Как найти ноль и фазу: Как найти фазу: простые и действенные способы

Как определить фазу и ноль мультиметром — RozetkaOnline.COM

Продолжаем изучать возможности цифрового мультиметра и способы его применения в быту. В данной статье я расскажу, как с его помощью можно определить фазу и ноль.

Довольно часто, в процессе монтажа электрооборудования, например, при подключении светильников, установке розеток и выключателей или при диагностике неисправностей электросети, нужно найти какой из проводов заземление, фаза и ноль. Как это можно сделать самому, без специального оборудования, я писал ЗДЕСЬ, сейчас же мы сделаем это мультиметром.

Главное, что вы должны знать: у обычного цифрового мультиметра, нет отдельного режима для определения фазы или нуля, узнать это можно лишь увидев на экране величину напряжения или не увидев его.

По большому счету, принцип определения фазы тестером, схож с работой обычной индикаторной отвертки, где фаза определяется по свечению встроенной лампы, которая загорается только при наличии цепи фаза – сопротивление – лампа — ёмкость (человек).

Ток, с фазы, протекающий через такую индикаторную отвертку, проходит через высокое сопротивление, встроенное в индикатор, затем также через лампу в ней, а потом попадает в ёмкость – в качестве которой выступает человек (для этого мы и касаемся задней стороны индикаторной отвертки при определении) и только при наличии всех участников такой цепи, лампа будет гореть.  

Как найти фазу мультиметром

Чтобы определить фазу с помощью мультиметра, выставляем на нём режим определения напряжения переменного тока, который на корпусе тестера чаще всего обозначен как V~, при этом, всегда выбирайте предел измерения — уставку, выше предполагаемого напряжения сети, обычно это от 500 до 800 Вольт. Щупы подключаются стандартно: черный в разъем “COM”, красный в разъем «VΩmA».

В первую очередь, перед тем как искать фазу мультиметром, необходимо проверить его работоспособность, а именно работу режима вольтметра – определения напряжения переменного тока.

Для этого проще всего попробовать определить напряжение в стандартной, бытовой розетке 220в.

Как проверить мультиметром напряжение в розетке 220в

Для измерения напряжения в розетке цифровым тестером, необходимо вставить щупы в гнезда розеток, полярность при этом неважна, главное при этом — не касаться руками токопроводящих частей щупов.

Еще раз напомню, что на мультиметре должен быть выставлен режим определения напряжения переменного тока, предел измерения выше 220в, в нашем случае 500В, щупы подключены в разъемы «COM» и «VΩmA».

Если мультиметр рабочий и нет проблем с подключением розетки или перебоев с электроснабжением, то прибор покажет вам напряжение близкое к 220-230В.

Такого простого теста достаточно чтобы продолжить поиск фазы тестером. Сейчас, в качестве примера, мы определим какой из двух проводов, например, выходящих из потолка для люстры, фазный.

Если бы провода было три – фаза, ноль и заземление, то достаточно было бы измерить напряжение на каждой из пар, точно так же, как мы определяли его в розетке. При этом между двумя проводами напряжения практически бы не было – между нолем и заземлением, соответственно оставшийся третий провод фазный. Ниже представлена наглядная схема определения.

Если же провода, для подключения светильника, только два и вы не знаете какой из них каакой, то опознать их таким образом не получится. Тогда нам и приходит на помощь метод определения фазы мультиметром, который я сейчас опишу.

Всё достаточно просто, мы просто должны создать условия для протекания через тестер электрического тока, и зафиксировать его. Для этого просто создаём электрическую цепь, по тому же принципу, что и у индикаторной отвертки.

В режиме проверки напряжения переменного тока, с выбранном пределом 500В, красным щупом прикасаемся к проверяемому проводнику, а черный щуп зажимаем пальцами рук либо касаемся им заведомо заземленной конструкции, например, радиатора отопления, стального каркаса стены и т.п. При этом, как вы помните, черный щуп у нас воткнут в разъем COM мультиметра, а красный в VΩmA.

Если на проверяемом проводе будет фаза, мультиметр покажет на экране достаточно близкую к 220 Вольтам величину напряжения, в зависимости от условий тестирования она может быть разной. Если же провод не фазный, значение будет или нулевым, или очень низким, до нескольких десятков вольт.

Еще раз напомню, ОБЯЗАТЕЛЬНО УБЕДИТЕСЬ ПЕРЕД НАЧАЛОМ ПРОВЕРКИ, ЧТО НА МУЛЬТИМЕТРЕ ВЫБРАН РЕЖИМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, а не какой-нибудь другой.

Вы, должно быть скажете, что метод достаточно рискованный, становится частью электрической цепи и добровольно попасть под напряжение захочет не каждый. И хотя такой риск есть, он минимальный, ведь, как и в случае с индикаторной отверткой, напряжение из сети проходит через большое сопротивление резистора, встроенного в мультиметр и удара током не происходит. А работоспособность этого резистора, мы проверили, предварительно измерив напряжение в розетке, если бы его там не было, сложились бы все условия для короткого замыкания, которое, уверяю вас, вы бы сразу обнаружили.

Конечно, как я уже писал выше, лучше вместо руки использовать заземленные конструкции – радиаторы и трубы отопления, стальной каркас здания и т.д. но, к сожалению, такая возможность есть не всегда и нередко приходится браться за щуп самому. Бывалые электрики советуют в таких случаях всё же принять дополнительные меры безопасности: стоять на резиновом коврике или в диэлектрической обуви, касаться щупа сперва кратковременно, правой рукой и лишь не обнаружив опасных воздействий тока, выполнить измерение.

В любом случае это единственный, самый надежный и простой способ определить фазу бытовым мультиметром самому.

 

Как найти ноль мультиметром

Ноль, чаще всего, находится мультиметром относительно фазного провода, т.е. сперва, способом, описанным выше, вы находите фазу, а затем установив красный щуп на неё, касаетесь других проводников и когда тестер на экране покажет 220В (+/- 10%), тогда вы поймете, что второй провод нулевой рабочий или нулевой защитный (заземление).

Определить же то, является провод нулем или заземлением одним мультиметром, довольно сложно, ведь по сути, эти проводники одно и то же и нередко просто дублируют другу друга. В определенных системах заземления ноль и зазмление даже связаны между собой в электрощите и очень тяжело точно их выявить.

Проще всего, в таком случае, отключить от шины заземления в электрощите вводной провод, тогда, во всей квартире или доме, при проверке напряжения, между фазой и проводами заземления, вы не получите 220В, как при проверке нуля и фазы.

Так же стоит отметить тот факт, что если в электрощите установлена дифференциальная защита — УЗО или автоматический выключатель дифференциального тока, он обязательно сработает, при проверке проводов заземления относительно любого другого проводника, даже нулевого.

Если же вы знаете более надежные и универсальные методы определения фазы и нуля цифровым мультиметром – обязательно пишите об этом в комментариях к статье, кроме того приветствуются любые мнения, опыт, здоровая критика или вопрос.

Так же вступайте в нашу группу ВКонтакте, следите за появлением новых материалов.

Как определить фазу и ноль правильно: советы и рекомендации

Категория: Электромонтажные работы

Для того чтобы починить розетку или подключить люстру, не обязательно звать на помощь электрика. Все эти работы при наличии определенного минимума знаний может выполнить даже школьник. Чтобы освоить элементарные навыки работы с электрической проводкой в квартире или частом доме необходимо сначала понять принцип устройства электросети, а также обзавестись индикаторной отверткой и недорогим тестером со стрелочной или цифровой индикацией, который называется мультиметром в связи с возможностью измерения сразу нескольких электрических параметров (сила тока, напряжение, сопротивление). Кроме того, для снятия изоляции, резания, сжатия или скрутки проводов, необходимо купить в магазине пассатижи, кусачки, нож и набор отверток различного размера.

При этом необходимо чтобы весь инструмент имел надежные рукоятки, изготовленные из изоляционного материала. Из материалов нужна будет только изоляционная лента и клемники, позволяющие быстро соединять провода внутри коробок.

Перед тем, как приступать к подключению или починке электрического устройства или к ремонту электропроводки своими руками, необходимо в первую очередь понять, что представляют собой такие понятия, как фаза и ноль, которыми обычно оперируют электрики. Давайте рассмотрим, чем они отличаются, и как определить фазу и ноль при помощи различных приборов.

Что такое фаза?

Как известно, генератор, который вырабатывает электроэнергию, в сущности, представляет собой несколько огромных катушек провода, в которых возбуждается электрический ток движением постоянных магнитов. Все эти катушки соединены между собой таким образом, что один конец каждой из них соединен с землей (заземление), а другой представляет собой изолированный проводник, идущий к потребителям в виде воздушной линии или изолированного провода.

Соответственно, один из двух проводов, которые заведены в квартиру, протянут от заземленного конца катушек электростанции, и представляет собой так называемый «ноль», а другой, который не соединен с землей, называется «фаза».

Как известно, в обычной бытовой розетке всегда есть ноль и одна фаза. В квартирах заведена всегда только одна фаза и ноль, поскольку все бытовые приборы и оборудование рассчитаны на однофазное питание. Однако от электростанции к потребителям идет всегда три фазы и ноль. Так куда же деваются еще две фазы? Почему их нет в квартире? На этот вопрос ответ находится в подвале многоэтажного дома, где установлен силовой щит. К нему подведены все три фазы, которые затем распределяются равномерно между квартирами для обеспечения одинаковой нагрузки.

Что такое ноль и заземление?

Гораздо проще обстоит дело с нолем. Этот проводник должен быть везде, вне зависимости от количества фаз в помещении. Как уже упоминалось, на электростанции ноль заземлен.

Тогда почему же к розетке подведены три провода? Третий провод – это заземление, которое необходимо из соображения безопасности эксплуатации бытовых (и промышленных, кстати, тоже) электроприборов.

Дело в том, что если произойдет разрыв нулевого провода к объекту (жилому дому, предприятию, отдельному помещению), внутри объекта окажется только один (либо три) фазный провод, который подключен к огромному количеству различных устройств и приборов. Это значительно повышает вероятность поражения людей электрическим током путем прикосновения к металлическому корпусу или деталям прибора. Именно поэтому все корпуса бытового и промышленного оборудования дополнительно заземляются непосредственно на месте подключения и эксплуатации.

Как отличить друг от друга фазу и ноль?

Для начала отметим, что сегодня приобрела популярность цветовая маркировка проводов, согласно которой заземление должно представлять собой провод желто-зеленого цвета (зеленый с желтой полоской), фазный провод – в коричневой изоляции, и ноль – в синей (голубой). В случае наличия трех фаз остальные две фазы должны быть серого и черного цвета. Однако не рекомендуется доверять визуальному определению, поскольку во многих случаях оно является ошибочным.

Итак, как найти фазу и ноль, если провода не промаркированы или же вы не доверяете цветной маркировке? В бытовых условиях это можно сделать при помощи нескольких приборов: самодельного индикатора (так называемой «контрольки»), индикаторной отвертки и тестера (мультиметра). В первых двух случаях используется один и тот же принцип, который заключается в том, что между нулем и заземлением не должно быть разницы потенциалов (напряжения). В случае использования индикаторной отвертки проверяется каждый провод отдельно.

