PL50778B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 5.III.1966 QAi Q5]00 1. v21», 36/03-7 KI MKP G 01 r UKD *v oo IOT5K, Twórca wynalazku: dr inz. Mieczyslaw Franaszek Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza (Katedra Elektrotech¬ niki Górniczej), Kraków (Polska) Fazomierz elektromagnetyczny Przedmiotem wynalazku jest fazomierz elektro¬ magnetyczny, sluzacy do pomiaru kata przesuniecia fazowego pomiedzy dwoma sinusoidalnie zmien¬ nymi napieciami o tej samej czestotliwosci, jak na przyklad do pomiaru kata przesuniecia fazowego pomiedzy napieciem transformatora siatkowego a napieciem transformatora anodowego (dostraja¬ nie ukladu prostownikowego), do badania katowej asymetrii napiec sieci wielofazowych, do pomiaru przesuniec fazowych w ukladach napedowych z przesuwnikami fazowymi, do okreslania poczat¬ ków i konców uzwojen silników asynchronicznych pierscieniowych i silników asynchronicznych wie- lobiegowych, uzwojen stron wtórnych transforma¬ torów wielofazowych itp.Znane sa rózne przyrzady i sposoby pomiaru przesuniecia fazowego dwóch napiec, które sa albo bardzo skomplikowane i trudne, wzglednie niewy¬ godne w obsludze albo tez sa malo dokladne. Zna¬ ne przyrzady pozwalaja na pomiar przesuniecia fazowego dwóch napiec skojarzonych, przy czym zakres pomiaru ogranicza sie tylko od 0° do 180°, bez podania kolejnosci wirowania wektorów napie¬ ciowych. Znane fazomierze z przerzutnikiem sa za¬ opatrzone w dwa transformatorki wejsciowe zasi¬ lane'napieciami Ui i U2, z których kazdy zasila osobny kanal, skladajacy sie ze wzmacniacza tran¬ zystorowego ograniczajacego, elementu rózniczku¬ jacego, prostujacego ukladu diodowego oraz prze- rzutnika tranzystorowego. W obwód wyjsciowy 15 20 25 30 jest zalaczony przyrzad magnetoelektryczny, wska¬ zujacy przesuniecie fazowe. Dodatkowe uklady tranzystorowe zmniejszaja pewnosc ruchowa przy¬ rzadu.Znany jest równiez pomiar przesuniecia fazowego przy pomocy oscylografu dwustrumiehiowego, któ¬ ry daje malo dokladne wyniki, jak tez metoda kom¬ pensacyjna realizowana przy pomocy oscylografu katodowego, generatora impulsów oraz wyskalowa- nego przesuwnika fazowego,. Pomiar polega na skompensowaniu mierzonego przesuniecia fazowe¬ go oraz odczytaniu na skali fazomierza szukanej wartosci. Jest to dosc skomplikowany uklad i nie¬ wygodny w praktyce.Tych wad nie ma fazomierz elektromagnetyczny wedlug wynalazku wyposazony w uklad, zbudowa¬ ny na zasadzie geometrycznego sumowania dwóch napiec o tych samych amplitudach i tej samej czestotliwosci, w którym jest wmontowany dodat¬ kowy obwód umozliwiajacy ustalenie kolejnosci wirowania wektorów napiec i pozwalajacy na jed¬ noznaczny odczyt wartosci kata w zakresie od 0° do 360° oraz przelacznik do zmiany zakresu pomiaro¬ wego przez przelaczanie biegunowosci cewki tran- sformatorka, co znacznie zwieksza dokladnosc od¬ czytu. Ponadto w ukladzie sa umieszczone dwa mi¬ niaturowe transformatorki, które mozna zastapic jednym rdzeniem trójslupowym z odpowiednio rozmieszczonymi cewkami. Mierzone napiecia moga miec rózne wartosci