182690. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés egymáshoz képest szabályozható fázisszögű többfázisú jelrendszerek előállítására
182690 4 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés egymáshoz képest szabályozható fázisszögű többfázisú jelrendszerek előállítására, amely alkalmazható három vagy többfázisú villamos berendezések — pl. villamos energia- és teljesítménymérők, távadók, védelmi készülékek — vizsgálatánál és hitelesítésénél. A háromfázisú villamos berendezések vizsgálata kapcsán a jelforrással szemben támasztott követelmények az 1. ábra szerint a következőkben fogalmazhatók meg. Elő kell állítani az R, S, T vektorokból álló referencia jelrendszert, valamint az R’, S’, T’ vektorokból álló fázisban eltolt jelrendszert. A referencia és az eltolt jelrendszer egyaránt szimmetrikus. Lehetővé kell tenni a két jelrendszer közös frekvenciájának, valamint a két jelrendszer közti $ fázisszögnek folyamatos szabályozhatóságát. Célszerű, ha a fázisszög a teljes 360°-os tartományban szabályozható. Biztosítani kell, hogy a frekvencia és fázisszög szabályozás közben az egyes vektorok nagysága ne változzék, valamint azt, hogy mindkét vektorrendszer megőrizze szimmetriáját. Szükséges továbbá, hogy az egyes vektorok a vizsgálathoz megfelelő nagyságú és teihelhetőségű feszültség- vagy áramjelek formájában álljanak rendelkezésre. Egymáshoz képest szabályozható fázisszögű háromfázisú jelrendszereket eddig a háromfázisú hálózatból nyert jelekből állítottak elő. Ez a megoldás több hátránnyal jár. Nem biztosítható a frekvencia változtatása. A feszültség nagyságát háromfázisú együttfutó szabályozó-transzformátorral, az áram nagyságát az áramkörbe iktatott soros ellenállásokkal lehet beállítani, így a beállítás korlátozott pontosságú és többnyire bizonytalan. A háromfázisú hálózat feszültségingadozásai szintén rontják a mérés pontosságát. Ugyancsak nehézkes a feszültség- és áramvektorok közti fázisszög szabályozása. A találmány szerinti megoldással az említett problémák kiküszöbölhetők. A találmány szerinti kapcsolási elrendezést az jellemzi, hogy egymásra merőleges referencia feszültségvektor párt előállító kétfázisú oszcillátora, ennek kimenetére csatlakoztatott kettős fázistoló áramköre, és a kettős fázistoló áramkör valamint a kétfázisú oszcillátor kimenetére csatlakoztatott két, többfázisú jelrendszert előállító fáziskeverő áramköre van. Egy előnyös kiviteli alakban a fázisszög szabályozási tartománya 90°-kai növelhető. Ehhez a kettős fázistoló áramkör inverteren és fázistoló első átkapcsolón keresztül van a kétfázisú oszcillátor kimenetére csatlakoztatva. Egy másik előnyös kiviteli alakban, ahol a fázisszög szabályozási tartománya 180°-kai bővíthető, a fáziskeverő áramkörök egyrészt a kettős fázistoló áramkör kimenetére, másrészt a kétfázisú oszcillátor kimenetére fázisszög előjelet váltó második átkapcsolón keresztül vannak csatlakoztatva. Célszerű, ha a kétfázisú oszcillátor szabályozható frekvenciájú, és a fáziskeverő áramkörök egy-egy amplitúdószabályozó közbeiktatásával vannak csatlakoztatva. Ezáltal a jelrendszerek frekvenciája és amplitúdója a mérés: feladatnak megfelelően állítható be. A találmánnyal elvileg tetszőleges fázisszámú jelrendszerek állíthatók elő, és bennük mind a fázis3 szög, mind pedig a frekvencia - adott esetben az amplitúdó is - folyamatosan változtatható. A találmányt a továbbiakban a mellékelt Túzokon szemléltetett előnyös kiviteli alakok alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra referencia jelrendszer és ehhez képest fázisban eltolt jelrendszer vektorábrája, a 2. ábra a találmány szerinti elektronikus kapcsolási elrendezés és ehhez csatlakozó erősítő csoport egyszerűsített tömbvázlata, a 3. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy kiviteli alakjának tömbvázlata, a 4. és 5. ábra a 3. ábra szerinti kapcsolási elrendezés által előállított jelek vektorábrái, a 6. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés kettős fázistoló áramkörének egy kiviteli alakja, a 7. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés fáziskeverő áramkörének egy háromfázisú kiviteli alakja, és a 8. ábra a fáziskeverő áramkör egy célszerű fáziskeverő elemének kapcsolási rajza. A 2. ábrán látható elektronikus jelfonás a találmány szerinti 1 kapcsolási elrendezésből és ennek kimenetére csatlakozó 2 erősítő csoportból áll. Az 1 kapcsolási elrendezés egy közös F ponthoz viszonyított R, S, T vektorokból álló referencia jelrendszert és R\ S’, T vektorokból álló fázisban eltolt jelrendszert, állít elő, amelyek vektorábráját az l.ábra mutatja. A 2 erősítő csoport annyi erősítőből áll, ahány feszültség- és áramjeíre van szükség a méréshez. Az egyes erősítők megfelelő szintű pl. Ir, Is, It áramjelekké és Ur, Us, Ut feszültségjelekké alakítják az 1 kapcsolási elrendezés azon kimeneteit, amelyre csatlakoznak. Dy módon megkaphatjuk az 1 kapcsolási elrendezésből származó referencia vagy eltolt jelrendszer tetszőleges fázis- vagy vonali vektorának feszültség- vagy árammegfelelőjét. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy előnyös kiviteli alakja a 3. ábrán látható, tetszőleges N-fázisú esetre felépítve. Az áramkör az RV1, RV2,... RVN jelek referencia vektorrendszerét és az EVI, EV2,... EVN jelek eltolt vektorrendszerét állítja elő. A referenciajeleket 3 kétfázisú oszcillátor szolgáltatja kimenő A és B pontokon. A 3 kétfázisú oszcillátor jeleivel egyrészt 4 kettős fázistoló áramkört vezérel fázistoló KI átkapcsolón és 5 inverteren keresztül, másrészt közös 6 és 7 amplitúdószabályozókat vezérel előjelváltó K2 átkapcsolón keresztül. A fázistoló KI átkapcsoló két együttmozgó váltó kontaktussal rendelkezik, egyik kontaktusa felső állásában a 4 kettős fázistoló áramkör C pontját a 3 kétfázisú oszcillátor A pontjára, alsó állásában pedig a B pontjára kapcsolja. A fázistoló KI átkapcsoló másik váltó kontaktusa felső állásában a 4 kettős fázistoló áramkör bemenő E pontját a 3 kétfázisú oszcillátor B pontjára, alsó állásában pedig 5 inverteren keresztül a 3 kétfázisú oszcillátor A pontjára kapcsolja. Egy előjelváltó K2 átkapcsoló négy együttmozgó váltó kontaktussal rendelkezik. Az első kontaktus felső állásában közös 6 amplitúdószabályozó bemenő G pontját a 3 kétfázisú oszcillátor B pontjára, alsó állásában a 4 kettős fázistoló áramkör kimenő 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
