PL63322B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 26.IX.1969 (P 136 069) 25.IX.1971 63322 KI. 21 e, 25/04 MKP G 01 r, 25/04 UKD 621.317.3: :621.3.018.12/. /.621.376.4 Twórca wynalazku: Tadeusz Przybylski Wlasciciel patentu: Politechnika Gdanska, Gdansk (Polska) Trójfazowy transformatorowy przesuwnik fazowy Przedmiotem wynalazku jest trójfazowy transfo. matorowy przesuwnik fazowy o mocy kilkudziesie¬ ciu woltamperów na faze, stosowany przy pomia¬ rach dokladnosci trójfazowych mierników mocy, liczników energii i przekazników elektroenerge¬ tycznych.Do tego celu korzystano dotychczas z ukladów jednofazowych transformatorowych przesuwników fazowych lub z ukladów autotransformatorów obro¬ towych.W pierwszym przypadku stosuje sie trzy jedno¬ fazowe przesuwniki fazowe, z których kazdy sta¬ nowi transformator o ukladzie Scotta z zaczepami na uzwojeniach wtórnych, przy czym napiecie wyj¬ sciowe jestl napieciem miedzy para zaczepów na dwu uzwojeniach. Zmiana zaczepów przy pomocy przelacznika powoduje przesuniecie fazowe napie¬ cia wyjsciowego. Kazdy z trzech przesuwników fa¬ zowych przylaczony jest do wspólnego zródla na¬ piecia trójfazowego, przy czym kolejnosc faz na za¬ ciskach wejsciowych jest w kazdym przesuwniku inna.Wada stosowania tego ukladu jest duza mozli¬ wosc pomylek, jakie moga wystepowac przy lacze¬ niu zacisków wejsciowych ze zródlem napiecia oraz przy nastawianiu przesuniecia kazdej fazy oddziel¬ nie. Sam uklad nie zapewnia jednakowego przesu¬ niecia katowego we wszystkich trzech fazach.W drugim przypadku laczy sie uzwojenia trzech autotransformatorów obrotowych w uklad trójka- 10 15 20 25 30 ta, zasilajac ten uklad trójfazowym napieciem miedzyprzewodowym. Ruchome styki slizgowe sprzezone sa ze soba mechanicznie, tak ze poloze¬ nie ich na kazdym uzwojeniu jest takie samo. Na¬ piecia miedzy zaciskiem zerowym zródla zasilania i trzema stykami slizgowymi stanowia trójfazowy uklad napiecia wyjsciowego. Przesuwaniu styków przy pomocy wspólnego pokretla towarzyszy zmia¬ na kata fazowego napiecia wyjsciowego.Wada tego rozwiazania jest niepozadana zmiana modulu napiecia wyjsciowego, która towarzyszy zmianie kata przesuniecia fazowego.Celem wynalazku jest skonstruowanie trójfazo¬ wego transformatorowego przesuwnika fazowego, który zapewnialby jednakowe przesuniecie w kaz¬ dej fazie przy zachowaniu stalej wartosci modulu napiecia wyjsciowego.Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie ukla¬ du trzech transformatorów jednofazowych posiada¬ jacych dwa uzwojenia wtórne z zaczepami, które sa laczone za pomoca przelacznika warstwowego, przy czym zaciski wyjsciowe tego przelacznika sa polaczone poprzez drugi przelacznik warstwowy z uzwojeniami pierwotnymi drugiego ukladu trzech transformatorów jednofazowych, natomiast uzwo¬ jenia wtórne drugiego ukladu transformatorów po¬ siadaja zaczepy polaczone poprzez trzeci przelacz¬ nik warstwowy z dwupolozeniowym przelacznikiem trójbiegunowym. Przelacznik warstwowy w pierw¬ szym ukladzie trzech transformatorów jednofazo- 6332263322 4 wych laczy ze soba pary uzwojen wtórnych po¬ szczególnych faz wszystkich transformatorów tak, ze napiecie na zaciskach wyjsciowych tego prze¬ lacznika jest róznica czesci napiec fazowych laczo¬ nych par uzwojen.Zastosowanie wynalazku ulatwia nastawianie jednakowego przesuniecia wszystkich trzech faz przy zachowaniu stalej wartosci modulu napiecia wyjsciowego. Poprzez polaczenie do wyjscia prze- suwnika ukladu trzech autotransformatorów umoz¬ liwiona jest regulacja wartosci napiecia wyjscio¬ wego. Trójfazowy przesuwnik fazowy jest takze znacznie lzejszy i tanszy niz trzy jednofazowe przesuwniki fazowe.