w granicach od 10 V do 500 V, 507783 przy czym moga one byc skojarzone lub nieskoja¬ rzone.Fazomierz elektromagnetyczny wedlug wynalaz¬ ku jest uwidoczniony w przykladowym rozwiazaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat polaczen, fig. 2 — plyte czolowa fazomierza, fig. 3 — rdzen trójslupowy z uzwojeniami, a fig. 4 — wy¬ kres wektorowy napiec.Zasadnicza czescia skladowa fazomierza we¬ dlug wynalazku sa dwa jednakowe permalojowe transformatorki 1T i 2T, które pozwalaja na sumo¬ wanie napiec sinusoidalnie zmiennych (fig. 1). Na¬ piecia wejsciowe UI i Un, których fazy nalezy zmierzyc moga miec rózne wartosci skuteczne w zakresie od 10 V do 500 V. W celu otrzymania równych wartosci napiec Ui i U2 stosuje sie po¬ tencjometry lPt i 2 Pt (fig. 1 i fig. 2), umozliwia¬ jace nastawienie równych wartosci, którymi sa bez¬ posrednio zasilane wejscia transformatorków 1T i 2T. Uzwojenia stron wtórnych transformatorków sa laczone za, pomoca czteropolozeniowego przelacz¬ nika 1P poprzez diodowy uklad prostowniczy PD z magnetoelektrycznym przyrzadem pomiarowym PM. Zmiane kierunku przeplywu pradu przez uzwojenia strony wtórnej transformatorka 2T umo¬ zliwia przelacznik 3P. Dzieki temu unika sie w kon¬ cowej czesci skali przyrzadu PM duzego zageszcze¬ nia dzialek, zwiekszajac znacznie dokladnosc od¬ czytu wyników pomiaru.W fazomierzu jest wbudowany dodatkowy obwód RiC, który mozna wlaczac w obwód cewki pierwot¬ nej transformatorka 1T za pomoca przelacznika 2P. Obwód RiC umozliwia ustalenie kolejnosci wi¬ rowania wektorów napiec, których przesuniecia fa¬ zowe nalezy zmierzyc, pozwalajac zarazem na jed¬ noznaczne okreslenie wartosci kata przesuniecia fa¬ zowego w zakresie od 0° do 360° pomiedzy dwoma napieciami Ui i Un od 10 V do 500 V, niezaleznie od tego czy napiecia te sa skojarzone czy tez nie sa skojarzone.W miejsce dwóch transformatorków 1T i 2T moz¬ na zastosowac jeden rdzen trójslupowy o ukladzie przedstawionym przykladowo na rysunku (fig. 3).Ten uklad ma analogiczne uzwojenie jak zespól obu transformatorków 1T i 2T, przez co pozwala na geometryczne sumowanie strumieni. W efekcie otrzymuje sie takie same wypadkowe napiecia wyjsciowego jak dla dwóch transformatorków.Pomiar kata przesuniecia fazowego pomiedzy dwoma sinusoidalnie zmiennymi napieciami o tej samej czestotliwosci przeprowadza sie w ten spo¬ sób, ze przed podlaczeniem napiec ustawia sie po¬ tencjometry 1 Pt i 2 Pt oraz przelacznik 1P i 2P (fig. 2) na polozenie „0", przelacznik 3P zas usta¬ wia sie w polozeniu od 0° dó 90°. Z kolei podlacza sie napiecie Ui do zacisków Pi i Kj oraz napiecie UH do zacisków P2 i K2. Do zacisków Pi i P2 pod¬ lacza sie punkty przyjete za poczatki wektorów na¬ pieciowych, a do zacisków Ki i K2 — punkty przy¬ jete za konce tych wektorów.Nastepnie przestawia sie przelacznik 1P w po¬ lozenie „1", po czym wolno przekreca sie potencjo¬ metrem lPt az do momentu ustawienia sie wska- * zówki przyrzadu PM w polozeniu czerwonej kre4 ski. Po wykonaniu tej czynnosci przelacza sie prze¬ lacznik 1P w polozenie „2", przekrecajac