có thể truy cập một mạch đơn giản bằng cổng NAND cho bộ kiểm tra thứ tự pha.

Một số mạch điện tử có thể sử dụng các mạch phát hiện giao nhau 0 để tìm sự dịch chuyển pha hoặc quay pha của ba pha.

Mạch phát hiện giao nhau số 0 này cho phép kiểm tra trình tự RYB và RBY và tương ứng cung cấp chỉ báo LED.

Trong nhiều mạch như vậy, bộ vi điều khiển được sử dụng để các thông số bổ sung cũng có thể được hiển thị như hệ số công suất.