专利名称：电力电子技术同步分析盘及同步分析方法
技术领域：
本发明涉及一种电压相量关系的教学分析装置，尤其涉及一种用于电工理论和电力电子电路理论中分析三相电源正弦电压相量关系的电力电子技术同步分析盘及采用该同步分析盘进行同步分析的方法。
背景技术：
在电工理论中，单位旋转相量反映了三相电源的正弦电压相量关系，而电力电子电路与三相正弦电源相量存在着一定的对应关系，这样就把电工理论与电力电子技术联系在了一起。由于对三相电源相量及波形的印象和理解缺乏直观简便的设备，使得该问题成为教学的难点，不易为同学们掌握。而同步分析也是《电力电子技术》、《半导体变流技术》课程教学中的一大难点，同样不易被同学理解和掌握，长期以来一直困扰着同学们的学习，直接影响着教学效果和质量。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题，提供一种具有结构合理，使用方便、形象直观等优点的同步分析盘及采用该同步分析盘的同步分析方法，以方便学生对三相电压相量关系的理解。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案一种电力电子技术同步分析盘，它有原盘，其特征是在原盘上有与之同心安装、可相对转动的副盘和同步盘；其中原盘有由变压器绕组联结钟点数刻度、变压器绕组联结方式刻度和变压器一次线电压刻度和相电压刻度、三相电源正弦电压相量刻度、电力电子主电路晶闸管器件刻度组成的原盘指示单元；副盘有由变压器二次线电压刻度和相电压刻度及其相应滞后角度数刻度的副盘指示单元；同步盘有由指示同步电压刻度、与最小控制角αmin和最小逆变角βmin相应的限制电压刻度及变压器二次绕组联接方式刻度的同步盘指示单元。
所述原盘指示单元中，变压器绕组联结钟点数刻度，它为钟表刻度0-11，分别对应三相变压器绕组的不同组别数；变压器一次线电压刻度为刻度半径AB、相电压刻度为刻度半径A，它们是与刻度0对应的同一半径；变压器绕组联结方式刻度，它包括三角形和星形联接刻度单元和图形指示单元；三相电源正弦电压相量刻度，它包括彼此相差120°的三相电源正弦相电压A、B、C，它们分别是对应刻度0、4、8并顺时针分布的半径，以及同样彼此相差120°的三相电源正弦反向相电压-A、-B、-C，它们是与刻度6、10、2对应并顺时针分布的半径；电力电子主电路晶闸管器件刻度，它表示晶闸管三相全控桥中的器件VT1-VT6所对应的电压相量，其中VT1、VT3、VT5彼此相差120°，是与刻度0、4、8对应并顺时针分布的半径，VT2、VT4、VT6彼此相差120°，是与刻度2、6、10对应并顺时针分布的半径。
所述变压器绕组联结钟点数刻度中，刻度0、2、4、6、8、10分别对应变压器的Dd0Yyo、Dd2Yy2--Dd10Yy10联结方式，刻度1、3、5、7、9、11分别对应变压器的Dy1Yd1、Dy3Yd3--Dy11Yd11联结方式；所述变压器绕组联结方式刻度中的联接刻度单元分为三角形单元和星形单元，三角形单元是由0-o-10组成的三角形，其中与刻度0对应的相电压刻度半径A表示左三角形接法中的一个相电压A；由刻度10指向刻度0的相量弦A对应右三角形接法中的一个相电压A；星形单元则为与刻度1、5、9对应的各相电压，其中与刻度1对应、落后变压器一次线电压刻度半径AB30°的为星形接法中的相电压A；图形指示单元为十二对与对应变压器实际联结方式相应的三角形组成，其中刻度3、4、5、9、10、11对应左、右两三角形联结；刻度0对应两右三角形联结，刻度6对应两左三角形联结。
所述左三角形联结指以与刻度0所对应的半径即相电压刻度A表示三角形接法中的相电压A，其方向向上时，0-O-10构成的三角形一个角指向左侧，并按顺时针方向依次为A、B、C相量，即相量A的头接相量C的尾；所述右三角形联结指，相量弦0-10垂直向上时作为A相量，0-10-O组成的三角形一个角指向右侧，按顺时针方向依次为A、B、C相量，即相量A的头接相量B的尾；左三角形和右三角形接法与变压器实际联结方式相对应。