potencjo¬ metrem 2 Pt analogicznie jak poprzednio, po czym 5 przelacza sie przelacznik 1P w polozeniu „3", w wyniku czego przyrzad PM wskaze przesuniecie fazowe w stopniach miedzy napieciami Ci i Cn.Wówczas moga wystapic dwa rodzaje wskazan a mianowicie, wychylenie wskazówki przyrzadu 10 PM nie przekracza 90° albo wychylenie wskazów¬ ki przekracza 90°. W pierwszym przypadku ze ska¬ li odczytuje sie wskazana wartosc kata *P [°], po czym okresla sie, który wektor napieciowy jest . pierwszy. 15 W tym celu przelacza sie przelacznik 2P w po¬ lozenie „1". Jezeli okaze sie, ze wartosc wychylenia wskazówki przyrzadu PCI jest wieksza anizeli w polozeniu „0" przelacznika 2P oznacza to, ze 2o napiecie Ci wyprzedza napiecie Cn (fig. 4a). Jezeli natomiast wartosc wychylenia wskazówki bedzie mniejsza oznacza to, ze napiecie Ci spóznia sie za napieciem Cn (fig. 4b).W drugim natomiast przypadku, gdy wychylenie 25 wskazówki przekracza 90° przelacza sie przelacz¬ nik 3P w polozenie „1" i odczytuje na dolnej skali o zakresie 90°—180° szukana wartosc kata W. Na¬ stepnie okresla sie kolejnosc wirowania wektorów napiec Ui i Un tak samo jak w poprzednim przy- 30 padku. Jezeli okaze sie, ze wartosc wychylenia wskazówki przyrzadu PM bedzie wieksza oznacza to, ze napiecie Cu wyprzedza napiecie Ci (fig. 4b), jezeli zas wartosc wychylenia wskazówki bedzie mniejsza oznacza to, ze napiecie ^ wyprzedza na- 35 piecie Cu (fig. 4a). Wynika stad, ze interpretacja kolejnosci wirowania jest w tym przypadku prze¬ ciwna niz dla skali od 0° do 90°.Fazomierz elektromagnetyczny wedlug wynalazku jest stosunkowo prosty w budowie oraz latwy w obsludze. W porównaniu ze znanymi przyrzada¬ mi ma wieksza pewnosc ruchowa wynikajaca z po¬ miniecia w nim ukladów tranzystorowych, przy czym ma male wymiary i nieduzy ciezar. Wykona¬ nie pomiaru wymaga zaledwie kilku przelaczen za pomoca przelaczników. Klasa dokladnosci calego fazomierza jest podyktowana klasa zastosowanego w nim przyrzadu magnetoelektrycznego, przy czym moze on miec klase dokladnosci 1,0 a nawet wyzsza. PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe

1. Fazomierz elektromagnetyczny do pomiaru kata przesuniecia fazowego pomiedzy dwoma sinusoi¬ dalnie zmiennymi napieciami o tej samej cze¬ stotliwosci, skladajacy sie z dwóch miniaturo¬ wych transformatorków, permalojowych, przy¬ rzadu magnetoelektrycznego i z diodowego ukla¬ du prostujacego znamienny tym, ze jest wypo¬ sazony w dodatkowy obwód (RiC), wlaczony w obwód cewki pierwotnej transformatorka (1T) za pomoca przelacznika (2P), w celu ozna¬ czenia kolejnosci wirowania wektorów napiec, zmiane zas kierunku przeplywu pradu przez50778 uzwojenia strony wtórnej transformatorka (2T) zapewnia przelacznik (3P), co zwieksza doklad¬ nosc pomiaru. Fazomierz elektromagnetyczny wedlug zastrz. 1 6 znamienny tym, ze w miejsce dwóch transfor- matorków (1T i 2T) ma wbudowany jeden rdzen trójslupowy, spelniajacy role sumatora napiec sinusoidalnie zmiennych. Fi9.50778 'Fiq.Z, fia. Us u2 fig- 4 Zaklady Kartograficzne, Wroclaw — zam. 756, naklad 370 egz. PL