Итак, «контролька» – это классическое, хотя и примитивное, самодельное устройство, которое представляет собой небольшую лампочку на 220 вольт с патроном и двумя проводами длиной в несколько десятков сантиметров. «Контролькой» можно легко проверить наличие напряжения в розетке, сунув проводки в отверстия, а также определить таким же методом работоспособность проводки, которая идет к люстре, если она не работает. Для этого нужно лишь подключить «контрольку» параллельно проводам, к которым подключен осветительный прибор. Фаза определяется этим способом путем прикладывания одного провода «контрольки» к заземлению, а другого поочередно к проводам фазы и ноля. В данном случае от ноля лампочка, естественно, не будет светиться, а от фазы зажжется.

При определении мультиметром его необходимо включить в режим измерения переменного напряжения не менее 250 вольт. Принцип определения ноля и фазы точно такой же, как в предыдущем случае, просто индикатором в данном случае будет не лампочка, а стрелка или цифровые сегменты прибора. Преимущество в данном случае заключается в том, что тестером можно еще измерить величину напряжения. Один щуп (провод) прибора подключаем на землю, а вторым ищем ноль и фазу. При прикосновении к нулевому проводу стрелка отклоняться не будет, а на фазном проводе мультиметр покажет напряжение в 220 вольт (разумеется, с небольшой погрешностью).

Дополнительные рекомендации

Так чем же лучше всего воспользоваться, чтобы найти ноль и фазу в розетке? Неужели нельзя воспользоваться самодельной «контролькой» и отказаться от покупки других приборов? Конечно же можно, однако стоимость индикаторной отвертки копеечная, а в использовании она гораздо удобнее лампочки с патроном. Кроме того, некоторые современные отвертки имеют очень высокую чувствительность и способны индицировать фазный провод даже на расстоянии в несколько сантиметров.

Что касается мультиметра, его целесообразно приобрести тем, кто ближе знаком с электрическими приборами и электроникой. Этот прибор имеет широкие функциональные возможности в плане измерения различных электрических величин, поэтому он пригодится далеко не каждому человеку.

Избрав для себя оптимальный способ определения фазы и ноля, помните, что все электрические работы связаны с опасностью поражения током, поэтому строго соблюдайте правила техники безопасности при работе с электроприборами! Более наглядно процесс определения фазы и ноля изложен в видео к этому уроку.

С какой стороны в розетке находится фаза, а с какой ноль – справа или слева?

Современная жизнь невозможна без электричества, но иногда возникает необходимость в смене розеток или включателей. Приступая к работе с электропроводкой, нужно знать расположение фазы и ноля. Это обезопасит человека от ударов током и возможных ожогов, а также избежать короткого замыкания в проводке.

Методы определения фазы в розетке

Совершая монтаж или демонтаж розеток самостоятельно, человеку, незнакомому с тонкостями подключения электроприборов, необходимо знать, как правильно определить фазу и ноль.

В электроэнергетике есть несколько видов проводов разного назначения. Некоторые используются для питания сети, другие применяются с целью защиты. Подключая розетку, важно не перепутать какой провод куда подключить, чтобы не возникло замыкание.

Фаза и ноль в розетке: зачем это нужно знать?

Важнее правильно подсоединить провода к розетке. В конструкциях старого образца подключается два провода – один из них под напряжением, второй – нулевой. Современные устройства имеют еще и место для подсоединения заземлительного провода.

Есть мнение, что при неверном подключении фазы и нуля возникнет короткое замыкание, от чего бытовые устройства выйдут из строя или возникнет пожар. Но этого бояться не нужно, поскольку штепсельные розетки, которыми человек пользуется ежедневно, не имеют полярности. Кроме того, вилки приборов созданы без симметричного устройства, что позволяет подключать их к питанию любой стороной. При этом с фазой переменно контактирует то один штырь, то второй.

Ноль – справа или слева в старых розетках?

Для подключения розетки старого образца используются только два провода – один фазный, второй нулевой. Фаза может быть подключена справа или слева.

Некоторые современные электрические приборы подключаются строго по инструкции, и поэтому расположение фазного провода играет важную роль. Установка производится только профессионалами. Например, газовый котел, в который встроен электроконтролер, не имеющий вилки и поэтому подключаемый стационарно.

Расположение фазы не указано и в правилах установки электроприборов. Электрики придерживаются определенного стандарта: с правой стороны фаза, с левой – ноль.

Как узнать, где фаза, а где ноль в современной розетке

Для определения фазы в розетке и электромонтажных работ воспользуйтесь следующими инструментами:

• индикаторной отверткой;
• тестером;
• мультиметром;
• маркером;
• пассатижами;
• ножом, для зачистки изоляции.

Приступая к замене розетки, нужно обесточить квартиру. Для этого в распределительном щитке перевести рычаг в положение «выкл» или выкрутить пробки.

Ремонтные работы проводятся только при выключенном питании.

Индикаторная отвертка

С помощью индикаторной отвертки определить фазу и ноль можно только в розетках старого образца. Для этого инструмент рабочей частью вставляется в одно из отверстий.

Если лампочка загорается, то здесь подключена фаза. Если индикатор не горит – сюда подсоединен нулевой провод.

Свечения на нуле нет потому, что в нем отсутствует напряжение до тех пор, пока не произойдет соединение с фазой.

Ни в коем случае при проверке фазы в розетке нельзя прикасаться рукой к рабочей части отвертки. Незначительное напряжение тока причинит вред здоровью человека и несет угрозу для жизни.

Мультиметр: бесконтактный или контактный способ

В квартирах, где установлены современные розетки, определить месторасположение фазы и нуля с помощью индикаторной отвертки уже не получится. Воспользуйтесь мультиметром. Прибор работает в диапазоне от 220В и выше.

Один щуп вставляют в отверстие, обозначенное маркировкой «COM» или «V». Если на экране появится показатель от 8 до 15 вольт, то здесь подключен фазный провод. Во втором отверстии, где ноль, прибор не будет показывать напряжения.

Чтобы определить где заземление, а, где ноль, потребуется провести измерения двумя щупами. Один вставляется в отверстие с фазой, а вторым поочередно прикасаются к другим клемам. При касании фазного провода к нулю мультиметр покажет напряжение в 220В, к заземлению – намного меньшее напряжение.

Указатель напряжения

Определить напряжение в розетке можно с помощью двухполюсного указателя напряжения.

Прикоснитесь одновременно двумя щупами к гнездам розетки и на индикаторе увидите, есть ли напряжение или нет. Также указатель издает световой или звуковой сигнал.

Аппарат подходит и для установления обрыва цепи электропроводки.

Как можно определить фазу и ноль без специальных устройств

При условии, что проводку в квартире прокладывал профессионал, определить, где фаза и ноль, можно визуально. Изоляция проводников имеет разную расцветку:

• Провод, предназначенный для постоянного напряжения, коричневый.
• Нулевой – синий.
• Заземление – желтый с зеленым.

Проверьте расположение проводников в распределительном щитке, если изоляция имеет другие цвета. Затем осмотрите узлы в квартире. Если проводка сделана правильно, то для определения фазы прикоснитесь к проводу соответствующего цвета индикаторной отверткой.

Опасные способы определения: цветовая маркировка и «контрольная лампа»

Определение фазы и нуля без специальных устройств возможно. Для этого можно воспользоваться цветовой маркировкой. Но в старых домах, где электропроводка проводилась достаточно давно, часто использовали провода одинаковых цветов.

Поэтому визуальное определение практически не возможно. Чтобы в будущем не путаться промаркируйте проводку самостоятельно, насадив на них при монтаже розетки термоусадочные трубочки разных цветовых оттенков.

Еще один способ, цель которого определить наличие напряжения в розетке, – это «контрольная лампочка». Легко делается своими руками. Для этого понадобится взять:

• патрон;
• обычную лампочку;
• два полуметровых многожильных провода.

«Контролька» делается следующим способом:

1. Провода подсоединяются к патрону.
2. В патрон закручивается лампа.

Чтобы проверить наличие фазы в розетке необходимо подыскать предмет для заземления. К примеру, труба отопительной системы, небольшую часть которой очистить от краски до железа. Один провод присоединить к заземлению, а вторым проверять жилы проводки. Когда коснетесь фазы, лампочка засветится.

Озвученные методы опасны, поскольку при малейшей неосторожности высок риск получения удара током.

Советы по работе с “пробниками”

Используя контрольную лампу, нужно быть максимально осторожным. Кроме того, что человека может поразить током, лампа при неправильном подключении взорвется и поранит человека осколками стекла.

Изготавливая самостоятельно указатели напряжения, нужно выбирать металлический стержень, который не превысит двух сантиметров. В противном случае возможно прикасание рукой к рабочей поверхности, что приведет к удару током. Кроме того, со стороны стержня рекомендуется закрепить защитное кольцо, которое не позволит руке соскальзывать с корпуса.

Для индикатора используется лампочка, которая выдерживает более, чем 90В. Материал для изготовления аппарата должен быть темного цвета, что позволит заметить свечение лампочки. Изготавливать прибор лучше из эбонита. При работе с электроприборами необходимо выполнять правила техники безопасности.

Если человек не разбирается в электричестве, а также не уверен в своих силах, то лучше попросить мастера произвести работу с электропроводкой. Таким образом можно избежать неприятных последствий, которые могут возникнуть при малейшей ошибке.

Полезное видео

Как определить фазу и нуль

Перед тем, как начать процесс определения фазы и нуля, необходимо сделать ряд приготовлений, поскольку для данных работ потребуются следующие приборы и инструменты:

• мультиметр;
• индикаторная отвертка;
• тестер;
• пассатижи;
• нож с заточенным лезвием, чтобы снимать изоляцию с проводников;
• изоляционная лента;
• маркер для нанесения разметок;

Также, важно помнить, что перед началом любых электромонтажных работ, необходимо отключить автоматы, поскольку несоблюдение данного правила может представлять угрозу для жизни. Помимо этого, требуется убедиться, что весь используемый инструмент обладает надежно заземленными рукоятями.

В противном случае, его использование является небезопасным и не допускается по технике безопасности.

Визуальный метод определения

Данная методика является самым простым способом, поскольку для его реализации не потребуется никаких дополнительных приборов или оборудования.

Необходимо осмотреть проводку, чаще всего она имеет следующие цветовые разграничения:

1. Провод желто-зеленого цвета является заземлением.
2. Нуль имеет синий цвет или любые его оттенки вплоть до светло-голубого.
3. Фаза имеет черный, коричневый или белый цвет.
4. Необходимо убедиться в соответствии цветов не только в электрощите, но также и в распределителе.

Визуальный осмотр системы должен осуществляться в соответствии со следующим алгоритмом действий:

1. Открыть электрощит и осмотреть его содержимое. Поскольку расчетная нагрузка может различаться, то и количество установленных автоматов также может быть разным. Через них может быть осуществлено подключение фазы или фазы с нулем, заземление никогда не подсоединяется к автоматическим выключателям, а имеет соединение с шиной. Необходимо убедиться, что все подключенные провода соответствуют цветовой маркировке.
2. Если цвет изоляции, проведенной от электрощита к домашней сети, соответствует правилам цветовой маркировки, то все равно потребуется вскрытие распределителей для визуального осмотра скруток. Это необходимо для того, чтобы убедиться, что и в них цветовая маркировка изоляции нуля и заземления не была перепутана и соответствует установленным правилам.
3. Иногда в распределителях осуществляется подключение фазы к автоматическим выключателям. В большинстве случаев, это реализуется при помощи специального провода с двумя жилами, изоляция которого может отличаться цветом.
4. Если результаты визуальной проверки показали, что цвета изоляции полностью соответствуют правилам, то остается всего лишь проверить фазный проводник, используя для этого индикаторную отвертку.

