Что такое перекос фаз: Перекос фаз | Полезные статьи

Перекос фаз — это… Что такое Перекос фаз?

  • Трансформатор — У этого термина существуют и другие значения, см. Трансформатор (значения). Трансформатор силовой ОСМ 0,16 Однофазный сухой многоцелевого назначения мощностью 0.16 кВт …   Википедия

  • Трёхфазная система электроснабжения — Трёхфазная система электроснабжения  частный случай многофазных систем электрических цепей, в которых действуют созданные общим источником синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые друг относительно друга во времени на определённый… …   Википедия

  • Плавкий предохранитель — обозначение на схеме Плавкий предохранитель  компонент силовой электроники одноразового действия, выполняющий защитную функцию. В электрической цепи плавкий предохранитель является слабым участком электрической цепи, сгорающий в аварийном… …   Википедия

  • Заземление — Статья не является нормативным документом. Предупреждение: статья носит чисто информативный характер и не является нормативным документом. При выполнении работ, связанных с электричеством, следует руководствоваться …   Википедия

  • Чуйское землетрясение — Фото сейсмогенного оползня в зоне Чуйского землетрясения Чуйское землетрясение произошло на Горном Алтае, недалеко от районного центра села Кош Агача. Главный удар 27 сентября 2003 года в 18:33. За последующие сутки сейсмостанции зарегистрировали …   Википедия

  • Выравнивающий ток — …   Википедия

  • ПЗР — или ПЗР2  прибор защиты релейный. 1. Назначение 1.1. Устройства защитного отключения типа П3Р2 3 1 (6 80А) (в дальнейшем  устройства), предназначены для: защиты электросети от превышения абонентом лимита потребляемой мощности, защиты… …   Википедия

  • Чуйское землетрясение (2003) — Фото сейсмогенного оползня в зоне Чуйского землетрясения Чуйское землетрясение произошло на Горном Алтае, недалеко от районного центра села Кош Агача. Главный удар 27 сентября 2003 года в 18:33 (15:33 по московскому времени). За последующие сутки …   Википедия

  • Мировая экономика — (World Economy) Мировая экономика это совокупность национальных хозяйств, объединенных различными видами связей Становление и этапы развития мировой экономики, ее структура и формы, мировой экономический кризис и тенденции дальнейшего развития… …   Энциклопедия инвестора

  • Ягодин, Геннадий Алексеевич — (р. 3.VI.1927) Сов. химик, чл. кор. АН СССР (с 1976). Р. в с. Большой Вьяс (Пензенской обл.). Окончил Московский химико технол. ин т (1950). Работал там же (с 1971 проф., в 1973 1985 ректор). С 1985 министр высшего и среднего специального… …   Большая биографическая энциклопедия

  • Что такое перекос фаз в трехфазной сети и как его устранить

    Человечество уже попросту не представляет жизни без такого блага, как электричество. Ведь именно благодаря ему жизнь стала более комфортнее и интереснее. Но иногда в сети могут образовываться определённые проблемы. И устранять их лучше непременно.

    Перекос фаз в трёхфазной сети является довольно распространённой проблемой. Оно собой представляет такое состояние, когда из трёх фаз одна либо две нагружаются более иных.

    В трёхфазных устройствах при этом мощность становится значительно меньше. Главными из устройств являются трансформаторы и двигатели. А вот перекос в условиях бытового потребления выражается более сильно.

    Приспособления с реактивной нагрузкой подвергаются выходу из строя. Наиболее часто страдают вентиляторы и компрессоры холодильного агрегата, а также элементы с силовыми простыми трансформаторами.

    Перекос происходит тогда, когда третья фаза является недогруженной, а иные перегружены. Выглядеть в реальной жизни это может таким методом: большинство нагрузок однофазного типа задействованы от одной фазы, а остальные задействованы на минимум или же вовсе не подвергаются какой-либо нагрузке.

    Возникает это из-за того, что мощность потребления довольно часто попросту не учитывается.

    Как исправить проблему

    Для большинства приспособлений бытового назначения перекос фаз может иметь плачевные последствия. Обусловлено подобное тем, что прибор может получать электричество в избытке или же недополучать его.

    Предотвратить негативное воздействие можно при помощи автомата трёхфазного типа. В том случае, когда в сети увеличивается нагрузка, предусмотренная приспособлением, то электричество по всему дому отключается в автоматическом режиме.

    Но решением ситуации такое не является. Отличным вариантом будет на начальной стадии проектирования и возведения сооружения планирования мощности. Именно таким способом возможно напряжение между имеющимися фазами распределить равномерным способом.

    Благодаря такому перекос устранится. В том случае, когда сооружение уже сдано в эксплуатацию, то напряжение возможно по отдельности замерить на каждой фазе. С этой целью рекомендовано применять специально предназначенное устройство – вольтметр.

    Смотрите также:

    Как правильно носить маску для лица из неопрена? http://euroelectrica.ru/kak-pravilno-nosit-masku-dlya-litsa-iz-neoprena/.

    Интересное по теме: Какие есть виды полиэтиленовой упаковки

    Советы в статье «Виды складных ножей Boker и особенности выбора» здесь.

    Если есть необходимость, можно перераспределить нагрузку, чтобы избежать перекоса фаз. Стоит помнить о том, что к подходу создания электрической сети необходимо относиться максимально ответственно.


    Несимметрия токов и напряжений — Перекос фаз

    Термин «перекос фаз» обычному человеку ничего не скажет – смысл предназначается для электриков и специалистов энергетической отрасли.

    Понятие достаточно специфичное, оно не сразу будет понятно обывателю: речь об отклонениях в электросетях с напряжением до 1000 В.

    Нормативная документация на этот счет говорит следующее: для трехфазных сетей потеря качества передачи электроэнергии в виде перекоса фаз заключается в определенном состоянии энергосистемы с переменным током, когда значения квадратов напряжений между фазами (либо величины углов сдвига фаз) различаются между собой.

