Какими буквами обозначается фаза и ноль: Буквенное обозначение фазы и нуля в электрике

всё, что вам нужно знать

Умение прочитать маркировку электрода поможет начинающему сварщику правильно выбрать расходные элементы. Навык необходим снабженцам для подбора товаров, закупаемых на производство. От грамотности выбора зависит качество шва и себестоимость изделия. Рассмотрим, что означает каждая буква или цифра в маркировке, какие бывают марки электродов и прочие подробности, пригодящиеся в подборе.

1. Типы электродов
2. Марки электродов
3. Диаметр электродов
4. Назначение электродов
5. Коэффициент толщины покрытия
6. Группа индексов
7. Тип покрытия
8. Пространственное положение
9. Характеристики сварочного тока

Где найти маркировку

Маркировка необходима для обозначения свойств и характеристик металлического стержня и его покрытия, влияющих на процесс горения дуги и формирования сварочного соединения.

Сами электроды выпускаются по ГОСТ 9466-75 и ГОСТ 9467-75 и обязательно маркируются, чтобы пользователь мог взглянуть на обозначение и понять, как лучше использовать сварочные материалы.

В обязательном порядке маркировка наносится на упаковку. Надпись вынесена на белое или синее поле, свободное от декоративного оформления пачки. На плавящемся покрытии, ближе к концу электрода, вставляемого в держатель, тоже наносится маркировка. Некоторые производители дополнительно указывают данные на боковой стороне пачки, но это не является требованием.

Типы электродов

Э42А-УОНИ-13/45-3.0-УД
————————————
Е432(5)-Б 1 0

Маркировка состоит из группы букв и цифр, за которыми стоят определенные характеристики. Для наглядности пояснения возьмем за пример распространенные электроды с такой маркировкой:

Первые индексы Э42А указывают на тип расходного элемента. Их несколько и они поясняют сварщику, какой металл лучше сваривается определенными электродами.

Наплавка поверхностного слоя металла	Э-10, Э-10Г3, Э-12Г4, Э-15Г5, Э-16Г2ХМ, Э-30Г2ХМ — всего существует 38 типов этой группы
Сварка конструкционной углеродистой и низколегированной стали	Э38, Э42, Э46, Э50, Э55, Э60
Сварка углеродистых и низколегированных сталей с повышенными требованиями по ударной вязкости и пластичности шва	Э42А, Э46А, Э50А
Сварка легированных конструкционных сталей	Э70, Э85, Э100, Э125, Э150
Сварка высоколегированных конструкционных сталей	Э-12Х13, Э-06Х13Н, Э-10Х17Т, Э-12Х11НМФ, Э-12Х11НВМФ
Сварка теплоустойчивой стали	Э-09М, Э-09МХ, Э-09Х1М, Э-05Х2М, Э-09Х2М1, Э-09Х1МФ, Э-10Х1МНБФ, Э-10Х3М1БФ, Э10Х5МФ

В нашем примере указан тип Э42А, где:

• Э — электроды для РДС.
• Цифра 42 — предел прочности, измеряемый в кг на мм?.
• А — металл шва будет обладать повышенной пластичностью и ударной вязкостью.

Благодаря знанию этой части маркировки вы сможете легко подобрать электроды по прочности шва — чем выше цифра, тем прочнее соединение. Например, в нашем случае 42 означает, что сваренный шов выдержит нагрузку в 42 кг на 1 квадратный миллиметр. Когда требуется устойчивость к резким нагрузкам, выбирайте расходники с приставкой «А» в типе.

Марки электродов

Э42А-УОНИ-13/45-3.0-УД
————————————
Е432(5)-Б 1 0

Марка определяется ГОСТом или патентуется отдельно производителем, если ее обозначение отличается от общепринятых стандартов. Указывает на предназначение расходных элементов. Среди стандартных марок по ГОСТу существуют следующие:

• АНО-4, -6, -17, -21, -24, -36, -37, -27, УОНИ 13/45, 13/55, МР-3, ЦУ-5, ТМУ-21У, ВН-48 — для сварки низколегированных и углеродистых сталей.
• ОЗЛ-6, -8, -17У, -9А, -25Б, ЗИО-8, АНЖР-3У, НЖ-13, НИИ-48Г — для сварки высоколегированной стали.
• ЦЧ-4, МНЧ-2 — для сварки чугуна.
• Т-590, -620, ЦН-6Л, -12М, ЭН-60М, ОЗН-400 — для наплавки поверхностного слоя.
• ЦМ-7С, ОК-46, АНО-1, ОЗС-3, ОЗС-12 — для подводной сварки.

Некоторые производители создали собственные марки электродов для всех этих процессов и запатентовали обозначения. Самой распространенной является ОК от ESAB.

Диаметр электродов

Э42А-УОНИ-13/45-3.0-УД
————————————
Е432(5)-Б 1 0

Следующим в маркировке прописывается диаметр металлического стержня. Значение указывается в миллиметрах с десятыми долями, через запятую. Сечение электрода подбирается исходя из толщины свариваемых заготовок и сварочного тока. Слишком тонкие электроды будут быстро сгорать и разбрызгивать присадочный металл, а слишком толстые создадут дополнительное сопротивление и сделают сварку некачественной из-за малой глубины проплавления.

