Pierwszenstwo: 06.12.1973 (P.167145) Zgloszenie ogloszono: 02.11.1974 Opis patentowy opublikowano: 15.10.1975 80141 Ki. 21e,25/04 216,29/16 MKP 601r 25/04 GOIr 29/16 CZYTELNIA Urzedu Patentowego Nltk4ti Iucm*K «| Lr.Twórcywynalazku: Jan Holowinski, Miroslaw Bialowas Uprawniony z patentu tymczasowego: Wyzsza Szkola Inzynierska im. J. Gagarina, Zielona Góra (Polska) Fazoczuly uklad elektryczny, zwlaszcza do trójfazowych obwodów symetrycznych Wprowadzenie Przedmiotem wynalazku jest fazoczuly uklad elektryczny, zwlaszcza do trójfazowych obwodów symetrycznych sluzacy do wytwarzania sygnalu wyjsciowego proporcjonalnego do wartosci przesunie¬ cia fazowego miedzy napieciem i pradem.Opis dotychczasowego stanu techniki. W dotychczas znanych ukladach fazoczulych tego typu po uformowaniu z sinusoidalnych przebiegów napiecia i pradu odpowiednich impulsów prostokatnych zachodzi koniecznosc dalszego ich przetwarzania w celu uzyskania na wyjsciu ukladu sygnalu proporcjonalnego do przesuniecia fazowego miedzy napieciem i pradem Znane sa równiez uklady fazoczule, w których w celu uzyskania wstepnego przesuniecia przed formowaniem przebiegów prostokatnych stosuje sie w jednym z torów dodatkowo przesuwnik fazowy.Krytyczna ocena dotyczczasowego stanu techniki. Obecnie znane uklady fazoczule wymagaja przetwarza¬ nia impulsów prostokatnych w rozbudowanych ukladach elektronicznych, stosowania mu It iwibratorów lub przerzutników budowanych na elementach pólprzewodnikowych wymagajacych stabilizacji parametrów oraz zasilania tych ukladów. Duza ilosc niezbednych elementów zwieksza koszt tych ukladów, zmniejsza niezawod¬ nosc oraz jest przyczyna utrudniajaca ich skalowanie.Cel wynalazku i wskazanie zagadnienia technicznego. Celem wynalazku jest unikniecie niedogodnosci znanych ukladów fozoczulych a zadaniem zbudowanie prostego ukladu fazoczulego pozwalajacego uzyskac sygnal wyjsciowy proporcjonalny do wielkosci przesuniecia fazowego miedzy napieciem i pradem fazowym w trójfazowej sieci symetrycznej.Rozwiazanie wskazanego zagadnienia technicznego. Cel ten zostal osiagniety dzieki zastosowaniu ukladu czterech rezystorów o jednakowej wartosci polaczonych w konfiguracji czteroramiennego mostka zasilanego dwoma napieciami w ksztalcie impulsów prostokatnych przez odpowiednio wlaczone diody prostownikowe.Jedno z tych napiec jest napieciem prostokatnym przemiennym uformowanych z sinusoidalnego przebiegu pradu fazowego, natomiast drugie napiecie jest napieciem prostokatnym jednopolówkowo wyprostowanym uformowa¬ nym z sinusoidalnego napiecia miedzyprzewodowego przesunietego o 90° wzgledem napiecia fazowego fazy, której wielkosc przesuniecia katowego chcemy przeksztalcic na proporcjonalny sygnal wyjsciowy. Napiecia prostokatne formowane sa w dowolny znany sposób. Amplituda napiecia prostokatnego jednopolówkowo2 80 741 wyprostowanego, uformowanego z sinusoidalnego napiecia miedzyprzewodowego, musi byc dwukrotnie wieksza od amplitudy napiecia prostokatnego przemiennego uformowanego z sinusoidalnego przebiegu pradu fazowego.Przy spelnieniu wymienionych warunków uklad jest fazoczuly a wartosc srednia sygnalu wyjsciowego uzyskiwana w przekatnej ukladu rezystorów jest proporcjonalna do przesuniecia fazowego miedzy napieciem i pradem fazowym. Przy zerowym przesunieciu miedzy napieciem i pradem fazowym wartosc srednia' napiecia na przekatnej ukladu rezystorów jest równa zero a dla przesuniec fazowych róznych od zera wartosc srednia tego napiecia jest liniowa funkcja przesuniecia fazowego i przyjmuje wartosci dodatnie lub ujemne w zaleznosci od charakteru obciazenia.Techniczne i techniczo-uzytkowe skutki wynalazku. Fazoczuly uklad elektryczny wedlug wynalazku zbudowany jest z niewielkiej ilosci elementów biernych co zwieksza jego niezawodnosc: nie wymaga skompliko¬ wanego przetwarzania impulsów prostokatnych w celu uzyskania sygnalu wyjsciowego proporcjonalnego do wartosci przesuniecia fazowego miedzy napieciem i pradem fazowym. Wartosc sygnalu wyjsciowego okreslona jest jednoznacznie w zakresie od minus 90° w przypadku obciazenia pojemnosciowego do plus 90° w przypadku obciazenia indukcyjnego.Przyklad wykonania wynalazku. Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania jeako fazomierz na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy ukladu fazoczulego, fig. 2 sposób wlaczenia ukladu fazoczulego do obwodu trójfazowego symetrycznego, fig. 3 sposób wlaczenia ukladu fazoczulego do obwodu jednofazowego pracujacego w trójfazowej sieci symetrycznej.Uklad fazoczuly wedlug wynalazku jest zbudowany z ukladu rezystorów polaczonych w konfiguracji czteroramiennego mostka, którego jedna z przekatnych wyposazona jest w dwie diody prostownikowe Dx i D2 a druga przekatna pomiedzy zaciskami 5—6 zawiera ustrój pomiarowy z szeregowo wlaczonym rezystorem Rla Do zacisków 1—2 ukladu fazoczulego doprowadza sie poprzez diode prostownikowa D3 napiecie prostokatne jednopolówkowo wyprostowane uformowane z sinusoidalnego przebiegu odpowiedniego napiecia miedzyprze¬ wodowego.Do zacisków 3—4 ukladu fazoczulego doprowadza sie napiecie prostokatne przemienne uformowane z sinusoidalnego przebiegu pradu fazowego. Amplituda napiecia prostokatnego jednopolówkowo wyprostowane¬ go doprowadzonego do zacisków 1—2 ukladu fazoczulego musi byc dwukrotnie wieksza od amplitudy napiecia prostokatnego przemiennego doprowadzonego do zacisków 34 uladu fazoczulego. Uklad rezystorów sklada sie z czterech jednakowych rezystorów R. Rezystor Rj sluzy do skalowania ustroju pomiarowego M.Pomiar wartosci przesuniecia fazowego miedzy napieciem i pradem fazowym jednej z faz w trójfazowym obwodzie symetrycznym jak przedstawiono na fig. 2 polega na szeregowym wlaczeniu do jednej z faz znanego ukladu A formujacego impulsy prostokatne przemienne z sinusoidalnego przebiegu pradu fazowego i podaniu tych impulsów na zaciski 3—4 ukladu fazoczulego oraz równoczesnym podaniu napiecia miedzyprzewodowego pozostalych dwóch faz poprzez znany uklad 8 formujacy impulsy prostokatne jednopolówkowo wyprostowane na zaciski 1— ukladu fazoczulego.Pomiar wartosci przesuniecia fazowego w obwodzie jednofazowym pracujacym w trójfazowej symetrycznej siecelektrycznej zgodnie z fig. 3 odbywa sie w identyczny sposób z tym jednak, ze nalezy doprowadzic napiecie miedzyprzewodowe tych faz, które nie zasilaja odbiornika. PL PLPriority: December 6, 1973 (P.167145) Application announced: November 2, 1974 Patent description was published: October 15, 1975 80141 Ki. 21e, 25/04 216.29 / 16 MKP 601r 25/04 GOIr 29/16 READING ROOM of the Patent Office Nltk4ti Iucm * K «| Lr.Twórcywinalazku: Jan Holowinski, Miroslaw Bialowas Authorized by a temporary patent: Wyższa Szkoła Inżynierska im. J. Gagarina, Zielona Góra (Poland) Phase-sensitive electrical system, especially for three-phase symmetrical circuits Introduction The subject of the invention is a phase-sensitive electrical system, especially for three-phase symmetrical circuits used to produce an output signal proportional to the value of the phase shift between voltage and current. state of the art. In the hitherto known phase-sensitive systems of this type, after forming appropriate rectangular pulses from sinusoidal waveforms of voltage and current, it is necessary to further process them in order to obtain a signal proportional to the phase shift between the voltage and the current. Phase-sensitive systems are also known in which, in order to obtain the initial shifts before forming rectangular waveforms are additionally applied in one of the paths by a phase shifter. Critical assessment of the state of the art. The currently known systems phasensitively require the processing of rectangular pulses in complex electronic systems, the use of them and vibrators or flip-flops built on semiconductor elements requiring stabilization of parameters and powering these systems. A large number of necessary elements increases the cost of these systems, reduces reliability and is a reason that hinders their scaling. Purpose of the invention and indication of a technical problem. The aim of the invention is to avoid the disadvantages of known photosensitive systems and the task to build a simple phasensitive system allowing to obtain an output signal proportional to the magnitude of the phase shift between the voltage and phase current in a three-phase symmetrical network. Solving the indicated technical problem. This goal has been achieved thanks to the use of a system