    Как опытные электрики с большим стажем работы с самыми различными энергосетями в быту, на производстве, силовыми и слаботочными, а также многим другим, можем сказать: это определение Вам ничего не скажет. Главное, что нужно из этого вынести – при перекосе очень вероятны сбои в работе потребителей тока и выход его из строя.

    Проблема заключается в том, что при подаче напряжения при этих обстоятельствах на изоляцию оказывается большая нагрузка – напряжение способно увеличиваться из-за диспропорции распределения между фазами. Если проводка старая или имеет повреждения, через изоляцию произойдет пробой или утечка тока.

    Если напряжение будет ниже заявляемого, энергопотребитель перестанет функционировать или не будет способен выйти на расчетный режим работы. Электрический ток при этом будет потребляться – причем в увеличенном размере, что будет приводить к перегреву самой линии и потребителей.

    Можем привести такой пример: включаешь свет в комнате, а лампочки светятся будто вполсилы.

    Причины

    Главные обстоятельства и факторы, приводящие к перекосу фаз, можно выделить следующие

    .

    1.       Обрыв провода нейтрали.

    2.       Низкое качество соединения проводов, приводящее к увеличенному сопротивлению.

    3.       Высокое значение сопротивления устройств на линии, или полное их отсутствие.

    4.       Неравномерность распределения нагрузки по каждой из фаз – это наиболее распространенная причина.

    Появляются эти условия при поверхностном проектировании энергосети или при халатной эксплуатации пользователями (эксплуатирующими организациями).

    Обнаружение

    Как можно своими силами обнаружить перекос? Для этого следует обратить внимание на значения коэффициентов симметрии напряжения – по нулевой и обратной последовательности. Эти показатели нормируются.

    Так как обывателю не обнаружить эти параметры сразу из-за отсутствия определенного измерительного оборудования, можно применять интервальную методику – ряд замеров в течение одной-двух недель.

    Производится это замерами напряжения по каждой из 3х фаз, вводимых в здание. Сразу возникает арифметическая разница – но она не является определяющим показателем, так как помимо Вашего дома существуют и другие участки, из-за которых существуют колебания напряжения, изменение частоты и понижение значения тока. При замерах в любое время суток значения будут отличаться друг от друга – на это влияют соседи.

    При регулярных замерах с определенной периодичностью станет возможным оценить перекос как разницу значений в очень укрупненном масштабе. Для точных замеров и выяснения причин следует обращаться к специалистам.

    Мероприятия по исправлению

    Обыватель со своей энергосеть почти ничего не может сделать – главные причины появления находятся в сфере ответственности поставщика электроэнергии.

    Ситуация усугубляется применением доступных – а не расчетных материалов: требования проекта нарушаются, работа энергосистемы отличается от заложенных параметров.

    Бороться с этим явлением можно таким образом:

    ·         заменить питающий кабель от высоковольтной линии на изделие с увеличенным рабочим сечением;

    ·         перераспределить нагрузки однофазные от быта и хозяйства;

    ·         проверить заземление каждой фазы вне зависимости от напряжения;

    ·         модернизировать схему подключения (оптимальной является «звезда-зигзаг» — она качественнее сглаживает «неровности» напряжения ввиду малого сопротивления).

    С точки зрения опыта работы с энергосетями рекомендуем следующее: если перекос фаз выявляется, нужно обращаться с подтверждением данных замеров в организацию, выполняющую поставки электроэнергии – в их задачах есть обязанность к поставке потребителям электроэнергии с определенными количественно-качественными характеристиками.

    Посмотрите видео — Что такое перекос фаз и неравномерное распределение нагрузки

    определение, причины его возникновения и способы защиты

    В однофазном режиме значение напряжения должно составлять 220 вольт, а при трёхфазном — 380 вольт. Но в реальности эти числа практически не встречаются. Поэтому проверив значение напряжения в розетке, можно наглядно убедиться в существовании перекоса фаз. Чтобы приблизить значение напряжения к стандартным значениям, необходимо понимать, что подразумевается под словосочетанием «перекос фаз», его причинами и возможными способами устранения.

    Суть понятия

    Фаза — это электрическая цепь с некоторым значением синусоидальной электродвижущей силы.

    Трёхфазная цепь, в свою очередь, состоит из трёх электрических цепей, которые владеют синусоидальной электродвижущей силой с одинаковой амплитудой и частотой тока.

    Трёхфазная сеть состоит из трёх синусоидальных токов или напряжений, которые имеют одну частоту и сдвинуты по фазе на угол, равный 120 градусам.

    Если потребителей электрической энергии подключить к фазам сети неравномерно — например, большинство сосредоточить в одной, а в двух других их будет гораздо меньше — это приведёт к асимметрии напряжения. При этом в трёхфазных четырёхпроводных сетях несимметричность параметров будет менее заметна, так как нулевой провод выравнивает неравномерность напряжения по фазам.

    Так как на практике добиться идеальной симметричности невозможно, некоторое отличие значений напряжений является допустимым. Значения токов в каждой из фаз могут отличаться не более, нежели в три раза (а именно 30%) в распределительных щитах. Во вводных панелях распределительных устройств разница параметров должна отличаться не более чем в 6,5 раз (15%).

    Причины возникновения

    Нарушение симметричности напряжений в трёхфазной цепи — нежелательная ситуация. Поэтому для того чтобы её устранить, необходимо понять, почему она может возникнуть. Причины перекоса фаз в трёхфазной сети сводятся к основным трём обстоятельствам:

    • неравномерное группирование потребителей;
    • отсоединение нулевого провода;
    • замыкание фазного провода на землю.

    При неправильном распределении потребителей в трёхфазной трёхпроводной цепи, напряжение на них будет существенно отличаться. Потребители, обладающие наименьшим сопротивлением, окажутся под повышенным напряжением. Токоприёмники с большим значением сопротивления будут иметь напряжение, не достигающее оптимального значения.