Назначение электродов

Э42А-УОНИ-13/45-3.0-

УД
————————————
Е432(5)-Б 1 0

Это еще один элемент, указывающий на пригодность для сварки определенных металлов и сплавов, как и в случае типа электродов:

• В — сварка высоколегированных сталей.
• Т — сварка теплоустойчивых сплавов.
• Л — сварка конструкционных сталей, в которых присутствуют легирующие элементы.
• Н — используются только для наплавки.
• У — сварка низколегированных и углеродистых сталей.

Коэффициент толщины покрытия

Э42А-УОНИ-13/45-3.0-УД
————————————
Е432(5)-Б 1 0

Обмазка необходима для защиты жидкого металла сварочной ванны от взаимодействия с внешней средой. Покрытие плавится по мере горения дуги и плавления стержня. Чем толще обмазка, тем больше выделяется защитного газа.

Уровень толщины покрытия прописывается в маркировке электрода буквой:

• М — тонкое.
• С — среднее.
• Г — очень толстое (максимальное из возможных).
• Д — толстое.

Группа индексов

Иногда в маркировке присутствует дополнительное обозначение, прописываемое под горизонтальной чертой.

Э42А-УОНИ-13/45-3.0-УД
————————————
Е432(5)-Б 1 0

Цифра 4 указывает на устойчивость сварного шва к коррозии. Всего существует пять ступеней (0/2/3/4/5) — чем выше число, тем лучше. В нашем примере цифра 4, что говорит о высокой защите шва от ржавчины при последующей эксплуатации.

Цифра 3 относится к максимальной температуре, при которой сохраняется жаропрочность соединения. Всего бывает 9 вариантов, где 1 — 500 градусов, а 9 — свыше 850 градусов. В нашем случае 3 — шов выдержит нагрев до 560-600? С без потери свойств.

Цифра 2 — предел рабочей температуры шва. Тоже имеет 9 уровней с показателем от 600 до 1100 градусов. В нашем примере 2 указывает на пределе в 650? С, после которого в металле начнутся изменения.

Значение взятое в скобки (5) — количестве ферритной фазы в шве. Индекс подразделяется на 8 уровней с процентным содержанием от 0.5-4.0% до 10-20%. При нашем показателе 5 содержание ферритной фазы колеблется от 2.0 до 8.0%.

Такая группа индексов указывает сразу не несколько характеристик. Обычно, она пишется на упаковках электродов, предназначенных для работы с низколегированными и легированными металлами.

Тип покрытия

Э42А-УОНИ-13/45-3.0-УД
————————————
Е432(5)-Б 1 0

Буква Е в начале второй строки маркировки указывает на плавящийся электрод, покрытие которого сгорает от температуры электрической дуги. А вот тип обмазки сообщает буква Б. Существует четыре основных варианта, а также их смешивание между собой:

• А — так обозначается кислое покрытие. Электроды с такой маркировкой изготавливаются для работ во всех пространственных положениях на постоянном и переменном токе. Но сверху-вниз варят плохо. Не подходят для соединения металлов с высоким содержанием углерода и серы, содействуют разбрызгиванию капель, возможны трещины в шве.
• Б — это основное покрытие, рассчитанное на сварку постоянным током обратной полярности. Подходит для соединения толстых заготовок.
• Р — обозначение для рутиловой обмазки. Электродами можно работать на переменном или постоянном токе в любом пространственном положении, но вертикалы сверху-вниз даются плохо.
• Ц — целлюлозное покрытие. Расходники используются для монтажа металлоконструкций, отлично варят во всех положениях в пространстве на постоянном и переменном токе. Но присутствуют повышенных потери на разбрызгивание.
• РБ, АЦ — смешанные варианты обмазки. Оптимальны для сварки в нижнем и вертикальном положениях трубопроводов. Обеспечивают низкий расход.

Чтобы электрод соответствовал маркировке, в его обмазке должны присутствовать химические вещества в определенных пропорциях. Это могут быть: кварцевый песок, каолин, мрамор, марганцевая руда, титановый концентрат, мел и пр. Именно газ от расплавленного покрытия вступает в реакцию со сварочной ванной и придает шву определенные характеристики. Такой процесс происходит во время горения дуги и после ее затухания, пока формируется новая кристаллическая решетка.

Пространственное положение

Указывает, для каких положения в пространстве предназначены электроды. Игнорирование этой части маркировки приводит к плохому провару, прожогам, повышенному расходу металла на разбрызгивание и каплепадение. Всего существует четыре варианта индекса:

Э42А-УОНИ-13/45-3.0-УД
————————————
Е432(5)-Б 1 0

1. универсальные для всех положений (как в нашем примере).
2. для всех положений, кроме вертикального сверху-вниз.
3. оптимально варят по горизонтали на вертикальной поверхности. Не предназначены для потолочной сварки.
4. для нижних угловых, тавровых и обычных соединений.