所述变压器二次线电压刻度为刻度半径ab，相电压刻度为刻度半径a，变压器二次线电压刻度ab的起始角度超前相电压刻度a的起始角度30°；变压器二次线电压刻度ab和相电压刻度a分别对应各自的滞后角度数刻度为0°、30°、60°、90°、120°、150°、180°顺时针均匀分布。
所述同步电压刻度包括同步相电压刻度和同步线电压刻度，其中半径UT1a为同步相电压刻度，该刻度同时还与其他相同步相电压中的UT1刻度重合，其他相同步相电压UT1-UT6是彼此相差60°并顺时针均匀分布的半径；同步线电压刻度UT1ab是超前同步相电压刻度UT1a30°的刻度半径；变压器二次绕组联接方式刻度包括三角形和星形联接刻度，其中三角形联接刻度是以同步线电压UT1ab作为一边构成变压器绕组的三角形接法，其中同步线电压刻度半径UT1ab表示相电压a，该相电压a的头端接相电压c的尾端，构成左三角形联结方式；同时该三角形中与半径方向垂直的边也表示相电压a，该相电压的头端接相电压b的尾端，构成右三角形接法；所述星形联接刻度为在上述三角形联接刻度中可将各顶点联成星形接法，其中与刻度半径UT1a平行的为相电压刻度a，其余按相差120°顺时针分布分别为相电压刻度b、c；限制电压刻度，它是分别与最小控制角αmin和最小逆变角βmin相应的限制电压刻度半径U1α～U6α和U1β～U6β，其中U1α超前UT1a60°角，U1α～U6α彼此间隔60°角顺时针均匀分布；U1β落后UT1a60°角，U1β～U6β彼此间隔60°角顺时针均匀分布。
一种同步分析方法，其特征是它包括下列步骤，(1)转动原盘，使变压器一次线电压刻度AB、相电压刻度A向上；(2)根据已知主变压器绕组的组别，转动副盘，使变压器二次线电压刻度半径ab指向原盘对应的变压器绕组联结钟点数刻度；(3)根据主电压与同步电压的相位关系，使同步盘上的同步相电压刻度半径UT1a指向副盘对应的滞后角度数刻度；(4)同步线电压刻度UT1ab指向的原盘变压器绕组联结钟点数刻度即为同步变压器的联结组别。
所述副盘上变压器二次相电压刻度a对应的滞后角度数刻度、变压器二次线电压刻度ab对应的滞后角度数分别与变压器绕组联结形式相对应。
本发明以三个同心安装的盘组成快速同步分析盘，利用各个盘上不同指示单元内容的组合，反映三相电压相量关系，以实物的形式加深了学生对三相电源相量及波形的印象和理解，树立了教学的立体感觉而不是凭空想象。使同步分析这一难点成为“难而不难”的极易理解和掌握的知识。快速同步分析盘是看得见、摸得着的教学工具，适用于电类有关专业，对于激发学生学习兴趣、开发学生智力很有好处，提高了教学效果和教学质量，实物轻巧，富有美感，操作简便，以图代文，具有实用和推广价值。
图1为本发明的结构示意图；图2为原盘结构示意图；图3为副盘结构示意图；图4为同步盘结构示意图；图5为PNP型晶体管触发电路反相、滞后波形图；图6为PNP型晶体管触发电路同相、超前波形图；图7为IC集成触发器同相、反相波形图；图8为第一实施例中主变压器Dy11，同步变压器Dy3结构示意图；图9为第二实施例中主变压器Dy11，同步变压器Dy5、Dy1结构示意图；图10为第三实施例主变压器丫y0，同步变压器丫y6、丫y0结构示意图；图11为第四实施例主变压器Dy11，同步变压器Dy3，αmin、βmin限制电压结构示意图；图12为第五实施例主变压器丫Ny0，同步变压器丫y2、丫y8结构示意图；图13为第六实施例主变压器丫y0，同步变压器丫y4结构示意图；图14为第七实施例主变压器Dy5，同步变压器丫y10、丫y4结构示意图；图15为第八实施例主变压器Dy5，同步变压器Dy3结构示意图；图16为第九实施例结构主变压器Dy7，同步变压器Dy5、Dy11示意图；图17为第十实施例主变压器丫y0，同步变压器Dy11结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