    Неравномерное распределение нагрузки оказывает влияние как на источники и приёмники электрической электроэнергии, так и на потребителей. Для электроприёмников перекос грозит снижением срока службы их работы.

    На источниках электроэнергии неравномерное распределение напряжения по фазам скажется в виде увеличенного потребления энергии, повреждений изоляции, износа, сокращение срока службы. При использовании автономного дизельного генератора увеличится расход топлива и охлаждающего вещества.

    Снижение качества электрической изоляции для потребителей чревато такими последствиями:

    • повреждение, поломка бытовых приборов или электрической проводки;
    • возникновение пожара;
    • получение травм;
    • выход из строя электроприборов.

    Способы защиты

    Устранить нежелательное явление перекоса можно с помощью организационных мероприятий и установкой защитной аппаратуры.

    К организационным мероприятиям относится правильное распределение нагрузки по всем фазам с учётом мощности. Недостатком является тот факт, что при всём желании проектировщика произвести очень точное размещение, особенно при подключении квартир, домов, невозможно.

    Защитная аппаратура, которую можно установить:

    • Трёхфазный автоматический выключатель.
    • Трёхфазный стабилизатор напряжения.
    • Реле контроля фаз. Особенно целесообразно использовать реле совместно со стабилизаторами напряжения.
    • Симметрирующие трансформаторы. По строению они отличаются от силовых тем, что имеют дополнительную обмотку, которая включается между заземлением средней точки и нулём.

    В быту распространены однофазные стабилизаторы, на производстве — трёхфазные. Диапазон их мощности широк.

    Недостатки трёхфазных стабилизаторов:

    • излишний расход электроэнергии;
    • низкая надёжность работы из-за частой смены деталей;
    • принцип работы, способствующий появлению перекоса фаз.

    Последствия перекоса

    Наиболее просто обнаружить неравномерность напряжения даже без вольтметра в быту. При его пониженном значении бытовые приборы могут не включаться, осветительные приборы будут гореть очень тускло.

    Последствия неравномерного распределения нагрузки:

    • ухудшение качества электроэнергии;
    • появление уравнительных токов, из-за которых потери электроэнергии увеличиваются;
    • неэффективная работа электрооборудования, снижение качества электрической изоляции и, как следствие, уменьшение срока службы аппаратуры.

    Перекос фаз — явление крайне нежелательное, но, к сожалению, довольно распространённое при работе электрооборудования. Полностью искоренить его почти невозможно. Поэтому необходимо следить, чтобы отклонения значения напряжений всегда находились в допустимых пределах. Это обеспечит длительный срок службы электроприборов и сохранит здоровье и жизнь обслуживающему персоналу.

    Как исправить перекос фаз

    Электричество является одним из основных благ цивилизации. С его появлением жизнь человека и всего общества очень упростилась, стала ярче и комфортнее. Но, вместе с тем, и очень зависимой от правильной и постоянной работы электрических сетей, подстанций, распределительных трансформаторов. Часто возникающей проблемой электрических сетей является перекос фаз. Это такое состояние ЭС, когда одна или две из трех фаз более перегружены. Мощность трехфазных электрических приборов значительно снижается. В промышленности – это трансформаторы и двигатели, в быту – холодильные компрессоры, вентиляторы и т.д.

    Часто при подключении линии к источникам питания не учитывается потребляемая мощность подключенных приборов. При одинаковом количестве подключений к каждой из фаз, их мощность потребления может существенно отличаться. Подсоединение к одной фазе приборов с большим потреблением энергии влечет возникновение перекоса фаз. В таких ситуациях на перегруженной фазе падает напряжение, а на недогруженной – происходит его скачок. Это опасно для подключенных электроприборов, особенно для тех, которые потребляют много электроэнергии.      

    Решение проблемы

    Исправить ситуацию с перекосом фаз поможет трехфазный автомат. Если уровень мощности в одной фазе превысил допустимую норму, автоматически отключается питание во всей линии. Но такой метод не дает возможности использовать всю доступную мощность. Лучшим решением будет планирование и распределение всех мощностей при проектировании здания, цеха, квартиры.

    Например, при распределении линии подачи электроэнергии на дом с тремя подъездами, одна фаза используется на первый подъезд, вторая – на второй, третья – на третий. В результате обеспечивается равномерная нагрузка. Если помещение уже используется, то нагрузку желательно перераспределить. Для этого с помощью вольтметра необходимо сделать замеры мощности каждого электроприбора. Трехфазный генератор, который используется для питания бытовых и промышленных электрических сетей, также должен поддерживать одинаковые уровни напряжения.  

    Как уберечь генератор от перекоса фаз

    Среди огромного разнообразия генераторов встречаются трехфазные модели. Они разработаны специально для таких потребителей. Ведь есть приборы, которым для качественной работы нужно не 220 В, а целых 380 В. Давайте вспомним, что три фазы, это всего лишь три провода, что, соответственно, находятся под током и электричеством, и часто специалистами называются «плюс», «земля», «ноль». Такие устройства вырабатывают напряжение 380 В и к нему можно абсолютно спокойно подключать все оборудование, которому требуется именно такое напряжение.


    Обычно, если подключить к такому устройству обычную технику, то оно будет работать только на треть своей возможности. Если оборудование будет работать с одним потребителем, тогда будет все прекрасно. Но если к нему подключить несколько приборов бытовой техники, обязательно следует соблюдать некоторое равновесие, чтобы перепад и разница потребляемого напряжения в соотношении с другими никак не превышала 30 процентов. Чтобы покупателям было проще освоить это правило, давайте рассмотрим его на примере.