Характеристики сварочного тока

Э42А-УОНИ-13/45-3.0-УД
————————————
Е432(5)-Б 1 0

Этот параметр не всегда указывается отдельно, поскольку определяется по типу обмазки. Но некоторые производители его выводят в отдельный индекс маркировки. Цифра 0 означает, что электроды подходят для сварки постоянным током обратной полярности. Дополнительно есть еще 9 вариантов с указанием напряжения от 50 до 90 В и типом полярности:

1. 50 V, полярность любая.
2. 50 V, прямая.
3. 50 V, обратная.
4. 70 V, любая.
5. 70 V, прямая.
6. 70 V, обратная.
7. 90 V, любая.
8. 90 V, прямая.
9. 90 V, обратная.

Отклонения в напряжении допускаются в пределах -/+ 10 V.

Ответы на вопросы: маркировка электродов

Какими электродами лучше варить чернуху?

СкрытьПодробнее

Малоуглеродистую и углеродистую сталь хорошо варят электроды типа Э42, Э46. Если это ответственная конструкция (рама грузового автомобиля, крановая установка и пр.), используйте электроды Э46А, Э50А.

Какими электродами лучше варить нержавейку?

СкрытьПодробнее

Для работы с нержавейкой выбирайте электроды, в маркировке которых есть следующие индексы — Э-12Х13, Э-06Х13Н, Э-10Х17Т. Это типы для работы с высоколегированной сталью.

Электроды сильно брызгаются и трещат при сварке, что делать?

СкрытьПодробнее

Повышенное разбрызгивание и треск указывают на то, что обмазка отсырела. Прокалите электроды в специальной сушилке на производстве или в электродуховке дома при температуре 170? С в течение часа.

Какое покрытие электродов лучше?

СкрытьПодробнее

Здесь нет однозначного ответа и все зависит от производственных задач. С целлюлозным будет легко варить потолок постоянным током, а рутиловое снижает разбрызгивание металла, подходит для переменного тока.

Посоветуйте, какие марки электродов для сварки переменным током лучше?

СкрытьПодробнее

Существует много вариантов для сварки аппаратами, вырабатывающими переменный сварочный ток. Используйте, например, МР-3, АНО-4, ОЗС-12, АНО-21.

Что значит электроды для подводной сварки?

СкрытьПодробнее

Это электроды определенных марок, обеспечивающие горение электрической дуги под водой. При сварке обычными электродами практически не возможно добиться горения дуги и формирования жидкой сварочной ванны, поскольку вода затекает и охлаждает разогретый металл. Электроды для сварки под водой выделяют много газов, отталкивая воду. Это позволяет удерживать стабильную дугу, расплавить кромки и выполнить сварочное соединение.

Такие электроды пригодятся при сварке труб и резервуаров, если нельзя полностью удалить жидкость, но требуется заварить трещину, свищ, приварить латку. При этом под воду можно погружать только кончик электрода, а не держатель.

Остались вопросы

Оставьте Ваши контактные данные и мы свяжемся с Вами в ближайшее время

Обратная связь

Вернуться к списку

Товары

Быстрый просмотр

Электроды ESAB ОЗЛ-8 ⌀ 2,5 мм, пачка 2,5 кг

1 664 руб / кг

Купить

Быстрый просмотр

Электроды МР-3С ⌀ 3,0 мм, пачка 5,0 кг (СпецЭлектрод)

208 руб / кг

Купить

Быстрый просмотр

Электроды ESAB АНО-4С ⌀ 3,0 мм, пачка 5 кг (СВЭЛ)

464 руб / кг

Купить

Быстрый просмотр

Электроды ESAB ОЗС-12 ⌀ 3,0 мм, пачка 5,0 кг (СВЭЛ)

443 руб / кг

Купить

Быстрый просмотр

Электроды ТМУ-21У ⌀ 4,0 мм

217 руб / кг

Купить

2. ВЕС:

пачка 5 кг

• пачка 5 кг
• пачка 5,5 кг

ПРОИЗВОДИТЕЛЬ:

БАРС

• БАРС
• Риметалк
• СЗСМ (Ротекс)
• ЛЭЗ
• Симэл
• Тольятти
• Ярославль
• ВЭЗ (Волгодонск)

Быстрый просмотр

Электроды Т-590 ⌀ 4,0 мм

302 руб / кг

Купить

2. ВЕС:

пачка 4 кг

• пачка 4 кг
• пачка 5 кг
• пачка 5,5 кг

ПРОИЗВОДИТЕЛЬ:

ЯЭМП

• БАРС
• Риметалк
• СЗСМ (Ротекс)
• ЛЭЗ
• ЯЭМП
• Звезда (НТЦ Сварка)
• Тольятти
• Ярославль
• Высокие Технологие (Ярославль)

хит продаж

Быстрый просмотр

Электроды ESAB OK 46. 00Р ⌀ 3,0 мм, пачка 5,3 кг

450 руб / кг

Купить

Схемы и группы соединения обмоток трансформаторов

Согласно ГОСТ 11677—75 начала и концы первичных и вторичных обмоток трансформаторов обозначают в определенном порядке. Начала обмоток однофазных трансформаторов обозначают буквами А, а, концы — X, х. Большие буквы относятся к обмоткам высшего, а малые — к обмоткам низшего напряжений. Если в трансформаторе помимо первичной и вторичной есть еще и третья обмотка с промежуточным напряжением, то ее начало обозначают А_m, а конец Х_m.