Определение индикаторной отверткой

Одним из наиболее простейших способов определения нуля и фазы является использование для этих целей индикаторной отвертки.

Для осуществления данного процесса необходимо придерживаться следующего алгоритма действий:

1. Первоначально потребуется отключить автомат, от которого происходит питание линии электросети на месте проверки.
2. Провести зачистку обоих проверяемых проводников, достаточно снять не более 1-2 см. изоляционного слоя.
3. После этого оба проводника разводятся друг от друга на безопасное расстояние, поскольку после подачи напряжения их случайное соприкосновение может стать причиной короткого замыкания.
4. Можно приступать к идентификации фазного проводника. Для этого включается автоматический автомат, который подает напряжение, после этого необходимо будет взять индикаторную отвертку и прикоснуться к металлической области, расположенной возле основания рукояти.
5. Категорически не допускается прикасаться к любым частям индикаторной отвертки, расположенным ниже рукояти, поскольку это вызовет удар электрическим током.
6. Прикоснуться инструментом к одному из проверяемых проводов, при этом не нужно убирать палец с металлической области.
7. Загорание лампочки, входящей в конструкцию отвертки, свидетельствует о том, что проводник является фазным. Соответственно второй провод – это нуль. Если загорание лампочки не произошло, наоборот, проводник был нулем, а второй является фазой.

Определение тестером или мультиметром

мультиметр

Иным распространенным способом определения фазы и нуля является использование специальных приборов – тестера или мультиметра.

Если был выбран именно этот вариант, то необходимо придерживаться следующей последовательности действий:

1. Используемому прибору задать настройки предельного измерения переменного тока. На современных моделях этому параметру соответствует режим ~V или ACV. Необходимо указать значение равное 600 В, 750 В, 1000 В или иной параметр в зависимости от особенностей модели, главным требованием является, чтобы он превосходил показатель 250 В.
2. Щупами прибора необходимо коснуться сразу обоих проводов, для того, чтобы определить уровень напряжения между ними. В стандартных бытовых сетях этот показатель равен 220 В, возможное отклонение не должно превышать 10 % в любую из сторон. Подобное значение свидетельствует о том, что проводник является фазой, у нуля уровень напряжение будет совсем незначительным или равным нулю.
3. В современных электросетях может потребоваться также идентификация проводника с заземлением, для этого требуется определение уровня сопротивления. В таком случае, прибор переводится в соответствующий режим, который имеет условное обозначение в виде значка звонка или омеги.
4. Необходимо помнить, что когда прибор переведен в режим для определения уровня сопротивления, категорически запрещено одновременное прикосновение к фазе и заземлению, поскольку произойдет короткое замыкание. Имеется риск получения травм.

Определение по маркировке

При описании визуального способа идентификации проводников уточнялось, что в большинстве современных электросетей желто-зеленый цвет соответствует защитному нулю, все оттенки синего цвета обозначают рабочий нуль, а любые иные цвета фазу.

Однако, необходимо учитывать, что проводники могут не соответствовать принятой цветовой гамме в следующих случаях:

1. Проводка проложена в доме старой постройки, где не была произведена реконструкция домашней электросети в соответствии с современными правилами. Чаще всего в ней используются одноцветные проводники.
2. Проводка проложена в новостройке, но ее монтаж осуществлялся частными лицами, а не профессиональными электриками.
3. Провода ведут к более сложным бытовым устройствам, например, различным переключателям или выключателям, конструкция которых изначально подразумевает принципиально иную схему функционирования.
4. Проводка прокладывалась по стандартам, отличающимся от принятых в Европе, поэтому она имеет совершенно иные цветовые обозначения.

В большинстве остальных случаев, цветовая маркировка проводников производится в соответствии с указанными правилами, которые регламентируются соответствующим стандартом IEC, действующем на территории всей Европы.

В ситуациях, когда отсутствует полная уверенность в полном соответствии цветовой гаммы общепринятому стандарту, рекомендуется воспользоваться одним из практических методов для определения нуля и фазы.

Также, можно посоветовать в последствии использовать специальные цветные насадки, которые позволят в будущем не забыть предназначение проводников и не осуществлять процедуру их определения заново.

Определение с помощью картошки

Еще одним известным методом определения без специальных приборов является вариант, в котором задействуется обычная сырая картошка. Многие специалисты относятся к таким действиям довольно скептически, но подобное решение все равно является действенным.

Для его осуществления необходимо осуществить следующую последовательность:

1. Взять одну сырую картофелину и разрезать ее на две части.
2. Зачистить концы двух проводников и воткнуть их в одну из частей картофелины.
3. Подождать около 10 минут, после чего вытащить оба провода.
4. Осмотреть картофелину: в месте, где образовался зеленоватый след, был воткнут фазный проводник.

Другие способы определения

Существует еще несколько альтернативных методик определения фазы и нуля, они редко используются и зачастую подвергаются критике со стороны квалифицированных специалистов. Связано это по большей части с тем, что подобные способы являются более опасными, поэтому проводить их необходимо с максимальной степенью осторожности.

Один их таких методов определения требует задействования обычного компьютерного кулера, его можно применить на практике в тех случаях, когда известны параметры подаваемого напряжения, но неизвестно назначение проводников:

1. Для реализации необходимо будет использовать красный и черный проводники, выходящие из вентилятора. Иногда в нем имеется и третий провод, который является датчиком оборотов, но он в процессе определения не пригодится.
2. Красный проводник кулера является фазным, а черный соответствует нулю.
3. Стандартные вентиляторы рассчитаны на 12 В, а функционировать начинают от 3В, поэтому они лучше всего подходят для проверки от соответствующих источников питания.
4. Если напряжение превышает показатель 12 В, то потребуется резко прикоснуться проводниками к выводам кулера и посмотреть на реакцию лопастей. Если они остались без движения, то к красному проводнику был подключен нуль, если начали двигаться, то это была фаза.

Для другого способа определения нужна будет контрольная лампа, а его реализация потребует соблюдения следующего алгоритма действий:

1. Первоначально надо собрать саму контрольную лампу, простейшее устройство будет выглядеть таким образом: вкрутить лампочку в патрон, в его клеммы закрепить проводники, с их концов снять изоляционный слой.
2. Дальнейший процесс не представляет никакой сложности: тестируемые проводники поочередно соединяются с контактами лампы, во время процесса необходимо наблюдать за ее реакцией.

Среди более безопасных вариантов определения можно выделить следующие альтернативные методы:

1. Проверка проводников через УЗО, поскольку известно, что при наличии потребителя, подключенного к электросети, замыкание нуля и земли способствует возникновению утечки электрического тока, что моментально отключает защитное устройство. Это поможет идентифицировать нулевой и заземляющий проводник, третий будет являться фазой.
2. Взять предохранитель и захватить его плоскогубцами, рукоять инструмента при этом должна быть изолирована, чтобы избежать поражения электрическим током. Замкнуть на нем два проводника и проверить результат: если предохранитель сгорел, то это была фаза и земля; если уцелел, то земля и нуль либо фаза и нуль. Поставив несколько поочередных экспериментов с фиксацией результатов, можно будет точно идентифицировать каждый проводник.

Особенности определения фазы и нуля

В двухпроводной сети

Идентификация проводников в двухпроводной сети является гораздо более простой, поскольку осуществляется самым простым способом, для этого потребуется:

1. Определить только фазу, поскольку известно, что второй проводник будет являться нулевым.
2. Для определения фазы в двухпроводной сети идеально подходит индикаторная отвертка, подробный порядок действий был описан выше.

В трехпроводной сети

Немного сложнее ситуация обстоит с современными видами трехпроводных сетей, поскольку в них имеется еще и заземление.

Для определения назначения проводников необходимо придерживаться следующего алгоритма действий:

1. Фаза определяется при помощи индикаторной отвертки методом, описанным выше. После этого рекомендуется нанести пометку при помощи маркера, чтобы в дальнейшем не перепутать провод.
2. Для работы с нулем и землей потребуется задействовать мультиметр. Нулевой проводник также может обладать напряжением, что вызывается перекосом фаз, но его показатели никогда не превышают 30 В. Мультиметр нужно переключить в режим работы для измерения напряжения переменного тока, после чего один щуп подключается к фазе, а второй поочередно к оставшимся проводникам. Нуль будет там, где зафиксируется наименьший параметр напряжения.
3. Иногда оба проводника обладают одинаковыми показателями напряжения. В таком случае, фазу необходимо изолировать, а мультиметр переключить в режим, предназначенный для определения уровня сопротивления. Также, потребуется подобрать внешний заземленный элемент и прикоснуться к нему один щупом прибора, а вторым по очереди к каждому из проверяемых проводников. В том случае, когда мультиметр покажет сопротивление 4Ом или меньше, подключение совершено к земле, если показатель выше, то это нуль.
4. Однако, показатели сопротивления не являются точными, если нейтраль была подвержена заземлению еще внутри электрощита. Тогда потребуется обнаружить и отключить заземляющий элемент, который подключен к шине. После этого, взять контрольную лампу и поставить описанный ранее эксперимент по ее подключению. Ее загорание происходит только при подключении нулевого проводника.

Устройство бытовых электрических сетей

Поступление электроэнергии в любые жилые строения происходит через трансформаторные подстанции, которые изменяют поступающее высоковольтное напряжение, и на выходе оно уже имеет показатель равный 380 В.

Бытовые электросети современного образца выглядят и функционируют следующим образом:

1. Трансформаторная обмотка на подстанции имеет особый вид соединения, который придает ей сходство со звездой. Три вывода подключаются к одной общей точке нуля, а другие три на соответствующие клеммы.
2. Выводы, подключенные к нулю, соединяются и подключаются к заземлению трансформаторной подстанции.
3. В этом же месте общий нуль разделяется на рабочий нуль и специальный защитный PE-проводник.
4. Описанная система получила обозначение TN-S, но в старых домах до сих пор действует схема TN-C, которая отличается в первую очередь отсутствием защитного PE-проводника.
5. Фаза и нуль, после вывода из трансформатора, протягиваются к жилым домам для подключения к вводному электрощиту. Здесь происходит создание трехфазной системы напряжения с показателями 320/220В.
6. Далее разводка осуществляется по подъездным электрощитам, куда поступает напряжение с фазы 220В и защитный PE-проводник, если его наличие было предусмотрено.
7. Нулем в квартирной электросети будет являться проводник, который имеет соединение с землей в схеме трансформаторной подстанции и предназначенный для создания необходимого уровня нагрузки от фазы, которая также имеет подсоединение к трансформаторной обмотке, но с противоположной стороны. Главной функцией защитного нуля является отвод токов повреждений, которые могут возникнуть при аварийной ситуации внутри сети.
8. Происходит равномерное распределение нагрузки, это осуществляется благодаря наличию этажной разводки, а также подключению квартирных электрощитов к определенным линиям на 220 В внутри центрального распределителя в подъезде.
9. Система, по которой осуществляется подведение напряжения к жилому дому, с точностью повторяет векторные характеристики трансформаторной подстанции и также обладает формой звезды.
10. Сумма всех токов в трехфазной разновидности электросети складывается в соответствии с векторной графикой внутри нулевого проводника, после чего она возвращается на трансформаторную обмотку в подстанции.