    В качестве примера возьмем стандартный генератор, мощность которого составляет 6 кВт. По выше описанному правилу, к нему можно свободно подключить один потребитель, что требует напряжения 220 В, но стоит внимательно смотреть, чтобы его мощность не превышала 2 кВт. Присоединяя на вторую фазу другую технику, нужно следить, чтобы азы, находящиеся по соседству были загружены минимум на 1,4 кВт (6 кВт – 30%) или максимум на 2,6 кВт (6 кВт + 30%). Если вы подключите, например, в частном доме, на первую — всю кухонную утварь, такую как холодильное оборудование, электроплита, духовка, электрочайник, а к другой подведете только спальное помещение, где работает одна лампочка, телевизор и в лучшем случае компьютер, то соответственно перекос фаз произойдет стопроцентно.


    Как предотвратить перекос фаз? Что делать, если это случилось?

    В случае, когда у вас возникает перекос, получается, что на той фазе, которая максимально перегружена, резко падает напряжение, а на второй, что была загружена недостаточно, оно повышается, часто даже больше чем номинальное. Поэтому все подключенные потребители начнут неадекватно реагировать на такие скачки напряжения. Например, лампочки начнут мигать, если подключен холодильник, то он просто будет издавать громкий гул и шум, а потом поломается.


    Чтобы уберечь свою электрическую технику от неисправности в результате перекоса фаз, нужно правильно подбирать агрегат, ведь если у вас нет потребителей, которым для нормальной работы нужно напряжение 380 В, лучше приобретать однофазные устройства, которым такая проблема не страшна.

    Как говорят эксперты, при покупке трехфазного оборудования необходимо воспользоваться услугами профессионального электрика. Он должен не просто подсчитать всю мощность предполагаемых потребителей, но и правильно распределить нагрузку. Поэтому вы должны понимать, что следует познакомиться с хорошим электриком или консультантом, который в случае необходимости приедет к вам домой и поможет решить проблему с подобным оборудованием. 

    Понимание фазового сдвига в аналоговых схемах

    Узнайте о фазовом сдвиге и о том, как это фундаментальное электрическое явление связано с различными конфигурациями цепей.

    В этой статье рассказывается о фазовом сдвиге, эффекте схемы, вызывающем опережение или отставание напряжения или тока от ее входа к ее выходу. В частности, нас интересует, как реактивные нагрузки и сети повлияют на фазовый сдвиг цепи. Фазовый сдвиг может иметь всевозможные последствия, работаете ли вы с генераторами, усилителями, петлями обратной связи, фильтрами и т.п.Вы ожидаете, что схема инвертирующего операционного усилителя будет иметь фазовый сдвиг на 180°, а вместо этого она возвращает синфазный сигнал и вызывает неприятные проблемы с генерацией. Проверка схемы может еще больше изменить эффект. Возможно, у вас есть резонансный резервуар, который используется в контуре обратной связи для генератора, но он обеспечивает фазовый сдвиг только на 90°, тогда как вам нужно 180°. бак менять надо, а как?

     

    Фазовый сдвиг для реактивных нагрузок

    Частотно-зависимый фазовый сдвиг возникает из-за реактивных компонентов: конденсаторов и катушек индуктивности.Это относительная величина, и поэтому она должна быть задана как разность в фазе между двумя точками. В этой статье «фазовый сдвиг» будет относиться к разнице фаз между выходом и входом. Говорят, что конденсатор вызывает отставание напряжения от тока на 90°, а катушка индуктивности вызывает отставание тока от напряжения на 90°. В векторной форме это представлено + j или -j в индуктивном и емкостном реактивном сопротивлении соответственно. Но емкость и индуктивность существуют в всех проводниках в той или иной мере.Так почему же все они не вызывают сдвиг фазы на 90°?

    Все наши эффекты фазового сдвига будут моделироваться цепями RC и RL. Все цепи можно смоделировать как источник с некоторым импедансом источника, питающим цепь и нагрузкой, следующей за цепью. Полное сопротивление источника также называют его выходным сопротивлением. Мне проще всего говорить о входном и выходном импедансе, а также о каскадах, поэтому позвольте мне перефразировать: все схемы можно смоделировать как выход одного каскада с некоторым выходным импедансом, питающим текущий каскад и нагруженным входным импедансом. следующего этапа.Это важно, потому что сводит сложные сети к гораздо более простым схемам RLC, фильтрам и делителям напряжения.

    Взгляните на следующую схему.

     

    Рис. 1.  Конденсатор, шунтирующий предыдущий каскад, и нагрузка 10 кОм.

    Это будет модель некоторой схемы источника (например, усилителя) с выходным сопротивлением 50 Ом, которая имеет нагрузку 10 кОм и шунтируется конденсатором 10 нФ. Здесь должно быть ясно, что схема, по сути, представляет собой RC-фильтр нижних частот, состоящий из резисторов R1 и C1.Из базового анализа схемы мы знаем, что фазовый сдвиг напряжения в RC-цепи будет варьироваться от 0° до -90°, и моделирование подтверждает это.

     

    Рис. 2. График Боде выходного сигнала нашей схемы шунтирующих конденсаторов.

     

    Для низких частот выходная фаза не зависит от конденсатора. Когда мы добираемся до частоты среза (f c ) RC-фильтра, фаза падает на -45°. Для частот за пределами частоты среза фаза приближается к своему асимптотическому значению -90°.

    Этот отклик моделирует фазовый сдвиг, вызванный каждым шунтом конденсатором . Шунтирующий конденсатор вызовет фазовый сдвиг от 0° до -90° на резистивной нагрузке. Конечно, важно знать и о затухании.

    Аналогичный взгляд на последовательный конденсатор (например, колпачок связи по переменному току) показывает типичный эффект для этой конфигурации.

     

    Рис. 3.  Конденсаторная цепь…

     

    Рисунок 4.  … И его график Боде

     

    В данном случае фазовый сдвиг начинается с +90°, а фильтр верхних частот. За пределами частоты среза мы, в конечном счете, достигаем 0°. Таким образом, мы видим, что последовательный конденсатор всегда будет вносить вклад между фазовым сдвигом от +90° до 0°.

    Усилитель с общим эмиттером

    Имея в своем распоряжении эту информацию, мы можем применить RC-модель к любой цепи, которую пожелаем.Например, этот усилитель с общим эмиттером.