В трехфазных трансформаторах начала и концы обмоток обозначают: А, В, С; X, Y, Z — высшее напряжение; А_m, В_m, С_m; Х_m, Y_m, Z_m — среднее напряжение; а, b, с; х, у, z — низшее напряжение. В трехфазных трансформаторах с соединением фаз в звезду кроме начала обмоток иногда выводят и нейтраль, т. е. общую точку соединения концов всех обмоток. Ее обозначают О, О_m и о. На рисунке 1, а, б показаны схемы соединения обмоток в звезду и треугольник так, как их изображают для трехфазных трансформаторов.

а — в звезду; б — в треугольник

Рисунок 1 — Схемы соединения обмоток трансформатора

Схему соединения в звезду принято обозначать знаком Y, а в треугольник — Δ. Если наружу выводят нейтраль обмоток, то такое соединение обозначают знаком Y_н. Если у трансформатора обмотка высшего напряжения соединена в звезду, а низшего — в треугольник, то такое сочетание обмоток обозначают Y/Δ или Y_н/Δ.

В числителе этой «дроби» всегда ставят обозначение обмотки высшего напряжения, а в знаменателе — низшего. При наличии третьей обмотки, соединенной, например, также в звезду, обозначение будет таким: Y_н/Y/Δ. Обозначение третьей обмотки ставят между обозначениями обмоток высшего и низшего напряжений.

Понятия начала и конца обмотки условны, так как при протекании переменного тока любой конец обмотки можно назвать началом. Однако при практическом осуществлении обмоток и, особенно при их взаимных соединениях использовать эти понятия совершенно необходимо.

Допустим, что мы имеем два витка, один из которых (1) принадлежит первичной обмотке, а второй (2)—вторичной (рисунок 2, а). Оба витка сцеплены с одним и тем же магнитным потоком Ф₀. Направления наводимых в витках эдс (в данный момент времени) показаны стрелками. Условимся называть левые зажимы началами, а правые — концами витков и обозначим их соответственно А и а, X и х. При таком обозначении зажимов мы должны считать, что эдс E₁ и Е₂ в витках совпадают по фазе, так как в любой момент времени они направлены одинаково: или от начала (А и а) к концу (X и х), или от конца (X и х) к началу (А и а).

а — эдс E₁ и Е₂ совпадают по фазе; б — эдс E₁ и Е₂ сдвинуты по фазе на 180°; 1 — виток первичной обмотки; 2 — виток вторичной обмотки

Рисунок 2 — Угловое смещение векторов электродвижущих сил в зависимости от обозначения концов обмотки

Допустим теперь, что мы изменили во вторичной обмотке обозначения начала и конца витка (рисунок 2, б). Никакого изменения физического процесса наведения эдс не произойдет, но по отношению к концам витка направление эдс изменится на противоположное, т. е. она будет направлена не от начала к концу, а наоборот — от конца (х) к началу (а). Поскольку в витке 1 ничего не изменилось, мы должны считать, что эдс E₁ и Е₂ сдвинуты по фазе на 180°. Таким образом, простое изменение обозначений концов равносильно угловому смещению вектора эдс в обмотке на 180°.

Однако направление эдс может измениться и в том случае, когда начала и концы первичной и вторичной обмоток располагаются одинаково. Дело в том, что обмотки трансформатора могут выполняться правыми и левыми. Обмотку называют правой, если ее витки при намотке располагают по часовой стрелке, т. е. укладывают по правой винтовой линии (рисунок 3, верхняя обмотка). Обмотку называют левой, если ее витки при намотке располагают против часовой стрелки, т. е. укладывают по левой винтовой линии (рисунок 3, нижняя обмотка).

Рисунок 3 — Угловое смещение векторов ЭДС в зависимости от направления намотки обмоток

Как видно из рисунка, обе обмотки имеют одинаковое обозначение концов. Благодаря тому, что обмотки пронизываются одним и тем же потоком, в каждом витке направление эдс будет одинаковым. Однако из-за разной намотки направление суммарной эдс всех последовательно соединенных витков в каждой обмотке различно: в первичной эдс направлена от начала А к концу X, а во вторичной — от конца х к началу а. Итак, даже при одинаковом обозначении концов эдс первичной и вторичной обмоток могут быть смещены на угол 180°.

У однофазного трансформатора векторы эдс обмоток могут или совпадать, или быть противоположно направленными (рисунок 4, а, б). Если такой трансформатор работает один, то для потребителей совершенно безразлично, как направлены эдс в его обмотках. Но если три однофазных трансформатора работают вместе на линию трехфазного тока, то для правильной работы необходимо, чтобы в каждом из них векторы эдс были направлены или как показано на рисунке 4, а, или как показано на рисунке 4, б.

а, б — однофазных; в — трехфазных

Рисунок 4 — Направление эдс в обмотках трансформаторов

В такой же степени это относится и к каждому трехфазному трансформатору. Если в первичных обмотках эдс во всех фазах имеют одинаковое направление, то и во вторичных обмотках направление эдс должно быть обязательно одинаковым (рисунок 4, в). Очевидно, что у вторичных обмоток направление намотки и обозначение концов должны быть также одинаковыми.