Если внутри жилого помещения отключить все потребители электроэнергии и отключить их от рабочих розеток, то электрический ток внутри сети перестанет протекать даже при подведенном к электрощиту напряжении.

Описанная система устройства бытовой электросети является наиболее оптимальной из всех существующих на сегодняшний день, но и она не застрахована от возможных неисправностей. В большинстве случаев они связаны с нарушением соединений контактов либо обрывом проводников.

Статья была полезна?

0,00 (оценок: 0)

Как определить фазу, ноль и заземление

Как узнать в домашних условиях, где фаза, ноль и заземление?
В наших инструкциях есть схемы подключения электроприборов к сети в домашних условиях, для чего и нужно знать, где у Вас фазный провод, рабочий ноль и заземление.
Безопасным методом определить заземление, фазу и ноль, можно с помощью цветов электрических проводов в соответствии с принятым стандартом IEC 60446 2004 года. Где синий, бело-синий провод означает рабочий ноль, зелено-желтый провод – защитный ноль (заземление). Другие цвета обозначают фазу.

 

Определяем, какой из проводов будет фазой возможно с использованием мультиметра.

 

С помощью индикаторной отвертки можно определить фазный провод. При прикосновении концом этой отвертки проводника под напряжением к контакту, на задней ее стороне, загорится индикаторная лампа и показывает напряжение. Таким способом определяется провод с фазой.
В отвертке индикаторной встроены лампа и резистор, при замыкании цепи загорится лампочка. Недостаток этого метода заключается в вероятности срабатывания отвертки, реагируя на наводки, определяя ток в том месте, где его нет.

 

Использование контрольной лампы.
Можно использовать устройство контрольная лампа. Используется патрон, в который вкручена лампочка, а в клемму патрона нужно прикрепить провода без изоляции на концах.
Как из двух проводов определить фазу и ноль.

 

Распознать с использованием контрольной лампы провод фазный из двух проводов можно только узнать есть ли фаза или нет. Подключив один конец, идущий от контрольной лампы, к уже определенному нулю, при прикосновении со вторым концом фазного провода, лампа загорится. Ноль соответствует последнему проводу.
Как определить из трех проводов фазу и ноль.

 

Нужно поочередно соединить контакты, которые идут от контрольно лампы к жилам кабеля. Исключения определяем положение, когда лампа загорается. Один провод фаза, а другой ноль. Изменяем положение контактов. Лампа загорается – свободный провод фаза, а остальные значит ноль и земля.
 

Если при изменении положения лампа ненадолго засверкает, а при реагировании УЗО или дифференциального автомата, значит оставшийся провод ноль, а проверяемые являются фазой и заземлением.
 

При загорании лампочки в двух положениях, а линия без защиты УЗО или дифференциального автомата, тогда определить какой провод рабочий ноль, а какой является заземлением, нужно отключив в щитке электричества вводный кабель от клеммы заземления. Проверяем контрольной лампой жилы и методом исключения определяем заземление, распознаем проводник заземления.

Как определить фазу и ноль без приборов как найти мультиметром

В состав любого кабеля в обязательном порядке входит одна нулевая жила и одна либо несколько фазных.

От правильного определения функционального назначения жил кабеля зависит простота монтажа и эксплуатации системы электроснабжения, а также безопасность лиц, обслуживающих ее и производящих какие-либо электромонтажные работы.

Основные понятия

Давайте сперва разберемся, что такое ноль и фаза в электричестве.

Итак, фаза в электричестве – это проводник, по которому электрический ток движется в направлении энергопринимающего устройства. Ноль, в свою очередь, является проводником, по которому электрический ток движется в обратном направлении.

Современные требования, предъявляемые к безопасности организации электрических сетей, предполагают также наличие еще одного проводника в составе токоведущего кабеля, который будет выполнять защитную функцию. Заземляющий проводник – это элемент, преднамеренно соединенный с заземляющим контуром и предназначенный для того, чтобы уберечь человека от поражения электрическим током.

Неправильное определение, а также соединение нулевых и фазных жил токоведущего кабеля может привести к непредвиденным ситуациям – короткому замыканию, выходу из строя дорогостоящего оборудования и поражению человека электрическим током. По этой причине чрезвычайно важно уметь отличать фазный и нулевой проводники.

Как отличить фазу от нуля

Существует целый ряд способов – как профессиональных, так и не очень – для определения функционального назначения проводников, входящих в состав кабеля.

С применением мультиметра

Как мультиметром определить фазу и ноль

Просто и надежно определить, где ноль, а где фаза в электропроводке, можно при помощи мультиметра (тестера). Прежде всего, необходимо включить мультиметр в режим измерения переменного напряжения и выбираем подходящий предел измерения (выше напряжения в электрической сети). Далее вы можете избрать один из описанных ниже способов идентификации фазного проводника.

1. Один из щупов мультиметра зажимается пальцами, другим необходимо коснуться той или иной жилы токоведущего кабеля. В случае соприкосновения щупа с фазой на дисплее мультиметра отобразится показание, приближенное к 220 В.
2. Если вы ни в коем случае не желаете прикасаться к щупам мультиметра руками, то один из них, как и в предыдущем случае, скоммутируйте с идентифицируемым контактом, а другим дотроньтесь до оштукатуренной стены либо заведомо заземленной металлической поверхности.
3. Как упоминалось выше, в современных системах электроснабжения предусмотрен также заземляющий проводник. Чтобы разобраться в назначении жил трехжильного либо многожильного кабеля следует попеременно касаться пар проводов щупами мультиметра. На его дисплее при контакте с фазой и нулем, а также с фазой и заземлением будет отображаться значение напряжения, близкое к 220 В (при этом фаза и заземление дают меньшее значение, нежели фаза и ноль). При одновременном касании щупами нулевого и заземляющего проводов, как и при касании двух фаз, на дисплее мультиметра будет «0».

Важно! При идентификации проводников по первому из вышеописанных методов обязательно убедитесь в том, что мультиметр включен в режим измерения напряжения, до того, как будете касаться пальцами одного из его щупов.

Как определить ноль и фазу индикаторной отверткой или отверткой для прозвонки сети

Со специальной индикаторной отверткой работать еще проще. Этот инструмент внешне очень похож на отвертку обыкновенную, но имеет относительно непростую внутреннюю конструкцию. Такую отвертку в народе также называют «контролькой».

 

Индикаторные отвертки

Важно! Не следует применять индикаторную отвертку для осуществления манипуляций над винтовыми соединениями (откручивания винтов и их закручивания). Такие действия являются наиболее распространенной причиной выхода из строя описываемого устройства.

Для того, чтобы определить функциональное назначение кабельных жил с ее помощью, нужно просто поочередно коснуться каждой из них жалом данного инструмента, нажимая при этом специальную кнопку в торцевой его части. Если в процессе указанных манипуляций светодиодная лампочка на отвертке загорится, значит, вы касаетесь фазного проводника, в противном случае – нулевого.

Не стоит путать индикаторную отвертку с отверткой, предназначенной для прозвонки сети. Последней также можно определить функционал той или иной жилы, однако нажимать на металлическую пластину в ее верхней части не нужно – иначе отвертка будет светиться в любом случае. Отвертка для прозвонки сети предусматривает в своей конструкции наличие батареек.

Визуальное определения фазы и нуля

При отсутствии вышеупомянутого инструментария вы можете задаться вопросом, как определить фазу и ноль без приборов. Одним из таких способов является их визуальная идентификация. Дело в том, что в соответствии с требованиями к монтажу электропроводки изоляция каждой жилы кабеля должна быть окрашена в свой собственный цвет.

При этом если с заземлением и нулем все понятно – они должны иметь желто-зеленую (желтую, зеленую) и синюю (голубую) окраску соответственно, то изоляционный слой фазного провода может быть выполнен в одном из следующих цветов: коричневый, черный, серый, а также красный, фиолетовый, розовый, белый, оранжевый, бирюзовый, — в зависимости от действующих на момент прокладки кабельной трассы нормативов.

По цвету проводки

Помимо цветовой, имеет место и буквенно-цифровая маркировка кабельных жил. В соответствии с ней ноль, фаза и земля обозначаются соответственно буквами N (neutral), L (line), PE (protectearth).

Контрольная лампочка

Еще один способ решения вопроса, как найти фазу и ноль без приборов, это самостоятельная сборка так называемой контрольной лампочки. Для ее изготовления потребуется обыкновенная лампа накаливания, подходящий к ней патрон, а также два отрезка медного провода (примерно по 50 сантиметров длиной).

Лампочка вкручивается в патрон, а проводники подключаются к его контактам. Другой конец одного из проводников необходимо закрепить на зачищенном до металлического блеска радиаторе системы отопления (либо на иной заведомо заземленной поверхности), а другим концом второго следует попеременно касаться проводников неопределенного функционала. При этом во время контакта с фазным проводом лампочка должна начать светиться.

Важно! В случае планирования систематического использования контрольной лампочки целесообразно ее саму поместить в защитный кожух, а к концам подсоединенных к патрону проводников прикрепить щупы (как у мультиметра).

Контрольной лампочкой

Контрольная картофелина

Название данного подраздела звучит весьма абсурдно, но тем не менее можно определить функциональное назначение токоведущих жил электрического кабеля и при помощи обыкновенной картофелины. Как и в вышеописанном методе с использованием самодельной контрольной лампочки, нам понадобятся два пятидесятисантиметровыхпровода.

Картофель разрезается пополам и в срез овоща на довольно приличном друг от друга расстоянии вставляются подготовленные проводники. Далее конец одного размещается на отопительной батарее(либо на иной заведомо заземленной поверхности), а конец другого соединяется с идентифицируемой жилой кабеля. Чтобы получить результат, придется подождать пять-десять минут. Если по прошествии указанного времени на срезе картофелины образовалось темное пятно, значит вы проверяли фазный проводник. Если изменений не произошло – нулевой.

Важно! Последние два из вышеописанных методов идентификации функционала токоведущих проводников кабеля системы электроснабжения вы используете на свой страх и риск. При работе с такого рода конструкциями следует соблюдать предельную осторожность, чтобы не получить поражение электрическим током.

Разобравшись с тем, что такое фаза и ноль в электричестве, а также найдя для себя сразу несколько ответов на вопрос, как найти эти самые фазу и ноль в проводке, вы можете выбрать любой подходящий для вас способ. Тем не менее, для того, чтобы проверить фазу и ноль, рекомендуем вам такие методы, как проверка тестером либо специализированной отверткой.

Как определить фазу и ноль в розетке

Как известно, электричество, которое поставляется к нам в дом, является трёхфазным. Напряжение между любыми двумя выходами составляет 380 В. В то же время, мы знаем, что используемое в бытовых приборах напряжение, равно 220 В. Как одно преобразуется в другое?

Важную роль здесь играет нулевой провод. Если замерять напряжение между одной из фаз и этим проводом, то оно как раз и будет равно 220 В. В более современных розетках, предусмотрен дополнительно ещё один нулевой выход — это так называемый защитный ноль.