     

    Рис. 5.  Усилитель с общим эмиттером с сопротивлением вырождению эмиттера (смещение не показано)

     

    Отклик этого усилителя плоский примерно до 10 МГц.

     

    Рис. 6. Диаграмма Боде для усилителя с общим эмиттером

     

    Только после 10 МГц или около того мы видим изменения фазового сдвига — ниже этого он составляет 180°, чего мы и ожидаем, поскольку конфигурация с общим эмиттером представляет собой инвертирующий усилитель.Выходное сопротивление усилителя без учета эффекта Раннего равно R2 = 3 кОм, что довольно много. Теперь на выходе ставим шунтирующий конденсатор. Что мы можем ожидать от фазы?

    Рисунок 7.  Усилитель с общим эмиттером и шунтирующим конденсатором

     

    Исходя из нашего опыта, мы ожидаем, что будет частота среза 53 Гц, ниже которой должен быть фазовый сдвиг 180° (без влияния конденсатора), а выше — 180° — 90° = 90° фазовый сдвиг. (а также много потерь).Моделирование подтверждает наши подозрения:

     

    Рис. 8. Диаграмма Боде для выходного сигнала усилителя с общим эмиттером с емкостной нагрузкой

     

    Обратите внимание, что это эквивалентно тому, как если бы фаза была от -180° до -270°. Теперь мы начинаем понимать, что управление емкостной нагрузкой может вызвать неожиданные фазовые изменения, которые могут нанести ущерб неожиданному усилителю с обратной связью.

    В более распространенном сценарии на выходе обнаруживается конденсатор последовательной связи, как показано на следующей схеме.

    Рисунок 9.  Усилитель с общим эмиттером и последовательным конденсатором связи по переменному току

     

    Я изменил значения схемы и добавил резистивную нагрузку 100 кОм. Теперь у нас есть фильтр верхних частот, состоящий из C1 и R3, с частотой среза всего 1,6 Гц. Мы ожидаем, что фазовый сдвиг будет на -90° ниже 1,6 Гц и на -180° значительно выше, и это подтверждается моделированием.

     

    Рисунок 10. График Боде для усилителя CE с конденсатором связи по переменному току

     

    Это был бы хороший выбор разделительного конденсатора для звуковых сигналов, потому что область фазового сдвига -90° (и, следовательно, затухание) значительно ниже 10 Гц.

    Такие эффекты, конечно, не ограничиваются конденсаторами. Катушки индуктивности будут иметь противоположную реакцию: шунтирующие катушки индуктивности вызывают фазовый сдвиг от 0° (ниже f c ) до +90° (значительно выше f c ), тогда как последовательные катушки индуктивности вызывают сдвиг фазы между 0° (выше f c ) и -90° (ниже f c ) фазовый сдвиг.Однако мы должны быть осторожны, чтобы не создавать проблемных соединений с землей, потому что катушки индуктивности будут короткими на постоянном токе.

    Рис. 11. Выходная катушка индуктивности в усилителе с общим эмиттером. Эта последовательная катушка индуктивности будет иметь очень небольшое влияние на цепь на низких частотах. Высоким частотам может не повезти.
     

    Заключение

    Мы заложили основу для понимания фазового сдвига в аналоговых схемах. Рассматривая выход цепи как источник с выходным импедансом, мы можем эффективно моделировать влияние реактивной нагрузки на фазу цепи.Таким образом можно моделировать как пассивные, так и активные схемы, что дает нам полезные инструменты для простого анализа и проектирования. В следующей статье мы проверим эти концепции, применив их к схемам операционных усилителей и резонансным цепям.

    RF Phase Shifters — все RF

    Что такое Phase Shifters?

    ВЧ фазовращатели используются для изменения фазового угла передачи входного сигнала. В идеале фазовращатели обеспечивают выходной сигнал с амплитудой, равной входному сигналу, любые потери здесь будут учитываться как вносимые потери компонента.Входной сигнал сдвигается по фазе на выходе на основе фазового сдвига, обеспечиваемого выбранным фазовращателем. Существует три основных типа фазовращателей:

    Цифровой фазовращатель – Эти фазовращатели имеют цифровое управление. Они программируются или могут управляться через компьютерный интерфейс. USB фазовращатели — это относительно новая форма фабрики, которая позволяет управлять фазовым сдвигом устройства с компьютера.

    Аналоговый фазовращатель – Фазовый сдвиг в аналоговых фазовращателях обычно управляется уровнем напряжения.Для фазовращателя указано изменение фазового сдвига, основанное на настроечном напряжении.

    Механический фазовращатель – Фазовый сдвиг устройства регулируется вручную с помощью ручки. Фаза от входа до выхода регулируется поворотом ручки.

    Выбор ВЧ фазовращателей

    При выборе ВЧ фазовращателя важно знать параметры, которые необходимо указать. Мы перечислили ключевые параметры, на которые следует обратить внимание при выборе оконечной нагрузки:

    Диапазон фаз (градусы): Это диапазон фазового сдвига устройства.В зависимости от того, как настроено устройство, оно сможет обеспечить фазовый сдвиг только в этом диапазоне.

    Вносимые потери (дБ): Потеря сигнала от входа фазовращателя до выхода устройства называется вносимыми потерями. Идеальные фазовращатели не имеют потерь, поэтому чем меньше потери, тем лучше производительность.

    все RF перечисляет полные каталоги RF фазовращателей от ведущих производителей. Мы нормализуем их данные и добавляем их в нашу базу данных, что позволяет инженерам осуществлять поиск по спецификации.Используйте инструмент параметрического поиска, чтобы указать частоту, тип фазовращателя, вносимые потери, требования к мощности и другие параметры. Инструмент поиска сканирует каталоги нескольких производителей, чтобы предоставить вам список продуктов, соответствующих вашим требованиям. Затем вы можете сравнивать продукты, загружать спецификации, запрашивать расценки. Запросы котировок направляются производителю, который свяжется с вами напрямую.