При ошибочной насадке обмотки с другим направлением намотки или при неправильном соединении концов напряжение, получаемое потребителями, резко уменьшится, а нормальная работа нарушится. Особенно неблагоприятные условия возникают в случае, если от одной сети работают одновременно несколько трансформаторов, у которых сдвиги фаз между линейными эдс различны. Чтобы избежать нарушений в работе потребителей, следует иметь трансформаторы с какими-то определенными угловыми смещениями векторов эдс обмоток.

Направления векторов эдс и угловые смещения между ними принято характеризовать группами соединения обмоток. На практике угловое смещение векторов эдс обмоток НН и СН по отношению к векторам эдс обмотки ВН обозначают числом, которое, будучи умножено на 30°, дает угол отставания векторов. Это число называют группой соединения обмоток трансформатора.

Так, при совпадении векторов эдс обмоток по направлению (угловое смещение 0°) получается группа соединения 0 (рисунок 4, а). Угловое смещение 180° (рисунок 4, б) соответствует группе 6 (30 х 6=180°). Как мы видели, в обмотках однофазных трансформаторов могут быть только такие угловые смещения, поэтому у них возможны только 0-я и 6-я группы соединений. Соединения обмоток однофазных трансформаторов для краткости обозначают I/I — 0 и I/I — 6.

В трехфазных трансформаторах, обмотки которых могут соединяться в звезду или треугольник, возможно образование 12 различных групп со сдвигом фаз векторов линейных эдс от 0 до 360° через 30°. Из двенадцати возможных групп соединений в России стандартизованы две группы: 11-я и 0-я со сдвигом фаз 330 и 0°.

Рассмотрим в качестве примера схемы соединений Y/Y и Y/Δ (рисунок 5, а, б). Обмотки, расположенные на одном стержне, изобразим одну под другой; намотку всех обмоток (первичных и вторичных) примем одинаковой; направления фазных эдс показаны стрелками.

Рисунок 5 — Получение группы соединений в схеме звезда — звезда (а) и звезда — треугольник (б)

Построим векторную диаграмму эдс первичной обмотки (рисунок 5, а) так, чтобы вектор эдс фазы С располагался горизонтально. Соединив концы векоторов А и В, получим вектор линейной эдс Е_АВ (АВ). Построим векторную диаграмму эдс вторичной обмотки. Поскольку направления эдс первичной и вторичной обмоток одинаковы, векторы фазных эдс вторичной обмотки строят параллельно соответствующим векторам первичной обмотки. Соединив точки а и b и пристроив вектор Е_ab (ab) к точке А, убеждаемся, что угловое смещение между линейными эдс первичной и вторичной обмоток равно 0. Итак, в первом примере группа соединения обмоток 0. Это обозначают так: Y/Y_н —0, что читается «звезда с выведенной нейтралью».

При рассмотрении второго примера (рисунок 5, б) видим, что векторная диаграмма эдс первичной обмотки построена так же, как и в предыдущем примере. При построении векторной диаграммы эдс вторичной обмотки следует помнить, что при соединении в треугольник фазные и линейные эдс совпадают как по величине, так и по направлению.

Строим вектор эдс фазы с, направляя его параллельно вектору С первичной обмотки. Конец фазы с (точка z) соединяется с началом фазы b, поэтому от конца вектора с проводим вектор эдс фазы b параллельно вектору В. Конец фазы b соединяется с началом фазы а, поэтому от конца вектора b (точки у) проводим вектор эдс фазы а параллельно вектору А. В получившемся замкнутом треугольнике abc вектор ab — это линейная эдс Е_ab. Пристроив вектор Е_ab к точке А, убеждаемся, что он сдвинут по отношению к вектору Е_АВ на угол 30° в сторону опережения. Следовательно, вектор Е_ab отстает на 330° (30° х 11 = 330°) от вектора эдс обмотки ВН. Итак, в этом примере группа соединения обмоток 11. Это обозначается так: Y/Δ —11, что читается: «звезда — треугольник — одиннадцать».

В трехобмоточном трансформаторе группа соединения обмоток определяется аналогично; при этом обмотки рассматриваются попарно: первичная и одна из двух других. Если встречается обозначение Y_н/Y/Δ — 0 — 11, то прочитать его надо так: «звезда с выведенной нейтралью — звезда — треугольник — нуль — 11». Это означает, что у рассматриваемого трехобмоточного трансформатора обмотка ВН соединена в звезду с выведенной нулевой точкой, обмотка СН — в звезду, обмотка НН — в треугольник, группа соединения обмоток ВН и СН — нуль, обмоток ВН и НН — 11.

Мы рассмотрели только две группы соединения — 0 и 11. Меняя обозначения концов (путем кругового перемещения обозначений), можно получить другие группы от 1 до 10. Однако эти группы не нашли распространения и встречаются очень редко. В России стандартизованы только три группы: Y/Y — 0, Y/Δ — 11 для трехфазных трансформаторов, I/I — 0 — для однофазных трансформаторов.