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy- kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat trójfazowego transformatoro¬ wego przesuwnika fazowego, fig. 2 — wykres wska- zowy trójfazowego napiecia zasilania, fig. 3 — wy¬ kres wskazowy ilustrujacy regulacje przesuniecia fazowego w zakresie od 0° do 60°, fig. 4 — wy¬ kres wskazowy ilustrujacy regulacje przesuniecia fazowego od —5° do +5°, a fig. 5 — wykres wska¬ zowy ilustrujacy rozszerzenie zakresu regulacji od 0° do 360°.Przesuwnik zasilany jest z sieci trójfazowej nis¬ kiego napiecia na zaciskach A, B, C, O. Do regula¬ cji przesuniecia fazowego w zakresie od 0° do 360° sluza dwa uklady transformatorów jednofazowych 1 i 2, Pierwszy uklad transformatorów jednofazo¬ wych 1 sluzy do regulacji zgrubnej w odstepach 10°, a uklad 2 — do regulacji dokladnej w odste¬ pach 1°.W pierwszym ukladzie 1 transformatory jednofa¬ zowe maja dwa uzwojenia wtórne, dolne i górne.Stosunek liczby zwojów uzwojen pierwotnych do liczby zwojów wtórnych uzwojen dolnych stanowi przekladnie znamionowa przesuwnika. Kazde uzwo¬ jenie wtórne posiada szesc zaczepów, którym od¬ powiada szesc polozen przelacznika warstwowego 3. Przelacznik warstwowy 3 w kazdym polozeniu zwiera trzy pary zaczepów w ten sposób, ze zaczep uzwojenia dolnego jednego transformatora polaczo¬ ny jest z zaczepem górnego uzwojenia innego tran¬ sformatora. Tym sposobem napiecia na wyjsciu pierwszego ukladu transformatorów jednofazowych 1 sa róznicami czesci napiec uzwojen wtórnych dol¬ nych i górnych róznych faz.Jesli Va, Vb, Vc sa napieciami dolnych uzwojen wtórnych, a Vab, Vbc, Vca napieciami wyjsciowy¬ mi pierwszego ukladu transformatorów jednofazo¬ wych 1, to Vab = d Va— g Vb, Vbc = d Vb — g Vc, Vca = d Vc — g Va. Wartosci wspólczynników d i g zaleza od polozenia przelacznika 3. Uzwojenia wtórne sa sekcjonowane w ten sposób, ze w kolej¬ nych polozeniach przelacznika 3 moduly napiec wyjsciowych pozostaja stale, a ich katy fazowe zmieniaja sie przy kazdym przelaczeniu o 10°, tak jak obrazuje to wykres wskazowy na fig. 3.Przelacznik warstwowy 4 umozliwia rozszerzenie zakresu regulacji przesuniecia fazowego do 360°.Napiecie Vx na zacisku wyjsciowym x tego prze¬ lacznika przyjmuje w kolejnych szesciu polozeniach wartosci Vab, —Vbc, Vca, —Vab, Vbc, —Vca, po¬ wiekszajac kat przesuniecia fazowego wzgledem napiecia zasilania VA fazy A o 60° za kazda ko¬ lejna zmiana polozenia. Analogicznie, taki sam kat 5 przesuniecia fazowego w kazdym polozeniu prze¬ lacznika 4 maja napiecia Vy i Vz na zaciskach y i z tego przelacznika wzgledem napiec fazowych zasilania VB i Vc faz B i C. 10 Uzwojenia pierwotne drugiego ukladu trzech transformatorów jednofazowych 2 zasilane sa na¬ pieciami Vzy = Vz — Vy, Vxz = Vx — vz, Vyx = Vy — Vx. Uzwojenia wtórne tego ukladu zlozone sa z pieciu sekcji z szescioma zaczepami, którym od¬ powiada szesc polozen trzeciego przelacznika war¬ stwowego 5.Poprzez dwupolozeniowy przelacznik trójbieguno- wy 6 napiecia AVzy, AVxz, AVyx zaczepów uzwo- 20 jen wtórnych durgiego ukladu trzech transfor¬ matorów jednofazowych 2 dodawane sa lub odej¬ mowane w zaleznosci od polozenia przelacznika trójbiegunowego 6 do napiec Vx, Vy, Vz, tworzac na zaciskach wyjsciowych u, v, w tego przelaczni¬ ka napiecia Vu = Vx ± AVzy, Vv = Vy ± VAXZr Vw = Vz ± AVyx. 15 25 Tak wiec przy polozeniu przelacznika trójbiegu- 30 nowego 6 pokazanym na fig. 1 wskaz napiecia Vu wyprzedza wskaz napiecia Vx, tak jak ilustruje to wykres na fig. 5. Przelacznik warstwowy 5 po¬ zwala na regulacje kata przesuniecia fazowego w odstepach 1° o od 0° do 5°. W drugim polozeniu 35 przelacznika trójbiegunowego 6 kat przesuniecia fazowego napiecia Vu wzgledem napiecia Vx zmie¬ nia znak. Takie samo przesuniecie fazowe towa¬ rzyszy napieciom Vv i Vw wzgledem napiec Vy i Vz odpowiednio. 