Mikä on vaihe, vaihekulma ja vaihesiirto

Vaihtovirrasta puhuttaessa he työskentelevät usein sellaisilla termeillä kuin "vaihe", "vaihekulma", "vaihesiirto". Tämä viittaa yleensä sinimuotoiseen vaihto- tai sykkivään virtaan (saatu tasasuuntauksella sinimuotoinen virta).

Koska säännöllinen muutos EMF:ssä verkossa tai virtapiirissä on harmoninen värähtelyprosessi, silloin tätä prosessia kuvaava funktio on harmoninen, eli sini tai kosini, riippuen värähtelyjärjestelmän alkutilasta.

Toiminnon argumentti on tässä tapauksessa vain vaihe, eli värähtelevän suuren (virran tai jännitteen) sijainti kullakin tarkastelulla ajanhetkellä suhteessa värähtelyjen alkamishetkeen. Ja itse funktio ottaa vaihtelevan suuren arvon samalla ajanhetkellä.

Vaihe

Jotta ymmärtäisimme paremmin termin "vaihe" merkityksen, siirrytään kaavioon yksivaiheisen vaihtovirtaverkon jännitteen riippuvuudesta ajoissa. Tässä nähdään, että jännite muuttuu tietystä maksimiarvosta Um arvoon -Um, kulkien ajoittain nollan läpi.

Muutosprosessissa jännite saa monia arvoja kullakin ajanhetkellä, ajoittain (ajanjakson T jälkeen) palaa arvoon, josta tämän jännitteen valvonta alkoi.

Voidaan sanoa, että milloin tahansa jännite on tietyssä vaiheessa, mikä riippuu useista tekijöistä: ajasta t, joka on kulunut värähtelyjen alkamisesta, kulmataajuudesta ja alkuvaiheesta. Suluissa on koko värähtelyvaihe nykyhetkellä t. Psi on alkuvaihe.

Vaihekulma

Alkuvaihetta kutsutaan myös sähkötekniikassa alkuvaiheen kulmakoska vaihe mitataan radiaaneina tai asteina, aivan kuten kaikki normaalit geometriset kulmat. Vaiheensiirtorajat vaihtelevat välillä 0 - 360 astetta tai 0 - 2 * pi radiaania.

Yllä olevasta kuvasta näkyy, että vaihtojännitteen U havainnon alkaessa sen arvo ei ollut nolla, eli vaihe oli jo tässä esimerkissä onnistunut poikkeamaan nollasta tietyssä kulmassa Psi on noin 30 astetta tai pi / 6 radiaania - tämä on ja on alkuvaihekulma.

Osana sinifunktion argumenttia Psi on vakio, koska tämä kulma määräytyy muuttuvan jännitteen havainnoinnin alussa ja sen jälkeen ei yleensä muutu. Kuitenkin sen läsnäolo määrittää sinimuotoisen käyrän kokonaissiirtymän suhteessa alkupisteeseen.

Kun jännite vaihtelee edelleen, virran vaihekulma muuttuu ja jännite muuttuu sen mukana.

Jos sinifunktion kokonaisvaihekulma (täysivaihe, alkuvaihe huomioon ottaen) on nolla, 180 astetta (pi radiaania) tai 360 astetta (2 * pi radiaania), niin jännitteen oletetaan olevan nolla ja jos vaihekulma saa arvon 90 astetta (pi / 2 radiaania) tai 270 astetta (3 * pi / 2 radiaania), silloin tällöin jännite poikkeaa maksimaalisesti nollasta.

Vaiheen siirto

Yleensä sähköisten mittausten yhteydessä vaihtosinivirralla (jännite) omaavissa piireissä tarkkaillaan samanaikaisesti sekä virtaa että jännitettä tutkittavassa piirissä. Virta- ja jännitekäyrät piirretään sitten yhteiselle koordinaattitasolle.

Tässä tapauksessa virran ja jännitteen muutostaajuus on identtinen, mutta erilainen, jos tarkastellaan kaavioita, niiden alkuvaiheita. Tässä tapauksessa he sanovat virran ja jännitteen väliselle vaihesiirrolle, eli niiden alkuvaihekulmien väliselle erolle.

Toisin sanoen vaihesiirto määrittää, kuinka paljon yksi siniaalto siirtyy ajallisesti toisesta. Vaihesiirto, kuten vaihekulma, mitataan asteina tai radiaaneina. Vaiheessa sini, jonka jakso alkaa aikaisemmin, on johtava ja se, jonka jakso alkaa myöhemmin vaiheessa, on jäljessä. Vaihesiirtoa merkitään yleensä kirjaimella Phi.

Vaihesiirto esimerkiksi kolmivaiheisen vaihtovirtaverkon johtimien jännitteiden välillä suhteessa toisiinsa on vakio ja yhtä suuri kuin 120 astetta tai 2 * pi / 3 radiaania.