Разность фаз и фазовый сдвиг

Положение волновой частицы периодической формы волны известно как «Фаза» волны. Полная фаза полного цикла сигнала равна 360 ⁰ .

Когда две или более волны одной частоты интерферируют в среде или движутся по одному и тому же пути, «фаза» волн играет важную роль для получения желаемого результата без возникновения шума.

Фазу также можно определить как «относительное смещение двух волн относительно друг друга».

 

Фаза также может быть выражена в радианах и градусах. Один радиан = 57,3 градуса.

Краткое описание

Разность фаз

Разность фаз синусоидальной волны можно определить как «интервал времени, на который волна опережает другую волну или отстает от нее», и разность фаз не является свойством только одной волны, это относительное свойство двух или более волн. Это также называется «фазовым углом» или «фазовым смещением».

Разность фаз, представленная греческой буквой фи (Φ). Полная фаза сигнала может быть определена как 2π радиан или 360 градусов.

Опережающая фаза означает, что волна опережает другую волну с той же частотой, а Отстающая фаза означает, что волна отстает от другой волны с той же частотой.

Фазовая квадратура: когда разность фаз между двумя волнами составляет 90 ⁰ (это может быть = + 90 ⁰ или – 90 ⁰ ), говорят, что волны находятся в «фазовой квадратуре».

Противофаза: когда разность фаз между двумя волнами составляет 180 ⁰ (может быть = + 180 ⁰ или – 180 ⁰ ), то говорят, что волны находятся в «фазовой оппозиции».

Чтобы лучше понять эту концепцию, обратите внимание на рисунок ниже.

Временной интервал и фаза сигнала обратно пропорциональны друг другу. Это означает, что

t град = 1 / (360 f ) (градусы)

t рад = 1 / (6,28 f ) (радиан)

Где f — частота сигнала, а t — период времени.

Например, если две синусоидальные волны имеют одинаковую частоту и фазовый сдвиг π/2 радиан, то фазы волн можно определить как (nπ + 1) и nπ радиан.

Фазовый сдвиг сигналов также может быть представлен в виде периода времени (T). Например, + 6 мс и – 7 мс и т. д.

Вернуться к началу

Уравнение разности фаз

Разность фаз синусоидальных сигналов может быть выражена приведенным ниже уравнением, используя максимальное напряжение или амплитуду сигналов,

A _{( t)} = A _max ×sin(ωt±Ø)

                                          Где

Amax – амплитуда синусоиды измерения

ωt — угловая скорость (радиан/сек)

Φ — фазовый угол. (Радианы или градусы)

Если Φ < 0, то говорят, что фазовый угол волны находится в отрицательной фазе. Точно так же, если Φ > 0, то говорят, что фазовый угол волны находится в положительной фазе.

Соотношение фаз синусоидального сигнала

Каждый сигнал переменного тока будет иметь свой ток, напряжение и частоту. Если напряжение и угловые скорости двух сигналов одинаковы, то их фаза также одинакова в любой момент времени.

На приведенном выше рисунке мы видим три волны, которые начинаются в начале координат, опережают в начале координат и отстают в начале координат соответственно.

Вернуться к началу

Разность фаз сигналов

Вне фазы

Когда чередующиеся сигналы имеют одинаковую частоту, но разные фазы, говорят, что они «вне фазы». Разность фаз не равна нулю для расфазированных волн. Обратите внимание на приведенный ниже рисунок, который описывает несовпадающую по фазе концепцию двух синусоидальных волн. Для синфазных сигналов запаздывание составляет доли длины волны, такие как 1/2, 2/3, 3/5… и т. д.

На приведенном выше рисунке волна «B» опережает на 90 ⁰ (Φ = 90 ⁰ ) волну «A». Таким образом, мы можем сказать, что две волны не совпадают по фазе.

Для волн, не совпадающих по фазе, есть два условия. Это

1. Опережающая фаза

2. Отстающая фаза

Опережающая фаза

Когда два сигнала одной и той же частоты движутся вдоль одной и той же оси, и один сигнал опережает другой, тогда это называется опережающим фазовым сигналом. .

Уравнения тока и напряжения для опережающих фазированных сигналов:

Напряжение (Vt) = Vm sin ωt

Ток (it) = Im sin (ωt – Φ)

Где Φ — опережающий фазовый угол.

Отставание по фазе

Когда два сигнала одной частоты движутся вдоль одной и той же оси, и один сигнал отстает от другого, это называется «Отставание по фазе».

Уравнения напряжения и тока для опережающих фазированных сигналов:

Напряжение (Vt) = Vm sin ωt

Ток (it) = Im sin (ωt + Φ)

Где Φ — фазовый угол отставания.

Синфазные синусоидальные волны

Когда разница между фазами двух чередующихся волн равна нулю, волны называются синфазными. Это может произойти, когда два сигнала имеют одинаковую частоту и одинаковую фазу. Для синфазных сигналов запаздывание представляет собой целое число длин волн, например 0, 1, 2, 3… Синфазные сигналы показаны на рисунке ниже.

