Разность фаз напряжений на одной стороне трансформатора

Рассмотрим схему на картинке

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Предположим, что я измеряю VA и VB относительно GND с помощью осциллографа.

Будут ли VA и VB находиться в фазе или в противофазе по отношению друг к другу?

Редактировать : я попытался провести измерение в реальной цепи со значениями параметров, как на картинке (V1 - 220 В). Я измерил VA и VB с помощью осциллографа и получил

ВА=6 В

Вб=17,5 В

Я использовал функцию MATH на осциллографе, чтобы получить разницу VA-VB.

ВА-ВБ= 20 В

Я не измерял напрямую фазовый сдвиг между сигналами VA и VB, но по амплитуде я могу сделать вывод, что фазовый сдвиг d был таким, что

sqrt(VA^2+VB^2-2*VA VB cos(d))=20

Решая, я нахожу d около 106°.

Это нормально? Я ожидал сдвига на 180°, а получил гораздо меньшее значение

Даже после того, как вопрос уже принят: Не могли бы вы показать нам формы сигналов для VA и VB, измеренные в вашей схеме (имитированные или смонтированные)?
@DirceuRodriguesJr У меня нет сигналов, но я отредактировал вопрос, добавив измеренные амплитуды
Каково соотношение витков для каждого трансформатора?

Ответы (2)

Если показанные трансформаторы идеальны, VA будет на 180 градусов не совпадать по фазе с VB. Если это не идеально, то VA и VB будут иметь тенденцию к отклонению по фазе на 180 градусов плюс-минус небольшая ошибка.

Большое спасибо за ответ! Следовательно, если я хочу измерить VA-VB (напряжение на трансформаторе), могу ли я подключить VA к CH1, VB к CH2, затем использовать кнопку INVERT для VB и, наконец, использовать кнопку ADD? Или здесь неправильно использовать кнопку INVERT?
Вы можете сделать это так точно. Или вы можете переместить резистор 100 Ом в линию VA, таким образом заземлив VB, а затем просто измерить VA.
Спасибо за предложение! Могу я спросить, почему VA и VB не совпадают по фазе (в идеальном случае)? Я знаю, что трансформатор может изменить или не изменить полярность входного сигнала, но я не нашел ничего, что могло бы объяснить фазовый сдвиг между напряжениями на одной стороне трансформатора. взаимная индуктивность?
Это так же просто, как одна сторона положительная, а другая отрицательная, а затем, конечно, это чередуется. Если бы обе стороны имели одинаковую полярность, то постоянный и переменный ток были бы вместе, а это не имеет смысла.
Большое спасибо! Тем не менее, будут ли VA и VB иметь одинаковую амплитуду? (Поскольку я хочу VA-VB, а эти два не совпадают по фазе, я могу просто сказать, что VA-VB=+2VA, если они имеют одинаковую амплитуду)
Если через R1 протекает нулевой ток (или сопротивление R1 равно нулю), то величина VA такая же, как и VB.
Я попытался измерить реальную систему, подобную той, что изображена на картинке, и обнаружил фазовый сдвиг в 106 °, как указано в вопросе. Это значение все еще объясняется «ошибкой» из-за неидеального трансформатора? Должен сказать, что я визуализировал на осциллографе формы сигналов, которые были не совсем синусоидальными, а немного деформированными, так что может ли это быть фактором, определяющим разность фаз?
Это происходит из-за неидеальности, такой как токи насыщения и индуктивность рассеяния. Искажения, вероятно, связаны с токами насыщения. Когда вы выполнили "VA-VB= 20 В", были ли 20 вольт такими, как вы ожидали?

В общих чертах, для заданной разницы напряжений между а и б точки, будет бесконечное количество возможностей для напряжений в а ( т ) и в б ( т ) предположить, при измерении относительно точки отсчета. Точная настройка будет задана условиями схемы . Например, в случае переменного тока (синусоидального), в а б ( т ) напряжение можно представить как разность:

В а б потому что ⁡ ю т "=" В а потому что ⁡ ( ю т + θ а ) − В б потому что ⁡ ( ю т + θ б )

включая θ а и θ б фазовые сдвиги. При условии, что В а и θ а известны и развивают правую сторону, приводит к:

θ б "=" а т а н 2 ( В а грех ⁡ θ а , В а потому что ⁡ θ а − В а б )
В б "=" В а 2 − 2 В а В а б потому что ⁡ θ а + В а б 2

Считая передаточное отношение TR1 равным 11, я моделирую вашу схему (получая результаты, соответствующие приведенным выше выражениям) для двух значений R1:

Дирсеу Родригес-младший - 1

Разность фаз составляет 111,6 град ( θ а =64,19 град и ( θ б =175,78 град.). Замена R1 на 10R:

Дирсеу Родригес-младший - 2

Здесь разность фаз составляет 108 град ( θ а =54,69 град и ( θ б =162,69 град.). То есть много возможностей для разности фаз, отличных от 180 град.

Большое спасибо за такой подробный ответ!! Могу я спросить, какое программное обеспечение вы использовали для этой симуляции с помощью цифрового осциллографа?
Это Proteus, широко используемый в учебных заведениях
Разность фаз напряжений на одной стороне трансформатора
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v