    Как найти фазовый сдвиг триггерной функции

    Шаги

    Триггерные функции являются функциями углов.Обычно вы увидите, что ваши триггерные функции включают синус, косинус, тангенс или котангенс. Когда дело доходит до оценки триггерных функций, нахождение фазового сдвига является одним из типов задач, которые необходимо знать, как решать. Фазовый сдвиг показывает, насколько функция смещена по горизонтали вправо или влево. Это может показаться сложным найти, но на самом деле это довольно легко.

    Допустим, вам нужно найти фазовый сдвиг для триггерной функции y = sin (2 x — 4) + 6.Все, что вам нужно сделать, это выполнить следующие шаги.

    Шаг 1: При необходимости перепишите функцию в стандартной форме.

    Первое, что вам нужно сделать, это переписать вашу функцию в стандартной форме для триггерных функций. Вы увидите позже, как это делает вашу жизнь намного проще!

    Вот эта стандартная форма для триггерных функций.

    Буква А обозначает амплитуду функции. B используется для расчета периода. D дает вам вертикальное смещение.Ваш фазовый сдвиг равен C/B. Вы можете заменить синус любой другой триггерной операцией, такой как косинус, тангенс и котангенс.

    Если вы посмотрите на функцию, для которой нужно найти фазовый сдвиг, y = sin (2 x — 4) + 6, похоже, что она уже в стандартной форме, поэтому вам не нужно ее переписывать .

    Если ваша функция не имеет стандартной формы, вам нужно будет переписать ее так, как она есть. Например, если у вас есть y = 6 + sin (2 x — 4), вам нужно будет переписать свою функцию так, чтобы добавление 6 было в конце: y = sin (2 x — 4) + 6.

    Шаг 2: Назовите свои значения.

    Второй шаг после того, как ваша функция будет приведена в стандартную форму, — пометить значения A, B, C и D. Будьте осторожны, когда маркируете значение C. Поскольку стандартная форма вычитает C, если C также вычитается, то значение C будет положительным, но если C добавляется, то значение C будет отрицательным.

    Сравнивая вашу функцию со стандартной функцией, вы видите, что ваша A = 1, ваша B = 2, ваша C = 4 и ваша D = 6.

    Шаг 3: Рассчитайте фазовый сдвиг.

    Третий и последний шаг — вычисление фазового сдвига. Помните, что фазовый сдвиг вашей функции в стандартной форме равен C / B. Все, что вам нужно сделать, это подставить свои значения для C и B. Остальные значения, A и D, не имеют значения. Если вы помните это, то единственные два числа, на которые вам нужно обратить внимание, — это ваши значения C и B.

    Амплитуда, период, фазовый сдвиг и вертикальный сдвиг тригонометрических графиков

    Некоторые функции, такие как синус и косинус, повторяются бесконечно, и они известны как периодические функции.

    Период

    Период — это количество времени, которое требуется функции для завершения одного цикла. Период идет от одной точки пика к другой или говорит от одной точки к другой точке совпадения.

    Амплитуда

    Амплитуда — это высота от центральной линии до точки пика или впадины. Мы можем узнать высоту от самой высокой точки до самой низкой точки и разделить ее на 2.

    Фазовый сдвиг

    На сколько функция смещена по горизонтали (влево и вправо) от обычного места.

    Вертикальное смещение

    Вертикальный сдвиг — это то, насколько функция смещена по вертикали (вверх и вниз) от обычного места.

    Тригонометрическая функция записывается в следующем виде:

    Y = A sin (B (x + C)) + D

    • Амплитуда записывается как A.
    • Период равен 2π/B.
    • Фазовый сдвиг равен C. Если это +C, происходит сдвиг влево. Если фазовый сдвиг равен –C, функция сдвигается вправо.
    • Вертикальный сдвиг записывается как D.Если это + D, функции перемещаются вверх. Если это – D, то функция движется вниз.

    Обратите внимание, что мы используем радианы, а не градусы, и на один полный оборот приходится 2π радиан.

    Пример 1 – Грех X

    Это основная измененная формула синуса. A = 1, B = 1, C = 0 и D = 0. Таким образом, амплитуда равна 1, ее период равен 2π, фазового и вертикального сдвига нет.

    Пример 2 – 2 sin (4(x – 0,5)) + 3

    Его амплитуда A равна 2.
    Его период равен 2π/B = 2π/4 = π/2
    Его фазовый сдвиг равен -0,5 или 0,5 вправо
    Его вертикальный сдвиг D равен 3

    Другими словами, число 2 говорит нам, что оно будет в 2 раза выше, чем обычно, поэтому амплитуда равна 2.

    Обычный период равен 2π, но в нашей ситуации, которая ускорена, он короче на 4, таким образом, период равен π/2.

    Пример 3 – узнать 3 sin (100t + 1)

    Во-первых, вокруг t + 1 должны быть скобки, но мы должны разделить 1 на 100 —

    3 sin (100t + 1) = 3 sin (100 (t + 0.01))

    Теперь мы можем это видеть —

    Амплитуда A равна 3, период 2π/100 = 0,02, фазовый сдвиг C = 0,01 слева, а вертикальный сдвиг D = 0

    Частота

    Количество раз, когда что-то происходит в единицу времени.

    Пример – функция синуса повторяется 4 раза между 0 и 1 –

    Таким образом, частота равна 4. Частота и период связаны друг с другом –
    Частота = 1 / период
    Период = 1 / частота

    Пример – 3 sin (100 (t + 0.01))

    Здесь период равен 0,02π, поэтому частота будет 1/0,02π = 50π.

    Итак, теперь вам понятны все термины, описанные и объясненные выше, с примерами.