Сигналы на приведенном выше рисунке имеют разную амплитуду (максимальное напряжение), но имеют одинаковую частоту.

Пример: Если две синусоидальные волны A и B не совпадают по фазе, а разность фаз составляет 25 ⁰ , то мы можем объяснить соотношение между волнами как

Волна «A» опережает волну «B» на 25 ⁰ или волна ‘B’ отстает от волны ‘A’ на 25 ⁰ . Таким образом, ток и напряжение этих сигналов также изменяются в зависимости от фазового сдвига нефазированных сигналов.

Вернуться к началу

Соотношение фаз напряжения и тока к R, L, C

Цепь RLC также называется «резонансной схемой». Ниже поясняется поведение напряжения и тока резистора, конденсатора и катушек индуктивности по отношению к фазе.

• Резистор: В резисторе ток и напряжение находятся в одной фазе. Таким образом, разность фаз между ними измеряется как 0,
.
• Конденсатор: в конденсаторе ток и напряжение не совпадают по фазе, и ток опережает напряжение на 90 ⁰ . Таким образом, разность фаз между током и напряжением в конденсаторе измеряется как 90 ⁰ .
• Катушка индуктивности: в катушке индуктивности ток и напряжение не совпадают по фазе. Напряжение опережает ток на 90 ⁰ . Таким образом, разность фаз между напряжением и током в конденсаторе измеряется как 90 ⁰ . Это прямо противоположно природе конденсатора.

ПРИМЕЧАНИЕ:

Существует простой метод, позволяющий без путаницы запомнить соотношение между напряжением и током. Этот метод C I V I L

Первые 3 буквы C I V означают, что в конденсаторе I (ток) опережает V (напряжение).

 

Наверх

Резюме

• Мы можем обобщить эту общую концепцию как
• Фаза: Положение движущейся частицы формы волны называется «Фазой» и измеряется в «Радианах или градусах».
• Разность фаз: Интервал времени, на который волна опережает другую волну или отстает от нее, называется «Разностью фаз» или «Угол фаз». Он определяется буквой «Ф».
• Фазовый угол измеряется в «радианах/с» или «градусах/с», а фаза полного цикла указывается как «360 ⁰ ».
• Не в фазе: когда чередующиеся сигналы имеют одинаковую частоту, но разные фазы, говорят, что они «вне фазы».
• В фазе: когда разница между фазами двух чередующихся волн равна нулю, говорят, что они находятся в фазе.
• Опережающая фаза: сигнал опережает другой сигнал с той же частотой.
• Отставание фазы: сигнал отстает от другого сигнала с той же частотой.
• В цепях LRC соотношение фаз между напряжением и током будет
• В резисторах: фазы напряжения и тока совпадают. Таким образом, разность фаз равна 0,
.
• В конденсаторах: Ток опережает напряжение на 90 градусов. Таким образом, разность фаз равна 90 ⁰ .
• В индукторах: напряжение опережает ток на 90 градусов. Таким образом, разность фаз равна 90 ⁰ .

Вернуться к началу

Фазовый угол

Введение

Фазовый угол представляет собой конкретную точку во временном цикле, которая измеряет нуль произвольно в выражении как угол.

Периодическая волна является характеристикой фазового угла. Смещение периодической волны связано с процессом преобразования, связано с периодическим изменением и со временем.

Также измеряется в угловых единицах, таких как градусы или радианы. Реализация сигналов в фазовом угле помогает определить соответствующий фильтр, аналогично на фазовый угол подается постоянное напряжение. В этом руководстве доступны различия между фазами и способом измерения.

Рисунок 1: Природа фазового угла

Информация о фазовом угле

Фазовый угол имеет характеристики периодической волны. Это эквивалентно фразе в многочисленных вещах. Угловая составляющая периодической волны понимается как фазовый угол. Смещение в периодической волне характеризуется как изменение периодичности в зависимости от времени или расстояния, в некоторых случаях может быть и тем, и другим. Когда периодическая волна непрерывно повторяется, это помогает идентифицировать ее различные атрибуты, такие как частота, период и амплитуда.

Разностью фаз называется разница между частотами двух волн в один и тот же момент времени (Electrical4u, 2022). Угловая составляющая периодической волны также называется фазовым углом.

«A ∠ θ, где A обозначает величину, а θ символизирует волну фазового угла». «Мгновенный фазовый угол» (IPA) вычисляется с использованием диапазонов арктангенса от −90° до +90°. IPA в одном вращательном цикле, который почти равен нулю во время стационарной процедуры. Кроме того, во время переходного процесса сигналы тока и напряжения интерпретируются неправильно, и, следовательно, их «Производный индекс среднего значения фазы» (DPMI) содержит полезную информацию о переходном процессе.

Рисунок 2: Образцы IPA и его сигнала

Измерение фазового угла

Различные размеры электрических напряжений являются основными причинами для измерения пропорций треугольника напряжения с фазовым углом. Оценивается временная неопределенность между двумя периодическими воздействиями. Различие фаз между двумя одинаковыми частотами и составляющими без постоянного тока можно легко интерпретировать. За процессом измерения следуют различные показатели для анализа факторов, включая процентный расчет (Allaboutcircuits, 2022).