40 Lacznie wiec przy pomocy przelacznika warstwo¬ wego 5 i dwupolozeniowego przelacznika trójbie¬ gunowego 6 reguluje sie kat przesuniecia fazowego trójfazowego ukladu napiec w zakresie od —5a 45 do +5°. Regulacja ta pociaga za soba niewielka zmiane wartosci modulów napiec Vu, Vv, Vw_ Przy polozeniu skrajnym trzeciego przelacznika warstwowego 5 wartosci modulów tych napiec sa zaledwie o 0,125% wieksze od wartosci wystepuja- 50 cych w polozeniu zerowym tego przelacznika.Wylacznik trójbiegunowy 7 sluzy do wylaczenia obciazenia przesuwnika, które przylacza sie do za¬ cisków A', B', C\ 0\ Bezpieczniki 8 zabezpieczaja przesuwnik od skutków zwarc wewnetrznych, a bezpieczniki 9 od przeciazenia.Trójfazowy transformatorowy przesuwnik fazo¬ wy ma dwa przyklady rozwiazania, a mianowicie bez regulacji modulu napiecia wyjsciowego lub z. 60 regulacja. W pierwszym przypadku zaciski wyj¬ sciowe wylacznika trójbiegunowego 7 polaczone sa bezposrednio z bezpiecznikami 9, co zaznaczone jest linia przerywana na fig. 1. W drugim przypad¬ ku pomiedzy wylacznikiem trójbiegunowym 7 i 65 bezpiecznikami 9 znajduje sie uklad trzech autó- 5563322 transformatorów z zaczepami 10, umozliwiajacy re¬ gulacje wartosci modulu napiecia wyjsciowego.Czwarty przelacznik warstwowy 11 sluzy do re¬ gulacji zgrubnej wartosci napiecia wyjsciowego, a piaty przelacznik warstwowy 12 sluzy do regulacji dokladnej. Urzadzenie moze byc wykonane równiez przy zastosowaniu dwóch transformatorów trójfa¬ zowych zamiast pierwszego i drugiego ukladu trzech transformatorów jednofazowych 1 i 2, oraz przy uzyciu jednego autotransformatora trójfazo¬ wego zamiast ukladu trzech autotransformatorów 10. PL PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. ) Trójfazowy transformatorowy przesuwnik fa¬ zowy, znamienny tym, ze zawiera uklad trzech transformatorów jednofazowych (1), posiadajacych dwa uzwojenia wtórne z zaczepami, które sa la¬ czone za pomoca przelacznika warstwowego (3), przy czym zaciski wyjsciowe tego przelacznika sa polaczone poprzez drugi przelacznik warstwowy (4) 10 20 z uzwojeniami pierwotnymi drugiego ukladu trzech transformatorów jednofazowych (2), natomiast uz¬ wojenia wtórne drugiego ukladu trzech transfor¬ matorów jednofazowych posiadaja zaczepy pola¬ czone poprzez trzeci przelacznik warstwowy (5) z dwupolozeniowym przelacznikiem trójbiegunowym (6). 2. Przesuwnik fazowy wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze przelacznik warstwowy (3) w pierwszym ukladzie trzech transformatorów jednofazowych (1) laczy ze soba pary zaczepów uzwojen wtórnych tych transformatorów tak, ze napiecie na zaciskach wyjsciowych tego przelacznika jest róznica czesci napiec laczonych par uzwojen. 3. Przesuwnik fazowy wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tym, ze wyjscie dwupolozeniowego prze¬ lacznika trójbiegunowego (6) polaczone jest z wy¬ lacznikiem trójbiegunowym (7) przy czym, wyjscie tego wylacznika polaczone jest z ukladem trzech autotransformatorów z zaczepami (10), który umo¬ zliwia nastawianie wartosci modulu napiecia na wyjsciu przesuwnika. Fig. 1KI. 21 e,25/04 63322 MKP G 01 r, 25/04 / / Fig.

2. Fig.

3. Fig.

4. Fig.

5. WDA-1. Zam. 1143. Naklad £50 egz. PL PL