    фазовых сдвигов и звуков

    фазовых сдвигов и звуков

    Любой звук можно записать в виде суммы синусоидальных функций. синусоидальный функции включают функцию синуса и функцию косинуса. В более общем плане вы можно написать синусоидальную функцию, используя фазовый сдвиг. Косинусоидальная волна то же, что и синусоида, за исключением фазового сдвига.Для физического лица синусоидальная функция, фазовый сдвиг аналогичен временной задержке.

    Если у вас сложный устойчивый звук, например, музыкального инструмента, тогда вы можете описать звук, глядя на другую частоту компонентов, то есть думайте о волне как о сумме синусоидальных функции, и посмотрите на каждую из этих синусоид отдельно. Когда ты выпишите ряд синусоидальных функций, вы выписываете «ряд Фурье», описывающий звук. Если у вас задержка по времени, вы получите определенные фазовые изменения для синусоид.С временная задержка, устойчивый звук ничем не отличается от без временной задержки.

    Математически вы можете добавить фазовые сдвиги индивидуально к каждому из синусоидальные функции. Когда вы сделаете это, форма волны, которую вы увидеть, например, на осциллографе, может резко измениться. Что самое интересное, однако, это то, как это звучит для вашего ухо обычно заметно не изменяется. Этот результат только для устойчивые тона и если звуки не слишком громкие. Когда звуки громкие, нелинейные эффекты в электронике и/или в слухе могут иметь значение.

    Если у вас есть изменяющиеся во времени сигналы (например, речь или атака в начале и затухание в конце продолжительной ноты), затем добавление случайных фазовых сдвигов может изменить звук. Если вы играете какие-то поющие бэкворды, звучит совсем по-другому. Игра музыка в обратном направлении эквивалентна специальному набору фазовых сдвигов.

    Некоторые звуки находятся между ними. Медленно повторяющаяся строка короткой продолжительности импульсы повторяются и включают приступы и затухания. Добавление фазовые сдвиги часто можно услышать для таких сигналов, хотя изменение могут быть незаметны для многих слушателей в зависимости от частоты Повторение и характер импульсов.

    Вот пример двух звуков, воспроизведенных с помощью компьютера. программы, которые используют точно такие же синусоидальные функции с точно такие же амплитуды, но некоторые из них имеют фазовый сдвиг применены (например, были задержаны или опережают по времени по сравнению с другие синусоидальные функции). На графике показано, какие общие формы сигналов выглядит как. Вы можете видеть, что они очень разные. Вы можете прослушать два звуковых файла, чтобы сравните, как они звучат. Пока вы держите громкость достаточно низкой, чтобы что нелинейные эффекты (в электронике или в вашем слухе) не важно, большинство слышит их как не просто похожие, а идентичные.

    Следовательно, при сравнении двух устойчивых периодических звуков форма волны, вероятно, не очень информативный. Можно удалить фазовые сдвиги из записанных звуков. для более корректного сравнения. Такое «нейтральное по фазе» сравнение эквивалентно сравнению амплитуд спектральных составляющих. Это одна из причин, по которой спектры так полезны при сравнении двух сигналы — они содержат самую важную информацию. Другой эквивалентное сравнение через «автокорреляция» сигналов — способ сравнения сигнала с его версией с задержкой во времени.

    Вопросы/комментарии по адресу:[email protected]


    На этих страницах нет всплывающих окон или рекламы любого рода. Если вы их видите, значит, их добавляет третий стороной без согласия автора.

    Physics of Music Notes
    MTU Physics Home
    Информация об авторских правах

    Фазовый сдвиг

    • Изучив этот раздел, вы сможете описать:
    • • Фазовый сдвиг в общих компонентах переменного тока.

    Рис. 5.1.1 Сопротивление в цепях переменного тока

    Сопротивление в цепях переменного тока

    В чисто резистивных цепях ток и напряжение изменяются одинаково и одновременно, как описано в Модуле 4.1. Это соотношение верно независимо от того, является ли приложенное напряжение постоянным или переменным. Основное отличие цепей переменного тока состоит в том, что напряжение продолжает изменяться в зависимости от формы входной волны.Когда к чисто резистивной цепи прикладывается синусоидальное напряжение, возникает синусоидальный (синусоидальный) ток. Обе формы волны достигают своих пиковых значений в одно и то же время и проходят через ноль в одно и то же время. Поэтому говорят, что напряжение и ток в чисто резистивной цепи находятся «В ФАЗЕ» друг с другом.

    Рис. 5.1.2 Индуктивность в цепях переменного тока

    Индуктивность в цепях переменного тока

    В чисто индуктивной цепи кривые напряжения и тока не совпадают по фазе.Индуктивность противодействует изменению тока из-за эффекта обратной ЭДС. Это приводит к тому, что ток достигает своего пикового значения через некоторое время после напряжения. Так что в индуктивной цепи ток «ОТСТАЕТ» от напряжения.

    В цепях постоянного тока ток в конечном итоге устанавливается на установившееся значение, и период изменения до установившегося состояния зависит от постоянной времени (т. е. значений компонентов) цепи. Однако в цепи переменного тока, поскольку напряжение постоянно меняется, ток также продолжает изменяться, а в чисто индуктивной цепи пиковые значения тока возникают через четверть цикла (90 °) после пиковых значений напряжения.

    В цепи, содержащей как индуктивность, так и сопротивление, что обычно имеет место, поскольку катушка индуктивности (катушка провода) будет иметь некоторое внутреннее сопротивление, ток будет отставать от напряжения на величину от практически 0° (почти чистое сопротивление) до почти −90 ° (почти чистая индуктивность). Поскольку напряжение и ток больше не растут и не падают одновременно, в цепи происходит «ФАЗОВЫЙ СДВИГ».