Возникает естественный вопрос о том, какова разница между двумя упомянутыми нулями? Первый из них, «рабочий ноль» (его мы стараемся определить) — это нейтральный контакт на трёхфазной установке генераторной подстанции, подключённый к нейтральному контакту трёхфазной установке в доме или отдельном подъезде.

Он может быть при этом, вообще не заземлён. Основное назначение состоит в создании замкнутой электрической цепи при питании бытовых приборов. Во втором случае, речь идёт именно о заземлении. Его обычно называют «защитное заземление».

В связи с достаточно сложной природой переменного тока, есть некоторые типичные взгляды на нулевой провод и на заземление, которые могут не соответствовать реальному положению вещей:

1. «На нулевом вообще нет напряжения.» Это не так. Он подключён к нулевому разъёму на подстанции и предназначен для создания разности потенциалов на выходе. Иногда он находится под напряжением.
2. «Если есть заземление, то короткого замыкания точно не будет.» В большинстве случаев, это так. Но при слишком быстром нарастании тока, он может не успеть вовремя уйти через заземление.
3. «Если в кабеле две жилы одинаковые, а третья отличается, то это наверняка земля.» Так должно быть, но иногда это не так.

Способы определения

Цифровой мультиметр

Определение нуля и фазы путём использования мультиметра. Этот прибор очень полезен для работ с электричеством. Он включает в себя различные возможности. Он может быть и амперметром и вольтметром или омметром.

Также, могут быть, в зависимости от конкретного типа, и другие возможности (например, измерение частоты). Эти приборы могут быть как аналоговыми, так и цифровыми.

Использование индикаторной отвёртки. В этой отвёртке имеется прозрачная ручка. Если вставить её в розетку определённым образом, то при попадании на фазу загорится лампочка.

Есть несколько конструкций таких отвёрток. В самом простом случае, при тестировании нужно прикоснуться к концу ручки. Без этого огонёк не загорится.

При визуальном тестировании, назначение проводов можно определить по их расцветке.

Использование специального фазового тестера. Это небольшой цифровой прибор, который помещается в ладони. Один из проводов нужно держать в руке, другим проверяют фазу.

Пошаговые инструкции

Расскажем более подробно о том, как производить такие работы.

При использовании мультиметра, нужно правильно установить его рабочий диапазон. Он должен составлять 220 В для переменного напряжения.

С его помощью можно решить две задачи:

1. Определить, где фаза, а где «рабочий ноль» или заземление.
2. Определить, где, собственно, заземление, а где нулевой выход.

Расскажем сначала о том, как выполнить первую задачу. Перед началом, нужно правильно выставить рабочий диапазон прибора. Сделаем его больше, чем 220 В.  Два щупа подключены к гнёздам «COM» и «V».

Берём второй из них и прикасаемся к тестируемому отверстию розетки. Если там фаза, то на мультиметре высветится небольшое напряжение. Если фазы там нет, то будет показано нулевое напряжение.

Во втором случае, рабочее напряжение должно составлять 220В. Один провод вставляем туда, где есть фаза. Другим тестируем остальные. При попадании на заземление, будет показано ровно 220 В, в другом случае, напряжение будет немного меньше.

Использование фазового тестера

Один провод держим аккуратно пальцами, другой используем для тестирования. Если в розетке попадаем на фазу, то цифры на индикаторе будут гораздо больше нуля. При попадании на ноль, на экране также будет показан ноль или незначительная величина напряжения.

Это устройство удобно как общедоступностью на рынке радиоизмерительного оборудования, так и тем, что измерения производятся с достаточно высокой точностью.

Использование индикаторной отвёртки

Она представляет собой на вид обычную отвёртку, но с небольшим отличием. У неё прозрачная ручка с маленькой лампочкой внутри. Это, на первый взгляд, достаточно примитивное устройство, на самом деле очень удобно.

Его достаточно просто вставить в отверстие розетки, прикоснувшись при этом пальцем к противоположному концу отвёртки. Если есть фаза, то лампочка загорится. Если там нулевой провод или заземление, то она гореть не будет. Важно помнить, что категорически запрещено в процессе измерения прикасаться к металлической части отвёртки. Это может привести к удару током.

В некоторых случаях, фазу и нулевой провод можно определить без каких-либо приборов или приспособлений. Это можно сделать, если правильно прочесть маркировку. Это ненадёжный способ, но в некоторых случаях он может оказаться полезным.

При работе в современных домах, правила такой маркировки обычно соблюдаются.

Итак, в чём же они состоят:

1. Тот провод, где находится фаза, обычно имеет коричневый или чёрный цвет.
2. Нулевой, принято обозначать проводом, имеющим голубой цвет.
3. Зелёным или жёлтым цветом обозначается провод, который служит для заземления.

Эти правила могли быть другими в предыдущие периоды времени. Также, в последующем они могут измениться. Поэтому, описанный способ годится только для предварительного тестирования назначения проводов.

Как различить заземление и нулевой провод при отключённой фазе?

Предположим, что ток в сети отсутствует. Есть ли какое-нибудь различие в этом случае между заземлением и нулевым проводом?  На первый взгляд может показаться что они очень похожи друг на друга.

На самом деле, их функции всё же различаются. Заземление предназначено для аварийных ситуаций. Через него электрический заряд уходит в землю. Нулевой провод — это часть электрической цепи для питания бытовых электроприборов в доме.

Здесь, ток, в отличие от заземления, присутствует. Как же можно различить их? При отключённой фазе нужно просто измерить ток между этим проводом и точно известным заземлением. Если это нулевой провод, то ток, хотя и небольшой, в этом случае будет. Если же тут заземление, то никакого тока здесь быть не может.

В каких случаях может понадобиться?

При огромном разнообразии существующих электрических приборов, существует разница в том, какое электрическое питание им нужно. В различных случаях, такие вопросы решаются по-разному.

Иногда, для этого используются специальные устройства – переходники. В некоторых случаях, является необходимым просто правильно сделанное подключение к розетке. В частности, при подключении электрической кухонной плиты, есть необходимость при подключении правильно определить, где в розетке фаза, а где «рабочий ноль».

В этом, и в аналогичных случаях, без такой информации обойтись невозможно.

Другая ситуация, где это необходимо — это разного рода ремонтные работы. При их проведении, нужно знать точно, какой провод под напряжением (он должен или быть отключён или надёжно заизолирован), а какой — нет.

При подключении многих бытовых приборов, действительно не важно с какой стороны будет фаза, а вот для выключателя люстры это может иметь значение. Поясним это.«Фаза» должна подаваться на выключатель, а «ноль» пусть будет подключён напрямую к лампам в люстре.

При этом, в процессе замены лампы в люстре, при выключенном выключателе, человека не ударит током даже в том случае, когда он случайно прикоснётся к патрону люстры.

Статья была полезна?

0,00 (оценок: 0)

CH02.dvi

% PDF-1.4 % 1 0 obj > эндобдж 2 0 obj > поток Acrobat Distiller 7.0 (Windows) 2014-09-03T18: 41: 51 + 05: 30Adobe Illustrator CS5.12014-09-03T18: 41: 51 + 05: 30

