158887. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés fázisjavító kondenzátorok önműködő be- és kikapcsolására

3 158887 4 A találmány szerinti sokfokozatú szabályozó a felsorolt hátrányokat kiküszöböli. A találmány alapját képezi az a felismerés, hogy a nagypontosságú meddőkompenzálás érdekében a több egységből álló kondenzátorrendszer be- és kikapcsolására szolgáló kapcsolási elrendezés fázisérzékeny egyenirányítóját szimmetrikus kimenetűvé kell tenni és ehhez szimmetrikus erősítőt és reléláncot kell csatlakoztatni; valamint az, hogy a szabályozásnak kizárólagosan a cos cp -tői való függése érdekében a kompenzálandó rendszer teljesítményfelvételétől függetlenné kell tenni a oos (p érzékelését. A szabályozott jellemző érzékelését a találmány az eddigi szokásos Ferraris-rendszerű ímecbanikus készülék helyett érintkezőnélkülí félvezetős jelátalakítóval oldja meg. A szabályozás a fázisszög, vagy a meddő-, vagy a hatásos teljesítmény, vagy akár a hálózati feszültség függvényében történhet. Az egyes szabályozási módok kiválasztása nem igényel külön segédkészüléket. A fázisérzékeny egyenirányítóként működő érzékelő a szabályozási eltérést egyenfeszültségű jellé alakítja olyan jelátalakítóval, amelynek lényege, hogy a szabályozási eltéréstől függő kimenő feszültségét két komponens alkotja, amely lehetővé teszi a fázisjavító kondenzátorok be- és kikapcsolását vezérlő szimmetrikus erősítők és elektronikus késleltetésű reléláncok csatlakoztatását, így különleges szabályozási feladatok nagy pontossággal való megoldását. A fázisszögtől vagy teljesítménytől függő szabályozás önműködő feszültségtartását a mágneskapcsolók kikapcsolását vezérlő erősítő bemenetére kapcsolt Zénerdióda és feszültségosztó alkotta túlfeszültségkapcsoló biztosítja. A kapcsolóüzemű erősítők hiszterézise következtében, melyet a kapcsolótranzisztorok emitterkörében levő ellenállásokkal lehet beszabályozni, a készülék mindig az optimális érték közelébe szabályoz vissza. A fázisjavító kondenzátorokat üzemeltető mágneskapcsolók bekapcsolására és kikapcsolására külön relélánc szolgál, ami lehetővé teszi, hogy a segédreléket csak a bekapcsolásnak és kikapcsolásnak megfelelő ideig vegyük igénybe. A segédrelélánc bekapcsolásának késleltetésére nagy időállandójú elektronikus integrálójelfogó szolgál, az egyes fokozatok bekapcsolásának késleltetésére pedig a segédrelékhez kapcsolt változtatható ellenállásból és kapacitásból felépített integráló elem, ami lehetővé teszi a késleltetési idők tetszőleges beállítását, függetlenül a szabályozási eltéréstől. A rajz a találmány szerinti szabályozó készülék példaképpeni kiviteli alakját ismerteti, ahol az 1. ábra a szabályozási kör kapcsolási vázlatát, a 2. ábra a szabályozott jellemző és a be- illetve kikapcsolást vezérlő Uj, illetve Uc feszültség összefüggését mutatja, a 3. ábra az elektronikus túlfeszültség-relé áramkörét, a 4. ábra pedig a feszültség szabályozás különbségképző áramkörét szemlélteti. A fázisszög, vagy a meddőteljesítmény szabályozása esetén a fázisérzékeny egyenirányító vezérlő árama az URS vonalfeszültséggel, a mérőáram pedig az ír fázisárammal arányos. Az ír fázisárammal arányos bemenő jelet az 1 áramváltó szolgáltatja. A cos (p szabályozásánál a 2 kapcsoló „z" helyzetben van, a mérőáram egyenirányított középértékének stabilizálására a 3 és 4 ellenütemű kapcsolású Zénerdióda iszolgál, az le kompenzáló tekerccsel szembekapcsolva. Az le tekercsen jelentkező feszültség ellenkező fázisban adódik hozzá a 3 és 4 diódákon félperiódusonként váltakozva megjelenő trapézalakú feszültséghez, tehát az If fázisáram megváltozása okozta trapézgörbe-terület változást kompenzálja. Az 1 áramváltó lb szekunder tekercsén megjelenő feszültség sokkal nagyobb, mint a Zenerfeszültség, így a fenti áramköri és szerkezeti jellemzők eredményeképpen az IT fázisáram széles változási tartományában (1% ... 120%) is állandó marad az egyenirányítóhíd mérőáramának középértéke és fázishibája. A mérőáram betáplálása az 5 és 6 ellenállások közös pontján és a 7 és 8 dióda közös pontján történik. A mérőáram útját az egyenirányítóhídon keresztül a vezérlőáram relatív fázishelyzete határozza meg, amely félperiódusként váltakozva nyitóirányú vezérlést ad a 9 és 10 illetve 7 és 8 diódapárnak. Ha a mérőáram és a vezérlő áram között a fáziskülönbség zérus, vagy 180°-os, úgy a 9 és 10 diódapár kivezérelt állapotában, tehát egy félperiódusnak megfelelő ideig a mérőáram azonos irányban folyik át a hídátló 11 ellenállásán, azon maximális feszültséget hoz létre. Jelen kapcsolásban az U#s vonalfeszültséggel arányos vezérlőáram és az ír fázisárammal arányos mérőáram vektora között 90°-os fáziseltolás van. Ez esetben a 11 ellenálláson folyó mérőáram iránya negyedperiódusonként megváltozik, így a rajta eső feszültség egyenirányított középértéke zérus eredményt ad. Amennyiben a terhelés jellege induktív irányban változik, a 11 ellenálláson eső feszültség C—L polaritású lesz, míg kapacitív jellegű terhelésnél L—C polaritású. Az Uc és UL feszültség értékét és irányát kizárólag a mérőáram és vezérlőaram relatív fázishelyzete határozza meg, tekintve, hogy a mérőáram ingadozását a stabilizálás megszünteti, a vezérlő áram pedig az egyes félperiódusokban a 8 illetve 9 diódák nagyértékű záróirányú ellenállása miatt nem tud áthaladni a 11 ellenálláson. A C—L pontok közötti feszültség zérus helyzetének beállítását — azaz a kívánt sávban az optimális cos (p érték kijelölését — a 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2