    Рис. 5.1.3 Емкость в цепях переменного тока

    Емкость в цепях переменного тока

    Емкость имеет свойство задерживать изменения напряжения, как описано в Модуле 4.3. То есть приложенное напряжение достигает устойчивого состояния только по истечении времени, определяемого постоянной времени. В цепях переменного тока напряжение и ток изменяются непрерывно, а в чисто емкостной цепи переменного тока пиковое значение осциллограммы напряжения возникает через четверть периода после пикового значения тока. Следовательно, в конденсаторе происходит фазовый сдвиг, величина фазового сдвига между напряжением и током составляет +90° для чисто емкостной цепи, при этом ток ОПЕРЕЖАЕТ напряжение. Противоположный фазовый сдвиг в индуктивной цепи.

    Очень ГРАЖДАНСКИЕ отношения

    Один из способов запомнить эти соотношения ток/напряжение (I/V) в конденсаторах (C) и катушках индуктивности (L) — рассмотреть положение букв в слове CIVIL. Первые три буквы CIV указывают, что в конденсаторе (C) V отстает (идет после) I, а последние три буквы VIL указывают, что I отстает (идет после) от V в катушке индуктивности (L).

     

    Метод фазового сдвига для измерения расстояний, поясняемый энциклопедией RP Photonics; лазерные дальномеры

    Энциклопедия > буква П > метод фазового сдвига для измерения расстояний

    Определение: метод оптических измерений расстояния

    Более общий термин: измерение расстояния с помощью лазеров

    Категории: оптическая метрология, методы

    Как цитировать статью; предложить дополнительную литературу

    Автор: Др.Рюдигер Пашотта

    URL: https://www.rp-photonics.com/phase_shift_method_for_distance_measurements.html

    Лазерные дальномеры часто основаны на методе фазового сдвига , способе измерения расстояний следующим образом. Лазерный луч с синусоидально модулированной оптической мощностью направляется на цель. Отслеживается некоторый отраженный свет (от диффузных или зеркальных отражений), который будет демонстрировать модуляцию мощности с той же частотой и той же относительной амплитудой.Затем фаза этой модуляции сравнивается с фазой посланного света. Полученный фазовый сдвиг в 2π раз превышает время пролета, умноженное на частоту модуляции. Это показывает, что более высокие частоты модуляции могут привести к более высокому пространственному разрешению.

    Хотя фазовый сдвиг прямо пропорционален времени пролета, термин метод времени пролета должен быть зарезервирован для случаев, когда время задержки действительно измеряется более непосредственно, т.е. со световыми импульсами.

    Как и для оптического интерферометра, метод фазового сдвига связан с неоднозначностью измеряемого расстояния, поскольку с увеличением расстояния фаза будет периодически изменяться.Однако периодичность значительно больше, чем в интерферометре, так как частота модуляции значительно ниже оптической частоты. Кроме того, двусмысленность может быть легко устранена, например. путем использования результатов измерений с разными частотами модуляции.

    По сравнению с интерферометрами приборы, основанные на методе фазового сдвига, менее точны, но позволяют проводить однозначные измерения на больших расстояниях. Также они подходят для целей с диффузным отражением (рассеянием) от шероховатой поверхности.

    Различные реализации

    Модуляция мощности может быть достигнута с помощью электрооптического модулятора, воздействующего на непрерывный лазерный луч. Легко получить частоты модуляции в несколько мегагерц или даже в несколько гигагерц. Модулятор резонансного типа может работать при относительно низком входном напряжении, но только в небольшом диапазоне частот модуляции, что затрудняет устранение указанной неоднозначности.

    Некоторые типы лазеров, в частности лазерные диоды, можно модулировать напрямую с помощью управляющего тока на частотах в диапазоне мегагерц или даже выше.

    Особый вид модуляции мощности достигается за счет использования лазера с синхронизацией мод. Преимуществами являются высокая частота модуляции (обеспечивающая высокую точность) и (для пассивной синхронизации мод) отсутствие необходимости в оптическом модуляторе.

    Использование лазерного луча позволяет реализовать лазерный радар , в котором изображение формируется путем сканирования направления лазерного луча в двух измерениях. Однако системы визуализации также могут быть выполнены с одним или несколькими токомодулированными светоизлучающими диодами (СИД), освещающими всю площадь объекта.Пространственное разрешение затем получают путем обнаружения изображений. Существуют фотонные интегральные схемы с двумерными матрицами датчиков, способные измерять фазовый сдвиг для каждого пикселя.

    Вопросы и комментарии от пользователей

    Здесь вы можете оставить вопросы и комментарии. Если они будут приняты автором, они появятся над этим абзацем вместе с ответом автора. Автор принимает решение о принятии на основе определенных критериев. По существу, вопрос должен представлять достаточно широкий интерес.

    Пожалуйста, не вводите здесь личные данные; в противном случае мы бы удалили его в ближайшее время. (См. также нашу декларацию о конфиденциальности.) Если вы хотите получить личную обратную связь или консультацию от автора, свяжитесь с ним, например. по электронной почте.

    Отправляя информацию, вы даете свое согласие на возможную публикацию ваших материалов на нашем веб-сайте в соответствии с нашими правилами. (Если вы позже отзовете свое согласие, мы удалим эти материалы.) Поскольку ваши материалы сначала просматриваются автором, они могут быть опубликованы с некоторой задержкой.

    См. также: лазерные дальномеры, лазерные дальномеры, интерферометры, времяпролетные измерения
    и др. статьи в рубрике Оптическая метрология, методы

    Поделитесь этим с друзьями и коллегами, например. через социальные сети:

    Эти кнопки обмена реализованы с учетом конфиденциальности!

    Код для ссылок на других сайтах

    Если вы хотите разместить ссылку на эту статью на каком-либо другом ресурсе (например,грамм. ваш веб-сайт, социальные сети, дискуссионный форум, Википедия), вы можете получить необходимый код здесь.

    HTML-ссылка на эту статью:

       
    Статья о методе фазового сдвига для измерения расстояний

    в
    Энциклопедия RP Photonics

    С изображением для предварительного просмотра (см. поле чуть выше):

       
    alt="article">

    Для Википедии, например.

    0 comments on “Что такое перекос фаз: Перекос фаз | Полезные статьи

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.