Pierwszenstwo: Opublikowano: 28.VI.1968 55245 KI. 21 Z4e 2S/0o MKP G 01 r 2£lOsO CZYTELNIA Mstlij IzttTTMntliit) Liimj Wspóltwórcy wynalazku: dr inz. Czeslaw Szczepaniak, mgr inz. Henryk Gozdzik, mgr inz. Ryszard Mazur, Kazimierz Dabkowski Wlasciciel patentu: Instytut Elektrotechniki, Warszawa (Polska) Uklad przetwornika fazy pradu wzgledem napiecia i Przedmiotem wynalazku jest uklad przetwor¬ nika fazy pradu wzgledem napiecia, który umozli¬ wia budowanie przetworników fazy, przystosowa¬ nych do pracy w obwodach o szerokim zakresie zmian pradu i majacych wystarczajaco duza moc sygnalu wyjsciowego bez koniecznosci stosowania wzmacniaczy. Ponadto stalopradowy sygnal wyj¬ sciowy tych przetworników nie zawiera praktycz¬ nie skladowej zmiennej.Przetworniki fazy stosuje sie coraz czesciej za¬ miast normalnych przemyslowych fazomierzy ta¬ blicowych, gdyz umozliwiaja one dokonywanie zdalnych pomiarów fazy pradu wzgledem napie¬ cia przy stosunkowo niskim koszcie linii teleme¬ trycznej (tylko dwa przewody), a ponadto dzieki ich stalopradowemu sygnalowi wyjsciowemu.Miernikiem tego sygnalu moze byc miniaturowy miernik magnetoelektryczny.Znanych jest kilka róznych ukladów przetwor¬ ników fazy, a mianowicie uklady oparte o: pro¬ stownik fazoczuly w ukladzie pierscieniowym (tzw. modulator pierscieniowy), prostownik fazo¬ czuly w ukladzie Waltera, prostownik fazoczuly zbudowany na tranzystorach, oraz uklad z kluczo¬ wanym jednym lub dwoma tranzystorami.Znane uklady przetworników fazy maja duza niedokladnosc przetwarzania, duza zaleznosc wspólczynnika przetwarzania od zmian pradu i mala moc sygnalu wyjsciowego. Niektóre z nich 10 25 posiadaja duza skladowa zmienna w staloprado- wym sygnale wyjsciowym.Przetwornik fazy o ukladzie wedlug wynalazku nie posiada tych wad.Istota wynalazku polega na tym, ze uklad przetwornika fazy sklada sie z dwóch jednako¬ wych diodowych ukladów ograniczajaco-rozdzie- lajacych, wlaczonych do obwodów wejsciowych dwóch jednakowych dwustabilnych przerzutników Eccles-Jordana, wyposazonych w czlony róznicz¬ kujace, przy czym obydwa te przerzutniki sa przylaczone do wyjsciowego dwustabilnego prze- rzutnika Eccles — Jordana, zawierajacego pozio¬ mujace diody Zenera i oporniki kompensujace.Przykladowy schemat rozwiazania przetwornika fazy wedlug wynalazku jest przedstawiony na rysunku.Zasada dzialania przetwornika fazy o ukladzie wedlug wynalazku jest nastepujaca: Przebiegi napiecia i pradu, których przesunie¬ cie fazowe jest mierzone (przetwarzane), sa po¬ dane na dwa jednakowe diodowe uklady ograni- czajaco-rozdzielajace 1 i 2, skladajace sie kazdy z czterech diod, z których diody 10 i 11 sa pola¬ czone przeciwsobnie równolegle, pozostale dwie diody 12 i 13 sa polaczone przeciwsobnie szerego¬ wo, a polaczone ze soba anody tych diod 12 i 13 sa polaczone z masa, natomiast tak utworzone pa¬ ry diod 10 i 11 oraz 12 i 13 sa polaczone równo¬ legle ze soba. 552453 Diodowe uklady 1 i 2 ograniczaja amplitudy dwóch sygnalów: pradowego i napieciowego do okreslonej wartosci i sprawiaja, ze te ograniczone amplitudy sygnalów sa podawane w calosci na bazy raz jednych raz drugich tranzystorów 17 i 18 dwóch dwustabilnych przerzutników 3 i 4.W chwilach przejscia przez zero przebiegów na¬ pieciowego i pradowego oba przerzutniki 3 i 4 sa przelaczane z jednego stanu w drugi.Wystepuja wówczas skokowe zmiany napiec na kolektorach tranzystorów 17 i 18 obydwócn prze¬ rzutników 8 i 4. Te skokowe zmiany napiecia sa nastepnie rózniczkowane i w rezultacie przejscia przez zero przebiegu napiecia i pradu wejsciowe¬ go na wyjsciu kazdego z (dwóch) ukladów for¬ mujacych, które stanowia diodowy uklad ogra¬ niczajaco-rozdzielajacy 1 lub 2 i dwustabilny prze- rzutnik Eccles—Jórdana 3 lub 4 wraz z dwoma czlonami rózniczkujacymi utworzonymi z elemen¬ tów- 19, 20 i 21, 22 lub 23, 24 i 25, 26, pojawiaja sie impulsy napiecia.Dodatnie impulsy napiec z obydwu ukladów for¬ mujacych sa podawane na bazy tranzystorów 14 i 15 trzeciego (wyjsciowego) dwustabilnego prze¬ rzutnika Eccles — Jordana 5 i steruja ten prze-, rzutnik 5. Impuls napiecia z jednego ukladu for¬ mujacego wprowadza przerzutnik wyjsciowy 5 w jeden stan, a impuls napiecia z drugiego ukla¬ du formujacego — w drugi stan, w których to sta¬ nach przewodza na przemian raz jeden tranzystor 14 raz drugi tranzystor 15 tego przerzutnika 5.Wskutek tego na wyjsciu przerzutnika 5, tj. w punkcie M pojawia sie napiecie o wartosci blis¬ kiej zeru w jednym stanie i równej napieciu Ze- nera diody 7 w drugim stanie przerzutnika 5.Srednia wartosc tego napiecia jest proporcjo¬ nalna do kata przesuniecia fazowego miedzy prze¬ biegami napiecia i pradu wejsciowego. W obwo¬ dzie wyjsciowym 16 znajduje sie filtr tego napie¬ cia utworzony z elementów 2t, 28, 29 i 80 oraz dzielnik napiecia pomocniczego utworzony z oporników 81 i 81 Caly uklad elektryczny prze¬ twornika fazy jest zasilany z jednego zródla pra¬ du wyprostowanego napieciami o trzech róznych 85245 4 wartosciach w punktach A, B i C przy czym w punkcie A napieciem stabilizowanym. Dioda Ze- nera 6 polaczona równolegle z kolektorem i emi¬ torem tranzystora 14 poziomuje napiecie na jego kolektorze. Oporniki 8 i 9 sluza do kompensacji wplywu zmian napiecia wejsciowego, w przypadku gdy to napiecie jest podane za posrednictwem transformatora, nie uwidocznionego na rysunku, przy czym opornik 8 jest polaczony szeregowo z kolektorem tranzystora 15 a. opornik 9 — szere¬ gowo z dioda Zenera 7. PL