图1给出了本发明的整体结构示意图。它由三个盘组成，它们同心安装在一起，可相对转动。其直径由原盘1至同步盘3依次减小。在原盘1上有指示变压器绕组联结钟点数刻度、变压器绕组联结方式刻度和变压器一次线电压刻度和相电压刻度、三相电源正弦电压相量刻度、电力电子主电路晶闸管器件刻度原盘指示单元；副盘2上有由变压器二次线电压刻度和相电压刻度及其相应滞后角度数刻度的副盘指示单元；同步盘3上有由指示同步电压刻度、与最小控制角αmin和最小逆变角βmin相应的限制电压刻度及变压器二次绕组联接方式刻度的同步盘指示单元。利用三个盘上指示单元内容的组合，即可对三相电源正弦电压相量关系进行分析。
图2给出了本发明中原盘1的结构示意图。原盘指示单元组成包括变压器绕组联结钟点数刻度，它由钟表刻度0-11组成，其中刻度0、2、4、6、8、10分别对应变压器的Dd0Yyo、Dd2Yy2--Dd10Yy10联结方式，刻度1、3、5、7、9、11分别对应变压器的Dy1Yd1、Dy3Yd3--Dy11Yd11联结方式；变压器一次线电压刻度AB和相电压刻度A，它们是与刻度0对应的同一半径，分别表示变压器一次线电压和相电压；三相电源正弦电压相量刻度，其中三相电源正弦相电压A、B、C对应的刻度半径彼此间隔120°，分别对应刻度0、4、8沿顺时针分布；三相电源正弦反向相电压-A、-B、-C对应的刻度半径彼此间隔120°，分别与刻度6、10、2对应并顺时针分布；电力电子主电路晶闸管器件刻度是刻度半径VT1-VT6，它们与晶闸管三相全控桥器件的电压相量对应，其中刻度半径VT1、VT3、VT5彼此相差120°，与刻度0、4、8对应并顺时针分布，刻度半径VT2、VT4、VT6彼此相差120°，与刻度2、6、10对应并顺时针分布。变压器绕组联结方式刻度，它包括三角形和星形联接刻度单元和图形指示单元。三角形联接单元由0-o-10三角形组成，其中0-o半径表示三角形接法中的相量A，该相量与变压器一次线电压刻度AB和相电压刻度A重合，将该半径向上后，0-o-10三角形的一个角指向左侧，即构成左三角形接法，其余电压相量B、C按顺时针排列，其规律为相量A的头接相量C；将上述三角形中0-10相量弦向上，表示三角形接法中的相电压A，其余电压相量B、C按顺时针排列，其规律为以相量A的头接相量B的尾，构成右三角形接法。图形指示单元由与钟表刻度0-11对应的十二对三角形组成，与其表示的变压器绕组实际联结方式相对应，其中刻度1、2、7、8对应右、左两三角形联结；刻度3、4、5、9、10、11对应左、右两三角形联结；刻度0对应两右三角形联结，刻度6对应两左三角形联结。
图3为副盘2的结构示意图。根据线电压超前相电压30°的原则，变压器二次线电压刻度ab起始角度超前相电压刻度a起始角度30°，它们分别对应的滞后角度数刻度为0°、30°、60°、90°、120°、150°和180°，顺时针均匀分布，其各角度数与实际变压器绕组接法有关。
图4给出了同步盘3的结构示意图。同步电压刻度分为同步线电压刻度和同步相电压刻度，根据线电压超前相电压30°的原则，同步线电压刻度半径UT1ab逆时针超前同步相电压刻度半径UT1a30°。同时刻度半径UT1a与其他相同步相电压刻度中的刻度半径UT1刻度重合，刻度半径UT1-UT6彼此相差60°顺时针均匀分布。与最小控制角αmin对应的限制电压刻度半径U1α刻度超前同步相电压刻度UT1a60°，与最小逆变角βmin对应的限制电压刻度U1β刻度落后同步相电压刻度UT1a60°，而刻度半径U1α～U6α间彼此相差60°顺时针均匀分布，刻度半径U1β～U6β间彼此相差60°顺时针均匀分布。变压器二次绕组联接方式刻度，它包括三角形联接刻度和星形联接刻度，其中三角形联接刻度以同步线电压刻度UT1ab作为一边构成一个三角形联结，其中同步线电压刻度半径UT1ab表示相电压a，该相电压a的头端接相电压c的尾端，构成左三角形联结方式；同时该三角形中与半径方向垂直的边也表示相电压a，该相电压的头端接相电压b的尾端，构成右三角形接法；所述星形联接刻度为在上述三角形联接刻度中可将各顶点联成丫型接法，其中与刻度半径UT1a平行的为相电压刻度a，其余按相差120°顺时针分布，分别为相电压刻度b、c。