Измерение неопределенности материала оценивается среди «двух периодических сигналов». С долей измерения количество единиц в угловых составляет около 360 градусов или полный цикл.

Основы расчета фазового угла

Исходя из компонента фундаментальной формы каждого сигнала возможна оценка фазового угла, оба сигнала в искажении могут, следовательно, привести к ошибкам. Вычисление этих углов может показаться сложным, однако при наличии точных инструкций это несложно. Частота определяет время прохождения волны через данное заведение в течение ограниченного времени (Sciencing, 2022).

В зависимости от метода направление амплитуды может привести к искажению как сигнала, так и ошибки результата. Величина зависит от искажения с помощью метода измерения. При расчете разности фаз при угловом измерении важно учитывать волну и «опорную точку». Это может помочь в представлении другой волны или формы волны.

Разность фаз

Интервал времени, который представляет одну волну, заранее взят из другой формы волны при расчете фазового угла, он определяется как разность фаз.

• Полная фаза обозначается как 360 градусов или может быть «2π радиан» и обозначается буквой «ɸ» (Electrical4u, 2022).
• Например, если две волны имеют одинаковую частоту времени в трехфазной цепи, они описываются как фаза R и фаза B, обе фазы имеют частоту 50 Гц.

Предположим, фаза R начинается с 0 градусов, а фаза B начинается с 120 градусов. Следовательно, разность фаз будет 0 град — 120 град или — 120 град. В этом случае R будет считаться «эталонной фазой». 9Рис. 3. Разность фаз

«Фазовая квадратура»

Разница между двумя волнами в квадратуре фазы только тогда, когда разница между фазами составляет около 90 градусов, и она может быть отрицательной или положительной.

«Противостояние фаз»

Разность фаз считается с одинаковой частотой и может быть как отрицательной, так и положительной на 180 град. В этом случае фазы будут располагаться друг напротив друга.

«Биоэлектрический импеданс»

При анализе биоэлектрического импеданса человека изучался расчет процесса в фазовом угле для внесения изменений в мощность сопротивления. Расчетный фазовый угол зависит от различных фаз биологических факторов.

Рис. 4: Биоэлектрический импеданс

Соединения «Резонансной цепи»

Ниже приведена схема с подключением к фазе, спадающей по току и напряжению, которая принадлежит цепи RLC с приведенными ниже соотношениями.

Резистор

Напряжение и ток представляют собой резисторы в одной фазе. Следовательно, фазовые различия между этими частями, присутствующими в резисторе, составляют значение равное нулю.

Конденсатор

Напряжение и ток в одной фазе внутри конденсатора не зависят друг от друга в одной и той же фазе. Ток в инструментах может привести к напряжению на 90 град.

Катушка индуктивности

В катушке индуктивности напряжение и ток соотносятся друг с другом и не могут находиться в одной фазе. В этой фазе напряжение в устройстве равно 9на 0 градусов впереди течения (Sciencedirect, 2022). Следовательно, разность фаз относительно тока и напряжения на катушке индуктивности составляет 90 градусов.

Заключение

В этом руководстве важность фазового угла обсуждалась с важностью фазовой волны при формировании различных типов измерений. В практическом случае науки представление фазового угла представляет собой точное значение формы волны на основе доли периода. Формирование различных форм сигналов путем расчета фаз может быть легко осуществлено с применением формулы фазового угла. В проекции вектора реальная ось, которая используется на диаграмме для расчета фазового угла, называется «опорной точкой».

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Q1. Что такое фазовый угол в физике?

Конкретная точка, представленная во временном цикле для измерения разницы во времени, называется фазовым углом. Это помогает распознавать разницу между током и напряжением.

Q2. Что такое разность фаз?

Промежуток одной волны от другой формы волны оценивается для расчета разницы в физике определяется как разность фаз. Разность фаз является свойством «множественных сигналов».

Q3. Как измерить фазовый угол?

Фазовый угол в физике используется для измерения существенной разницы между напряжением и электричеством с помощью градусов или радианов. При этом измерении обязательно использование «точки отсчета».

Q4. Что такое фазовый сдвиг?

Небольшое изменение формы волны считается «фазовым сдвигом». Существование задержки между двумя сигналами называется «фазовым сдвигом».

Ссылки

Журналы

Кумар, Банди и Мохапатра, Абхиджит и Чакрабарти, Сайкат и Кумар, Авинаш. (2021). Обнаружение и классификация неисправностей на основе фазового угла для защиты линий электропередачи. Международный журнал электрических энергетических и энергетических систем. 10.1016/j.jepes.2021.107258. Получено с: https://www.researchgate.net

Веб-сайты

Allaboutcircuits, (2022), Об измерении частот в фазовом угле, Получено с: https://www.allaboutcircuits.com [Проверено 7 июня 2022 г. ]

Electrical4u, (2022 г.), О разных фазовых углах https://link.springer.com [Проверено 8 июня 2022 г.]

Nature, (2022), О природе фазового угла, Получено с: https://www.nature.com [Проверено 7 июня 2022 г.]

Sciencedirect, (2022 г.), О контуре фазового резонанса, получено с: https://www.