208256JPEG / 9j / 4AAQSkZJRgABAgEASABIAAD / 7QAsUGhvdG9MAASAAASAQAQAkAuNA + 0AAQAkAkAuAaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa AQBIAAAAAQAB / + 4ADkFkb2JlAGTAAAAAAf / bAIQABgQEBAUEBgUFBgkGBQYJCwgGBggLDAoKCwoK DBAMDAwMDAwQDA4PEA8ODBMTFBQTExwbGxscHx8fHx8fHx8fHwEHBwcNDA0YEBAYGhURFRofHx8f Hx8fHx8fHx8fHx8fHx8fHx8fHx8fHx8fHx8fHx8fHx8fHx8fHx8fHx8fHx8f / 8AAEQgBAADQAwER AAIRAQMRAf / EAaIAAAHAQEBAQEAAAAAAAAAAAQFAwIGAQAHCAkKCwEAAgIDAQEBAQEAAAAAAAAA AQACAwQFBgcICQoLEAACAQMDAgQCBgcDBAIGAnMBAgMRBAAFIRIxQVEGE2EicYEUMpGhBxWxQiPB UtHhMxZi8CRygvElQzRTkqKyY3PCNUQnk6OzNhdUZHTD0uIIJoMJChgZhJRFRqS0VtNVKBry4 / PE 1OT0ZXWFlaW1xdXl9WZ2hpamtsbW5vY3R1dnd4eXp7fh2 + f3OEhYaHiImKi4yNjo + Ck5SVlpeYmZ qbnJ2en5KjpKWmp6ipqqusra6voRAAICAQIDBQUEBQYECAMDbQEAAhEDBCESMUEFURNhIgZxgZEy obHwFMHR4SNCFVJicvEzJDRDghaSUyWiY7LCB3PSNeJEgxdUkwgJChgZJjZFGidkdFU38qOzwygp 0 + PzhJSktMTU5PRldYWVpbXF1eX1RlZmdoaWprbG1ub2R1dnd4eXp7fh2 + f3OEhYaHiImKi4yNjo + DlJWWl5iZmpucnZ6fkqOkpaanqKmqq6ytrq + v / aAAwDAQACEQMRAD8A7PmzeedirsVdirsVdirs VdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVQ8zNzK9tskGuRWGQ8ePbDTG0y0Bm / Tdutfh 5Nt / sTlWb6C5OkP70KGSYOxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2K qM8tQY6fT + OSAa5S6LOY9PhT6fprhpF7UmXl + X / cxbx0 / bff / YnKcw9JcnSS / eAMl / w1pf8AK / 8A wWYvjydl + Txu / wANaX / K / wDwWPjyX8njd / hrS / 5X / wCCx8eS / k8bv8NaX / K // BY + PJfyeN3 + GtL / AJX / AOCx8eS / k8bv8NaX / K // AAWPjyX8njd / hrS / 5X / 4LHx5L + Txu / w1pf8AK / 8AwWPjyX8njd / h rS / 5X / 4LHx5L + Txu / wANaX / K / wDwWPjyX8njd / hrS / 5X / wCCx8eS / k8bv8NaX / K // BY + PJfyeN3 + GtL / AJX / AOCx8eS / k8bv8NaX / K // AAWPjyX8njd / hrS / 5X / 4LHx5L + Txu / w1pf8AK / 8AwWPjyX8n jd / hrS / 5X / 4LHx5L + Txu / wANaX / K / wDwWPjyX8njd / hrS / 5X / wCCx8eS / k8bv8NaX / K // BY + PJfy eN3 + GtL / AJX / AOCx8eS / k8bv8NaX / K // AAWPjyX8njd / hrS / 5X / 4LHx5L + TxoK60XS0doxESRT4i x + eWRyyaZ6bGDVKf6G0zgF9Lp35N / XD4smP5eFckXp + l2EV3HJFFRwWKvyJ6g ++ QnkkQ24cEBIEB Osx3OdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVQF1T126duw8Pc5bH k48 + ajt7fcv9cLBVtafWF6d / DwPhglyZw5phlTkOxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2Kux V2KuxV2KuxV2KuxV2Kpdd0 + sNt4fqGWx5ONk5qW3h + vCxVrSn1hNvHx8DglyZ4 + aYZU5DsVdirsV dirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdiqX3rReow / b2qffb + GWwtx8hFqQaH0 + / Ohrt37Yd2FilWyMfqrv8e / b2wTZ46tMMqch3KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2Kux V2KuxV2KuxV2KuxVL70Req38 + 337fwy2N04 + SrUQsXDf7dD9 / bDuwoUqWQT1l / n3 / VgnyZY6tMsq cl2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxVL7sD13qR2618PbLY8nG yc1IBadV / wCGwsVW0C + ulCO / Svh74JcmePmmGVOQ7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7 FXYq7FXYq7FXYq7FXYql92lZ2 + jx8PllsTs4 + QbqQjNP7D / TDbClW0QidPDfx8D7YJHZnjG6YZU5 DsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdiqX3yKJGblVjTbw2plsC42 UbqCovpci +++ 38MlbADZWsVHqKxbcVHH6MjNniG6Y5U5LsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirs VdirsVdirsVdirsVdirsVdiqW3I5XjLWg2 / 4jlseTjTFyUWUCXgDUbb5LowI3VrZeN4ig16 / qORl yZwFSTLKnJdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVSe + u4FvZYy5 DoAzAKTQcQa7DLojZxMkhxFDjULRiKSVr0 + Ft / wyfCWvxAr6dfWst5GkcnJjWgoR0B8RkZxIDPFM GQTnKHMdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVYrrDAardgsU + AA d61QbfTmVj + kOuzh2lLkPExnkVIauwJ49N8saAjNC5DWYQV4mrim5pRG2yGT6W3T / wB4GX5iOzdi rsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVYnrhA1Wc + IUdj1QDMrH9Lrd R9ZS81BUbbfI9RXLGhHaGjfpaBxyMfKQBj0rwY / fTIZPpbtOPWGXZiOzdirsVdirsVdirsVdirsV dirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVYnrrEanOOx4f8QGZWP6XW6j6yl7N + 8AC0Hw / CQd + l fDrljQTuj9FBOr27Egk8yaAdCr + Hv + GV5PpLfg + sfjvZbmK7J2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2K uxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxVi2uRsdSkbifiKAHsfhGw2zJxnZ12oHrS5yDQk7ihHXtt + rLG ko3Qj / uVgooQfHsK7 / C3iTkMn0tmn + sMtzFdm7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXY q7FXYq7FXYq7FXYqxjW1B1F / i6OhZd9hwX4uuZOPk6 / P9SAoxITYH6O5puTljSidCC / pS3oST8ZN f9Vshk + ktmn + sMtzFdk7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYqxX XC36UkAYD4kIBp1CLucysf0uu1h2oAAkMRuFBavhTJtKO0QMNUhUjdeW + 9aFCflTfIZPpbsh2hle YrsXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FWK64FOqSkoPh5VrX4v hGZWP6XXaj6ygRsjbmjCnFR79 + mTaUdogB1SFtwTyND2 + A1HT7vbIZPpbsh2hlWYrsXYq7FXYq7F XYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FUn1C1tnu5HdAXNKnfwGXQJpxMsQZKUe nWpYEoAoO5JNMkZFgMYVrKzt4r6NkUVAbcEnqDkZSJDPHACQTfKXLdirsVdirsVdirsVdirsVdir sVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVS67dxcOAxA22B9stiNnGyE2pAM7VJ2HUk5JjzVLYUvFA NRvv9ByMuTKA9SZZU5LsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdiqAu pWWdwO1O7eHsctiNnHnLdR5c2AbbsDU9 / nXCwu1S3XjeItajf9RwS5MoCpJjlTkuxV2KuxV2KuxV 2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KpbeH / SH + jt7ZbHk42T6lNQC3E7HxwsQq26 8btBWvXf6DglyZQFSTHKnJdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirs VS28 / wB6X / 2P6stjycXJ9SkoJag7nJMQrWwK3aL8 / wBRyMuTOAqSY5U5LsVdirsVdirsVdirsVdi rsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdiqW3YrcuK06bn5ZbHk42T6lNaluKDr374WI8lW3BW8 QHf7W / 0EYJcmUPqTHKnJdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVS 68I + sMDXanQ + 3yy2PJxsnNSDNWg27bbZJhatbKwul5 / aFf1HxyMuTZAerdMMqch3KuxV2KuxV2Ku xV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxVLbz / el / wDY / qy2PJxcn1KQ6nJMURa / 3ynr v / xq2QlybMfNH5W5DsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdiqW3n + 9L / 7H9WWx5OLk + pSWnLfpUV + WSYhEW / EzqUFBXf58WyEuTZDmj8rch3KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2K uxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxVLrxHNw5Ckjbt7ZbE7ONkBtSVfi + PYVFa9aZJiB3q1t / vSnH7Irv7kHIy5MofUmGVOS7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FXYq7FX Yqlt3y + sPQeH6stjycbJ9Smikt8Xwr3JwsQFW3I + toF + zvT7jglyZQ + pMcqcl2KuxV2KuxV2KuxV 2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxV2KuxVLrtyLhxt26gHt8stiNnGyHdTQsx / ZCjqSo / p hLEbqts3 + lKtAetCAB2PhglyZwPqTDKnIdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdirsVdir sVdirsVdirsVS28ZhcOASBt + rLY8nGyh2KahnalagePhhYjdUttrtAOm + / 0HBLkyh9T / AP / Z

2014-09-03T18: 41: 51 + 05: 30приложение / постскриптум

CH02.dvi

Питер Гуд (Schlumberger) 4930 2002, 12 июня, 15:43:16

TeX выход 2014.08.27: 1251

xmp.did: AD58740D4833E411A16AB53151DB11AAxmp.iid: AD58740D4833E411A16AB53151DB11AAuuid: d326518c-dd3e-4e22-A528-bd6cc5e44b53uuid: e97da2a7-ADCB-4616-a456-911ce23e9916uuid: d326518c-dd3e-4e22-A528-bd6cc5e44b53uuid: d326518c-dd3e-4e22-A528-bd6cc5e44b53

savexmp.iid: AD58740D4833E411A16AB53151DB11AA2014-09-03T18: 41: 51 + 05: 30 Adobe Illustrator CS5.1 /

643.000000789.000000Points1FalseFalse

Cyan

Черный

Группа образцов по умолчанию 0

конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 obj > эндобдж 5 0 obj > поток HWYo6o + QGlI6񱱈dg% s-J8> _5 = C҆, @] S] WGWE [ҲNz ~ j9k_ ~ bMs⚷w˶9NVyӮ; t! & Itcƒ9m; a ن B9 $ =.0-9Zb q8APCb \ ‘b =’) Q

Как рассчитать фазовый сдвиг

Фазовый сдвиг – это небольшая разница между двумя волнами; в математике и электронике это задержка между двумя волнами с одинаковым периодом или частотой. Обычно фазовый сдвиг выражается в единицах угла, который может быть измерен в градусах или радианах, и угол может быть положительным или отрицательным. Например, сдвиг фазы на +90 градусов составляет одну четверть полного цикла; в этом случае вторая волна опережает первую на 90 градусов.Вы можете рассчитать фазовый сдвиг, используя частоту волн и временную задержку между ними.

Синусоидальная функция и фаза

В математике тригонометрическая синусоидальная функция создает плавный волнообразный график, который циклически переключается между максимальным и минимальным значением, повторяясь каждые 360 градусов или 2 пи радиана. При нулевом градусе функция имеет нулевое значение. При 90 градусах он достигает максимального положительного значения. При 180 градусах он снова возвращается к нулю. При 270 градусах функция принимает максимальное отрицательное значение, а при 360 она возвращается к нулю, завершая один полный цикл.Углы больше 360 просто повторяют предыдущий цикл. Синусоидальная волна со сдвигом фазы начинается и заканчивается при значении, отличном от нуля, хотя во всех других отношениях она напоминает «стандартную» синусоидальную волну.

Выбор порядка волны

Расчет фазового сдвига включает сравнение двух волн, и часть этого сравнения выбирает, какая волна является «первой», а какая «второй». В электронике вторая волна обычно является выходом усилителя или другого устройства, а первая волна – входом.В математике первая волна может быть исходной функцией, а вторая – последующей или вторичной функцией. Например, первая функция может быть y = sin (x), а вторая функция может быть y = cos (x). Порядок волн не влияет на абсолютное значение фазового сдвига, но он определяет, является ли сдвиг положительным или отрицательным.

Сравнение волн

При сравнении двух волн расположите их так, чтобы они читались слева направо с использованием одного и того же угла оси x или единиц времени.Например, график для обоих может начинаться с 0 секунд. Найдите пик на второй волне и найдите соответствующий пик на первой. При поиске соответствующего пика оставайтесь в пределах одного полного цикла, иначе результат разности фаз будет неверным. Обратите внимание на значения по оси X для обоих пиков, затем вычтите их, чтобы найти разницу. Например, если вторая волна достигает пика в 0,002 секунды, а первая достигает пика в 0,001 секунды, тогда разница составляет 0,001–0,002 = -0,001 секунды.

Расчет фазового сдвига

Для расчета фазового сдвига вам нужны частота и период волн.Например, электронный генератор может генерировать синусоидальные волны с частотой 100 Гц. Разделение частоты на 1 дает период или продолжительность каждого цикла, поэтому 1/100 дает период 0,01 секунды. Уравнение фазового сдвига: ps = 360 * td / p, где ps – фазовый сдвиг в градусах, td – разница во времени между волнами, а p – период волны. Продолжая пример, 360 * -0,001 / 0,01 дает фазовый сдвиг -36 градусов. Поскольку результатом является отрицательное число, фазовый сдвиг также отрицательный; вторая волна отстает от первой на 36 градусов.Для разности фаз в радианах используйте 2 * pi * td / p; в нашем примере это будет 6,28 * -,001 / 0,01 или -,628 радиан.

Частотная характеристика

– Фазовый вклад комплексных полюсов

Это легче увидеть графически на s-плоскости, зная, что фаза берется из частотной характеристики системы, а частотная характеристика определяется, когда мы ограничиваем s осью $ j \ omega $.

Рассмотрим простое отношение одного полюса к одному нулю, выраженное как

$$ H (s) = \ frac {s-z_1} {s-p_1} $$

Учитывая s как любую точку на s-плоскости, а $ z_1 $ и $ p_1 $ как конкретные точки, мы видим, что приведенное выше выражение можно рассматривать как отношение двух векторов, альтернативно выраженное как $$ H (s) = \ frac {A \ angle \ phi_1} {B \ angle \ phi_2} $$

Чтобы ясно увидеть это и то, как это в конечном итоге ответит на ваш вопрос; Сначала рассмотрим две произвольные точки на комплексной плоскости, например m и n, как показано на рисунке ниже:

Уравнение $ m-n $ – это вектор с величиной и фазой $ K \ angle \ phi $.Вычитая n из m, мы смещаем начало координат в позицию n по отношению к m. Таким образом, мы получаем вектор с длиной K, которая является декартовым расстоянием между m и n, и углом $ \ phi $, который представляет собой угол m-n с началом координат в позиции n:

Как указано изначально, фазовый вклад каждого полюса и нуля задается частотной характеристикой, а частотная характеристика задается ограничением s до $ j \ omega $ (или мнимой) оси. Таким образом, когда мы перемещаем s вдоль оси $ j \ omega $, каждый ноль в числителе и каждый полюс в знаменателе вносят свой вклад в величину и фазу общего отклика.Фаза числителя будет добавлена, а фаза знаменателя – вычтена (например, простой случай 1 / j = -j, который равен $ – \ pi / 2 $ (-90 °): В качестве векторов это выражение величина 1 под углом 0, деленная на величину 1 под углом $ \ pi / 2 $).