of four resistors of the same value connected in the configuration of a four-arm bridge powered by two voltages in the shape of rectangular pulses through properly connected rectifier diodes. One of these voltages is a rectangular alternating voltage formed from a sinusoidal waveform of the phase current, while the other is the voltage rectangular one-pole rectangular, formed from a sinusoidal inter-wire voltage shifted by 90 ° with respect to the phase voltage of the phase, the magnitude of the angular shift we want to convert into a proportional output signal. Rectangular tensions are formed in any known manner. The amplitude of the rectangular one-pole voltage2 80 741 rectified, formed from the sinusoidal line-to-line voltage, must be twice as large as the amplitude of the rectangular alternating voltage formed from the sinusoidal wave of phase current. When the above-mentioned conditions are met, the system is phase-sensitive and the mean value of the average of the output signal resistor is obtained phase shift between voltage and phase current. At zero shift between voltage and phase current, the mean value of the voltage on the diagonal of the resistor system is equal to zero, and for phase shifts different from zero, the mean value of this voltage is the linear phase shift function and assumes positive or negative values depending on the nature of the load. - the benefits of the invention. According to the invention, the phase-sensitive electrical system consists of a small number of reactive elements, which increases its reliability: it does not require complicated processing of rectangular pulses in order to obtain an output signal proportional to the value of the phase shift between the voltage and the phase current. The value of the output signal is uniquely defined in the range of minus 90 ° for a capacitive load to plus 90 ° for an inductive load. Embodiment of the invention. The subject of the invention is presented in an exemplary embodiment as a phasensor in the drawing, in which Fig. 1 shows a schematic diagram of the phasensitive system, Fig. 2 - the method of connecting the phasensitive system to a symmetrical three-phase circuit, Fig. 3 - the method of connecting the phas-sensitive system to a single-phase circuit operating in a three-phase symmetrical network The phase-sensing system according to the invention consists of a system of resistors connected in the configuration of a four-arm bridge, one of the diagonals of which is equipped with two rectifying diodes Dx and D2, and the other diagonal between the terminals 5-6 contains a measuring system with a resistor Rla connected in series. To terminals 1-2 The phase-sensitive system is fed through a rectangular diode D3 rectangular voltage, one-pole rectified, formed from a sinusoidal waveform of the appropriate line-to-line voltage. To terminals 3-4 of the phase-sensitive system an alternating rectangular voltage formed from a sinusoidal waveform of the phase current is supplied. The amplitude of the rectangular rectangular voltage applied to the terminals 1-2 of the phasensitive system must be twice as large as the amplitude of the rectangular alternating voltage applied to the terminals 34 of the phase-sensitive terminal. The resistor system consists of four identical resistors R. The resistor Rj is used to scale the measuring system M. The measurement of the phase shift value between the voltage and the phase current of one of the phases in a three-phase symmetrical circuit as shown in Fig. 2 consists in a series connection to one of the known phases of the A system, forming rectangular alternating pulses from a sinusoidal wave of phase current and supplying these pulses to terminals 3-4 of the phasensitive system and simultaneously applying the inter-wire voltage of the other two phases through the known system 8, forming rectangular single-pole pulses rectangularly rectified on terminals 1-4 of the variable-phase shift system in a single-phase circuit operating in a three-phase symmetrical electrical network according to Fig. 3, it is done in the same way, however, that the line-to-line voltage of those phases that do not supply the receiver must be applied. PL PL