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移相器

(電子技術名詞)

編輯 鎖定
移相器(Phaser)能夠對波的相位進行調整的一種裝置。任何傳輸介質對在其中傳導的波動都會引入相移,這是早期模擬移相器的原理;現代電子技術發展後利用A/D、D/A轉換實現了數字移相,顧名思義,它是一種不連續的移相技術,但特點是移相精度高。
移相器在雷達、導彈姿態控制加速器、通信、儀器儀表甚至於音樂等領域都有着廣泛的應用。
中文名
移相器
外文名
Phaser
定    義
對波的相位進行調整的一種裝置
應用學科
電磁場與微波技術術語
用    途
雷達加速器、通信
原    理
用以調節交流電壓相位的裝置

目錄

移相器概念

編輯
移相器(Phaser)能夠對波的相位進行調整的一種裝置。任何傳輸介質對在其中傳導的波動都會引入相移,這是早期模擬移相器的原理;現代電子技術發展後利用A/D、D/A轉換實現了數字移相,顧名思義,它是一種不連續的移相技術,但特點是移相精度高。
移相器在雷達、導彈姿態控制加速器、通信、儀器儀表甚至於音樂等領域都有着廣泛的應用。
在R-C串聯電路中,若輸入電壓是正弦波,則電路中各處的電壓、電流都是正弦波。從相量圖可以看出,輸出電流相位超前輸入電壓相位一個φ角,如果輸入電壓大小不變,則當改變電源頻率f或電路參數R或C時,φ角都將改變,而且A點的軌跡是一個半圓。同理可以分析出,以電容電壓作為輸出電壓時,輸出電壓相位滯後輸入電壓相位一個φ角。因此,不論以R端或C端作輸出,其輸出電壓較輸入電壓都具有移相作用,這種作用效果稱阻容移相。
阻容移相環節,在電子技術應用中廣泛採用,如移相電路、耦合電路微分電路積分電路等等。 [1] 

移相器工作原理

編輯
一種用以調節交流電壓相位的裝置。移相器一般是多相的,其結構圖1所示。它和一台被旋轉的繞線式三相異步電動機相似。通常定子繞組作為原繞組,轉子繞組為副繞組。在移相器的轉子轉軸上裝有一套蝸輪蝸桿。轉動蝸輪蝸桿,能使移相器的轉子相對於定子在一定範圍內轉動。當定子上的原繞組接三相交流電源後,氣隙裏產生的旋轉磁場將在原、副繞組中分別感應出電動勢E1和E2。其大小與各繞組的有效匝數成正比,而相位決定於原、副繞組軸線之間的相對位置。例如原、副繞組軸線在空間位置上彼此相差α電角度,忽略它們的漏阻抗電壓降,可以得到原、副邊電壓的關係為
U1≈-E1
圖1 圖1
式中nsr是原、副邊繞組變比。改變轉子的位置,可以改變副邊電壓相對於原邊電壓的相位,但輸出電壓的大小不變。

移相器特性

移相器 移相器
移相器將變壓器移相技術與數字測量技術進行了有機的結合,移相調節精度高,讀數準確直觀,輸出電壓、電流可調,輸出波形好,運行可靠,操作方便,能滿足較高精度的單相及三相交流功率、相位等儀表的測試校驗,也能用於電度表的檢定裝置之中。

移相器應用

佔系統負荷較重、並且有持續快速攀升趨勢時,需要進行電壓緊急態勢分,注視運行工況將可能通過何種途徑逼近電網負荷供應能力的臨界點。負荷在高位快速攀升時,電源如何分擔負荷增量,可以從運行模式的調峯特徵去尋找預估線索。主力調峯電源與負荷中心之間,各聯絡線在潮流上漲逼近限值方面,往往步調上有差異,線路潮流驟增時,對可能首先跳閘的聯絡線,應該給予特殊的關注,因為其保護跳閘勢必引起功率轉移,使其它聯絡線相繼跳閘,產生惡性連鎖反應,可能導致系統解列。移相器在國外廣泛用來進行潮流調控。靈活交流輸電系統(FACTS)裝置家族中的“靜止移相器”(SPS),由於電力電子技術的採用,在調控性能上有了長足進步,免除了任何機械操作,在安全穩定控制方面具有良好的應用前景,肯定了SPS可用來提高暫態穩定性、阻尼次同步振盪、緩和區域間振盪、減輕軸系暫態扭矩以及穩態環流控制。
移相器的作用是將信號的相位移動一個角度。運用移相器規約敏感聯絡線的潮流,保障電壓穩定性不因聯絡線連鎖跳閘、相繼退出而遭到破壞,可以明顯提高電壓穩定極限。其工作原理根據不同的構成而存在差異。如晶體管電路,可在輸入端加入一個控制信號來控制移相大小;在有些電路中則利用阻容電路的延時達到移相;在單片機控制系統還可利用內部定時器達到移相的目的。

移相器參數

1、輸入電壓:三相四線3×380V(220V)
2、輸出電壓:三相四線3×(0~380)/(0~220)V
三位半數字顯示,精度1.0級
3、輸出電流:選擇電流輸出功能 AC 0~20A
三位半數字顯示,精度1.0級
4、最大輸出容量:1200VA
5、移相範圍:0°~360°,精度0.5級
6、電壓波動:粗調≤1.5%,細度≤2.0%
7、波形失真:輸出波形失真度≤輸入波形失真度
8、温升:<60℃
9、絕緣電阻:2MΩ
10、耐壓試驗:1.0KV/min
11、使用環境:温度:-10°~40°
濕度:<80%RH [2] 
參考資料
  • 1.    魏克珠等編著.微波鐵氧體新器件:人民郵電出版社,1995.08
  • 2.    黃振興編著.微波傳輸線及其電路:人民郵電出版社,2013.04