Таким образом, угловой вклад для каждого полюса и нуля показан на рисунке ниже. Мы видим, что по мере приближения s к бесконечности угловой вклад от нуля будет приближаться к + $ \ pi / 2 $, а угловой вклад от полюса (учитывая, что он находится в знаменателе) будет приближаться к-$ \ pi / 2 $.{j \ pi / 4} $ – полюс в правой полуплоскости, который был бы неустойчивым (не сходился). Если вы исправили это для случая, когда оба полюса находятся в левой полуплоскости, то каждый полюс будет вносить вклад в фазу, как описано выше, и общий фазовый отклик будет суммой двух. Таким образом, для двух полюсов в левой полуплоскости фаза будет приближаться к $ \ pi $ (-180 °), когда s приближается к бесконечности.

A Руководство по системам с неминимальными фазами

Время чтения (мин)

7 минут чтения

Теги

Теория систем управленияРуководство по математическому моделированию Передаточная функция

Оглавление

Вы когда-нибудь задумывались, почему, когда вы включаете горячую воду? ручку в душе, вода будет несколько секунд холодной, а потом становится горячей или наоборот?

В этой статье мы собираемся ответить на этот вопрос, затронув две концепции, а именно системы с минимальной фазой (MP) и передаточные функции.

Позвольте мне сначала уточнить вопрос. Явление, о котором я упоминал в вопросе, особенно заметно в климате, где подача воды отличается от температуры окружающей среды. Я жил в обоих экстремальных климатических условиях. В жаркой стране, где летом температура достигает 45 ° по Цельсию (113 ° по Фаренгейту), если повернуть ручку холодной воды, вода сначала будет очень горячей, а затем, через некоторое время, станет холоднее. С другой стороны, сейчас я живу в городе, где зимой температура достигает -20 ° по Цельсию (-13 ° по Фаренгейту) и даже меньше.Если повернуть ручку подачи горячей воды, вода нагреется за несколько секунд. Оба явления следуют аналогичному поведению с точки зрения техники управления.

Эта статья ответит на этот вопрос с точки зрения теории систем управления. Короткий ответ таков: потому что система водоснабжения в душе не является минимальной фазой (NMP).

Чтобы лучше понять, как работает система NMP, давайте поработаем на примере. Нам понадобится математическая модель для нашей системы.Поскольку NMP можно лучше понять с помощью модели передаточной функции, нам необходимо знать об этой концепции. Однако, поскольку это представление менее распространено, чем другие математические модели, такие как дифференциальные уравнения, давайте сначала кратко рассмотрим, что такое передаточная функция и как модель может быть представлена ​​таким образом. Если вы уже знаете, что такое передаточная функция, смело переходите к примеру.

Существует несколько способов представления математической модели физической системы, например, дифференциальные уравнения, представление в пространстве состояний и передаточная функция.Чаще всего мы используем функции, основанные на времени, для моделирования наших физических систем, используя первые два упомянутых подхода (для ясности, мы можем писать дифференциальные уравнения модели в частотной области, но это менее распространено в математическом моделировании физических систем). Однако передаточная функция дает нам другой способ взглянуть на систему, анализируя систему в частотной области. Теперь давайте посмотрим, что такое передаточная функция!

Что такое передаточная функция?

Модель передаточной функции описывает отношения ввода-вывода системы с использованием отношения полиномов.Таким образом, системе подается входной сигнал для создания управляемого выходного сигнала (также известного как ответ). Этот тип моделирования отличается от использования дифференциальных уравнений и представлений в пространстве состояний, где доступна динамика модели.

💡

Передаточная функция – это еще один способ просмотра динамической системы, но в частотной области путем анализа отклика системы на заданный входной сигнал.

Передаточная функция системы управления – это отношение преобразований Лапласа выходных сигналов к преобразованию Лапласа входного сигнала.Вкратце, вместо анализа модели во временной области с использованием временных дифференциальных уравнений, цель здесь состоит в том, чтобы проанализировать модель в частотной области с помощью преобразования.

Итак, допустим, у нас есть система с входными и выходными сигналами и в них. Передаточную функцию можно рассчитать, как показано выше.

Корни полинома числителя называются моделями нулями , а корни полиномов знаменателя называются моделями полюсов .Нули влияют на вход в систему, а полюса влияют на отклик системы и ее стабильность. Для анализа нулевого полюса мы должны использовать плоскость s , которая представляет собой комплексную плоскость, на которой изображены преобразования Лапласа [1].

👉

В этой статье нас интересует только первоначальная реакция системы, чтобы ответить на вопрос, почему душ сначала становится холодным, а затем становится горячим? Поскольку первоначальный отклик системы тесно связан с системными нулями, как отмечалось ранее, мы не будем говорить о полюсах (возможно, это может быть темой для другой статьи).

Что такое системы с неминимальными фазами?

Теперь, когда мы знакомы с системой NMP, давайте определим ее формально:

👉

Не-минимальные фазовые системы – это причинные и стабильные системы, чьи инверсии причинны, но нестабильны [2].

Наличие задержки в нашей системе или нулевой модели в правой половине плоскости s (также известной как правая полуплоскость или RHP) может привести к системе с неминимальной фазой.

Обратите внимание, что существует только одна минимальная фазовая система для данной амплитудной характеристики, но существует бесконечное количество систем NMP.По этой причине мы не слышим такого термина, как система максимальной фазы. Более подробно о неминимальных фазовых системах с математическим описанием можно прочитать в [3].

Теперь, когда мы знакомы с передаточными функциями, давайте посмотрим, как будет выглядеть система с неминимальными фазами, и ответим, почему вода сначала становится холоднее, а потом становится горячей!

Ниже представлены две системы с одинаковыми полюсами, но с разными нулями. Система 1 имеет ноль в точке, тогда как Система 2 имеет ноль в точке.

Давайте разделим полюсы и нули Системы 1 для нашего анализа.Как отмечалось ранее, вы можете думать о нуле как о модифицированном вводе, назовем его. Как отмечалось ранее, в этой статье нас интересуют нули модели, поэтому мы сосредоточимся на зеленом блоке.

Давайте посмотрим, как измененный вход Системы 1 находится во временной области, применив обратное преобразование

Следуя той же процедуре для Системы 2, измененный вход для Системы 2 будет

Таким образом, единственная разница в том, что отрицательный знак. Давайте изобразим входной и измененный входные сигналы для обеих систем и посмотрим, чем они отличаются.

Давайте использовать единичный шаг в качестве входного сигнала (серая функция вверху). Поскольку входной сигнал является единичным шагом, выходной сигнал называется переходной характеристикой. Ниже проиллюстрирован модифицированный ввод, который является суммой и производной от. Производная составляющая синего цвета для Системы 1 и красного цвета для Системы 2.

Отрицательная производная в Системе 2 заставляет переходную характеристику Системы 2 сначала идти в направлении, противоположном ожидаемому отклику (установившееся значение), прежде чем двигаться. в сторону ожидаемого ответа (красная кривая).Это контрастирует с переходной характеристикой Системы 1 (синяя кривая), у которой вначале нет этого провала.

Хорошая иллюстрация доступна в Ref. [4].

Итак, следующий вопрос: что делать, если у нас система неминимальных фаз?

Решение – просто подождать ⏳. Придется подождать, пока недолет закончится. Мы также можем разработать контроллер / компенсатор для таких систем. Однако для систем NMP спроектировать контроллер сложнее по нескольким причинам, например из-за риска нестабильности системы или замедленного отклика.

А теперь вернемся к нашему вопросу в начале. Почему вода в душе сначала холодная, когда вы открываете подачу горячей воды, прежде чем она станет горячей?

Ответ заключается в том, что когда вы открываете подачу горячей воды в душе, система испытывает недогрев, поскольку это не минимальная фаза, прежде чем вода станет горячей. В этом случае лучше подождать несколько секунд, чтобы система оправилась (от недоработки). Вы не должны менять направление или открывать другую ручку, так как в конечном итоге это приведет к более холодному ливню!

Другой пример, который обычно используется в книгах систем управления, – это изменение высоты самолета в ответ на отклонение руля высоты.В этом случае, когда самолет пытается увеличить свою высоту с помощью лифта, высота немного уменьшается из-за того, что самолет идет вниз (что приводит к аэродинамической силе, направленной вниз), прежде чем он увеличит свою высоту. Этот пример доступен с математической моделью в главе 6 книги Франклина «Управление с обратной связью динамических систем» (7-е издание) [5].

В этой статье мы узнали о том, что такое неминимальная фазовая система и почему такая система сначала реагирует в неправильном направлении (вы поворачиваете ручку горячей воды, и вода сначала становится холодной!).Мы также поговорили о передаточной функции и о том, как она может быть полезна при анализе систем.

📓

Записная книжка Jupyter, содержащая код, используемый для создания пошаговых ответов для тематического исследования, доступна на GitHub.

Если вам понравился этот пост, вы можете присоединиться к моему списку рассылки, чтобы получать похожие сообщения. Вы можете подписаться на меня на LinkedIn , GitHub , Twitter и Medium .

И, наконец, вы можете найти мой лес знаний 🌲 (сырые цифровые заметки) по адресу notes.ealizadeh.com .

[1] MATLAB. (2020, 25 октября). Что такое модели передаточной функции? Получено с https://www.mathworks.com/help/ident/ug/what-are-transfer-function-models.html

[2] Википедия. 2020. Минимальная фаза . Последнее изменение: 8 августа 2020 г., https://en.wikipedia.org/wiki/Minimum_phase

[3] Джесси Б.Хоагг и Деннис С. Бернстайн, Нюансы минимальной фазы – Много чего нужно сделать почти ничего (Возвращение к классическому управлению – Часть II), июнь 2007 г., журнал IEEE Control Systems (доступен здесь)

[4] MATLAB. (2019, 9 декабря). Системы управления на практике, часть 6: Что такое системы с неминимальными фазами? YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=jGEkmDRsq_M

[5] GF Franklin, JD Powell, A. Emami-Naeini, Управление с обратной связью динамических систем , седьмое издание

Copyright © 2021 Esmaeil Alizadeh – Все права защищены.

Не могли бы вы еще раз объяснить, как нули передаточной функции представлены на графике Боде?

Не могли бы вы еще раз объяснить, как нули передаточной функции представлены на графике Боде?

Шриш П.Майсур, 4 ноября 2002 г.,

CDS101 ответ:

Случай 1: Нуль чисто мнимый, т.е. s = 0 + Aj, (A> 0):
Обратите внимание, что мнимые нули (чистые или нет) встречаются парами. Так что если Aj равно нулю, то же самое – -Aj, и соответствующие члены в передаточной функции (s-Aj) и (s + Aj). Теперь, чтобы получить график величины Боде, мы замените jw на s в TF. После этого мы замечаем, что когда w = A, (jw-Aj) = (jA-jA) = 0 (!). Следовательно, величина передаточной функции при ноль равен 0 (что является наименьшим возможным значением, поскольку | G (jw) |> = 0 всегда).

Случай 2: Ноль мнимый, т.е. s = B + Aj, с A> 0 (это автоматически означает, что s = B-Aj также является нулем):
Соответствующие члены в передаточной функции (s- (B ​​+ Aj)) и (s- (B-Aj)). В этом случае, когда w = A, вклад этих членов в | G (jw) | является минимум, что приводит к низкому отклику. В примере на слайде 9 из лекции 6.1 нули H _q2f были -0,02 +/- 0,6321j. Следовательно, когда w = A = 0,6321, у нас низкий отклик.

Случай 3: Ноль действительный.то есть s = B (B реальный):
В этом случае вклад этого нуля в | G (jw) | только минимум когда w = 0. Так что это действительно не дает нам многого с точки зрения понимания того, что делает ноль на графике Боде.

Вышесказанное является лишь качественным объяснением влияния нулей на сюжете Боде ТФ. Количественно имеется угловая частота связанный с каждым нулем (и каждым полюсом). [Глянь сюда для краткого описания частоты излома или точки излома .] Это актуально, потому что на каждом углу частоты, есть изменение на в поведении графика Боде (как по величине, так и по фазе). Если ноль действительный (s = B), то угол частота просто w = B. Если нули – это пара мнимых чисел (B +/- Aj), то угловая частота равна w = sqrt (A ² + B ² ).

Некоторые кровавые подробности:

Нуль первого порядка представлен на графике величины Боде увеличением крутизна на +1 (20 дБ / дек) в соответствующей точке излома.Если 1 / A – ноль (т. Е. (JwA + 1) – член в числителе TF), тогда w = 1 / A называется точкой излома. Также в точке останова переход в склоне не резкий, но есть плавное соединение между линиями (называемое асимптоты) при w> 1 / A. Эта гладкость достигается, если при w = 1 / A график проходит через точку, имеющую | G (jw) | значение, которое примерно на 3 дБ (коэффициент 1,4) больше, чем значение, которое мы получили бы при w = 1 / A, если бы мы только что реализовали резкий переход.

На графике фазы Боде наблюдается увеличение фазы на 90 градусов между графиками для w> 1 / A. Переход осуществляется плавно, следя за тем, чтобы на w = 1 / A, фаза L + 45deg, где L = фаза в градусах для w

Аналогичные эвристики доступны для нулей второго порядка, полюсов и членов форма Ks ⁿ (последние определяют низкочастотное поведение). См. Стр. 345-351 (и особенно стр. 351) в “Управление с обратной связью динамических систем” 3 / под ред. Франклину, Пауэллу и Эмами-Наейни за краткий обзор эвристики рисования. Сюжеты Боде.Обоснование этой эвристики также объясняется.

Поэтому определяем все нули и полюсы, а при каждую точку излома (соответствующую нулю или полюсу) мы следуем эвристике и получите полный сюжет Боде.

Что такое ток нулевой последовательности? Определение и объяснение

Определение: Несбалансированный ток, протекающий в цепи во время замыкания на землю, известен как ток нулевой последовательности или постоянная составляющая тока короткого замыкания.Нулевая последовательность фаз означает, что величина трех фаз имеет нулевое смещение фаз. Три векторные линии представляют ток нулевой последовательности, и он обнаруживается путем сложения вектора трехфазного тока. Уравнение ниже выражает ток нулевой последовательности,

Обмотка, соединенная треугольником

Обмотка, соединенная треугольником, показана на рисунке ниже. Ток нулевой последовательности фаз a, b и c равны по величине и синфазны друг с другом. Он циркулирует в фазных обмотках соединения треугольником, как показано на рисунке ниже.Токи нулевой последовательности возникают из-за наличия напряжения нулевой последовательности.

По KCL в узле a получаем

Аналогичным образом, применяя KCL в узлах B и C, мы получаем

Приведенное выше уравнение показывает, что в соединении треугольником отсутствует ток нулевой последовательности из-за отсутствия обратных путей этого тока.

Поскольку в линии нет обратного пути для тока нулевой последовательности, полное сопротивление цепи становится бесконечным.Этот бесконечный импеданс показан разомкнутой цепью в точке P в однофазной эквивалентной сети нулевой последовательности для цепи, соединенной треугольником, с полным сопротивлением нулевой последовательности Z ₀ .

Но для тока нулевой последовательности существует замкнутый контур в схеме треугольника. На это указывает соединение импеданса нулевой последовательности Z ₀ с током нулевой последовательности.

Обмотка, соединенная звездой с нейтралью, изолированной от земли

Рассмотрим обмотку, соединенную звездой, без возврата нейтрали, как показано на рисунке ниже.

В данном случае

Приведенное выше уравнение показывает, что ток нулевой последовательности равен нулю в трехфазной трехпроводной системе без нейтрали.

Звезда подключена без нейтрали

На рисунке ниже показана обмотка, соединенная звездой с заземленной нейтралью.

Здесь,

Следовательно,

Приведенное выше уравнение показывает, что для трехфазной системы с заземлением ток нулевой последовательности будет течь как от фазной обмотки, так и по линиям.

Нулевая фаза плана разработки продукта

Результат: правильное выполнение нулевой фазы имеет решающее значение для создания успешного плана разработки продукта. На этом этапе вы определите дизайн и технические характеристики вашего продукта, которые станут прочным фундаментом, на котором вы сможете начать свою инженерную деятельность. Проведите этот этап вдумчиво, и вы сможете избежать дорогостоящих ошибок.

Что такое нулевой этап плана разработки продукта?

Успех любого плана разработки продукта всегда основывался на том, насколько серьезно разработчики относятся к Phase Zero.Целью этого этапа является четкое понимание проблемы, определение требований к продукту и подробное описание работ по анализу объема работ.

На нулевой фазе главный вопрос, на который нужно ответить, звучит так: , какой продукт вы разрабатываете?

На этом этапе необходимо детально оформить спецификации продукта и ключевые показатели эффективности. Эти спецификации обеспечивают прочную «основу проектирования», на которой вы можете начать строить предварительные предположения, которые позволят целенаправленно провести следующую фазу (создание идей и концептуализация).Нулевой этап – также подходящее время для определения ролей и обязанностей для вас и вашей команды.

Вопросы, которые нужно задать во время нулевой фазы

Чтобы правильно составить план разработки продукта, вам нужно знать, какие вопросы следует задавать во время выполнения операций Phase Zero.

Вот примерный список для начала – вы заметите, что большинство этих вопросов нацелены на четкое определение требований к продукту.

• Что должен делать этот продукт?
• Каковы важнейшие функции продукта? Что такое «полезные» функции?
• Какую проблему решает этот продукт?
• Что не делает этот продукт?
• Что нам понадобится для создания этого продукта?
• Как мы будем измерять производительность этого продукта?
• Кто будет пользователями нашего продукта?
• Что нужно пользователям нашего продукта?
• Какие высокоуровневые задачи мы ожидаем от пользователей?
• Нужно ли помнить о каких-либо целевых показателях COG?
• Существуют ли какие-либо нормативные требования, которым мы должны соответствовать?

Важность нулевой фазы в плане разработки продукта

«Прежде чем положить карандаш на салфетку, прежде чем вы испортите несколько досок и прежде чем рассматривать линии укладки, отделку поверхности и цвет – вам нужно прибить нулевую фазу», – Эндрю Годдард.

1. Создание основы для успеха разработки продукта

Думайте о нулевой фазе как о фундаменте для остальной части разработки вашего продукта. Когда дело доходит до дизайна продукта, дизайнеры руководствуются требованиями к продукту, установленными в ходе мероприятий Phase Zero.

Если проектирование начинается с требований, которые не были должным образом оценены, вы можете в конечном итоге разработать отличную систему – вовремя и в рамках бюджета, – но в конечном итоге она не будет соответствовать потребностям пользователя.

2. Уточнение ролей и обязанностей

Phase Zero – это также время, чтобы прояснить роли и обязанности членов вашей команды – невыполнение этого требования и отсутствие общего понимания могут привести к тому, что проекты растянут во времени.

3. Предотвращение смещения области видимости для экономии времени и ресурсов

Одним из самых серьезных последствий плохо проведенной нулевой фазы является «ползание прицела». Если вы не оцените должным образом требования к вашему продукту на нулевом этапе, вы можете обнаружить, что ваша команда добавляет или заменяет функции на поздних этапах процесса разработки продукта.Это может серьезно отсрочить сроки выполнения проекта и стоить вам кучу денег.

4. Соответствие продукции требованиям и нормам

Очень важно, чтобы вы действительно четко понимали требования к вашему продукту, прежде чем переходить от нулевой фазы, и оставались верными этим идеям в процессе разработки – это убережет вас от прыжков с головы до дорогостоящих отклонений в дальнейшем в процессе.

Подробнее о правилах медицинского оборудования

5. Принятие разумных, основанных на исследованиях решений

Наконец, Phase Zero – это возможность резервного копирования данных и требований к продукту.Бросьте вызов своим предположениям и установите количественные показатели для своего продукта – постарайтесь отойти от качественных спецификаций, таких как «максимальная мощность». Это поможет гарантировать, что вы спроектируете и создадите продукт, действительно отвечающий потребностям людей.

Контрольный список нулевой фазы

Вот список вещей, которые вы должны стремиться достичь во время деятельности в фазе ноль:

1. Разберитесь в своих маркетинговых и бизнес-целях
2. Установите требования к продукту, включая как минимум: ориентировочную стоимость товара (COG), время вывода на рынок и критические характеристики (рыночные дифференциаторы)
3. Определение пользователей и определение пользовательских задач высокого уровня
4. Подробные технические характеристики с допусками
5. Установите ключевые даты и вехи
6. Уточнить роли и обязанности членов команды
7. Подробно опишите ключевые области риска или уроки, извлеченные из предыдущих проектов, которые могут быть применимы к вашему новому проекту
8. Изучите конкурентоспособные или эквивалентные продукты – это особенно важно, если вы разрабатываете медицинское устройство, которое должно пройти разрешение FDA.

Узнайте, как сотрудничество с компанией, занимающейся промышленным дизайном, может сэкономить время и ресурсы в процессе разработки продукта.

Оптимизация всех этапов за счет партнерства с фирмой по разработке продуктов

На этом первом этапе процесса разработки продукта проходит много важной работы. Может быть, у вас в руках блестящая идея, но вы не знаете, с чего начать, когда речь идет об исследованиях пользователей и технических характеристиках продукта.

Нет проблем – благодаря партнерству с компанией-разработчиком продукта все этапы плана разработки продукта могут быть оптимизированы для ускорения вывода продукта на рынок, сокращения отходов и соблюдения нормативных требований.

В Goddard Inc. наша команда инженеров и дизайнеров хорошо разбирается в деятельности Phase Zero в области разработки медицинских устройств, наук о жизни и диагностики, а также высокотехнологичных потребительских и промышленных технологий.

От концепции до производства наши высококвалифицированные инженеры и дизайнеры обеспечивают конкурентное преимущество благодаря нашей модели партнерства на месте, приверженности качеству, совместному опыту и уникальным программам развития сотрудников.

Нам хотелось бы услышать, над чем вы работаете.

Расскажите о своем проекте, и давайте начнем разговор о создании продуктов с технической точностью и элегантным дизайном.

.