为正确使用该同步分析盘进行同步分析，应先明确《电力电子技术》、《半导体变流技术》中的同步分析规律，其内容概括起来可以分为反相、滞后；同相、超前。这就反映出NPN、PNP晶体管、集成触发器等组成的各种触发电路同步电压UTa与主电压Ua的相位关系，利用本发明的快速同步分析盘，就可使同步分析变得极为简便。
一、反相、滞后反相、滞后波形是NPN型晶体管触发电路的同步分析规律。反相对应于锯齿波同步的触发电路，滞后则对应于正弦波同步的触发电路。《电力电子技术》、《半导体变流技术》教材中均采用以上两种同步方式。所以同步分析一般只需要掌握反相、滞后的同步分析规律即可，图5给出了NPN型晶体管触发电路的反相、滞后波形。
二、同相、超前如图6所示，同相、超前波形是PNP型晶体管触发电路的同步分析规律，同相对应于锯齿波同步的触发电路，超前则是正弦波同步的触发电路。
在IC集成触发器中，正半波产生脉冲的为同相，负半波产生脉冲的为反相。正负半波都产生脉冲的也视为同相，如图7所示。
结合本发明的同步分析盘可形象直观的理解上述相位关系，从而方便学生的学习。其使用方法如下
(1)转动原盘，使变压器一次线电压刻度为刻度半径AB、相电压刻度为刻度半径A向上；(2)根据已知主变压器绕组的组别，转动副盘，使变压器二次线电压刻度半径ab指向原盘对应的变压器绕组联结钟点数刻度；(3)根据主电压与同步电压的相位关系，使同步盘上的同步相电压刻度半径UT1a指向副盘对应的滞后角度数刻度；(4)同步线电压刻度UT1ab指向的原盘变压器绕组联结钟点数刻度即为同步变压器的联结组别。
所述副盘上变压器二次相电压刻度a对应的滞后角度数刻度、变压器二次线电压刻度ab对应的滞后角度数分别与变压器绕组联结形式相对应。
下面结合不同的实施例对本发明的使用方法作进一步阐述。
实施例一三相半波整流电路，电阻性负载，正弦波同步的触发电路(NPN晶体管)，主变压器联结组别为Dy11，确定同步变压器的联结组别时，原盘变压器一次线电压刻度AB向上，副盘线电压刻度ab指向圆盘刻度“11”，正弦波同步电压滞后主电压120°，同步盘上UT1a指向副盘相电压刻度a(0°～180°)的滞后角度数120°处，UT1ab指向原盘的刻度“3”，则同步变压器的联结组别应选Dy3，如图8所示。
第二实施例三相全控桥式整流电路，反电动势负载可逆运行，锯齿波同步的触发电路(NPN晶体管)，主变压器联结组别为Dy11，确定同步变压器的联结组别时，原盘线电压刻度AB向上，副盘线电压刻度ab指向原盘刻度“11”，锯齿波同步，同步电压与主电压反相。同步盘上相电压刻度UT1a指向副盘相电压刻度a(0°～180°)的滞后角度数180°处，线电压UT1ab指向原盘的刻度“5”。同时，线电压UT1ab反方向指向原盘的刻度“11”，则同步变压器的联结组别应选Dy5和Dy11，如图9所示。
第三实施例三相全控桥式整流电路，电感性负载，锯齿波同步的触发电路(NPN晶体三极管)，主变压器联结组别为丫y0，确定同步变压器的联结组别时，原盘线电压刻度AB向上，副盘线电压刻度ab向上与圆盘线电压刻度AB重合，同步盘上相电压刻度UT1a指向副盘相电压刻度a(0°～180°)的滞后角度数180°处，线电压刻度UT1ab指向原盘的刻度“6”，则同步变压器的联结组别应选丫y6。UT1ab反方向指向钟点数“0”，则同步变压器另一联结组别应选丫y0，如图10所示。
第四实施例三相半波整流电路，反电动势负载可逆运行，正弦波同步的触发电路(NPN晶体管)，要求αmin、βmin限制，主变压器联结组别为Dy11，确定同步变压器的联结组别时，同步变压器应选Dy3，如图11所示，则αmin、βmin对应电压如下U1α＝-UCU3α＝-UAU5α＝-UBU1β＝-UAU3β＝-UBU5β＝-UC第五实施例三相全控桥式整流电路，电感性负载，正弦波同步的触发电路(NPN晶体管)，同步信号电压经滤波相位滞后60°，主变压器联结组别为丫Ny0，确定同步变压器的联结组别时，原盘线电压刻度AB与副盘线电压刻度ab重合，同步盘上相电压刻度UT1a指向副盘相电压刻度a(0°～180°)的滞后角度数60°处，则同步变压器应选丫y2和丫y8。如图12所示。
第六实施例三相半波整流电路，反电动势负载可逆运行，正弦波同步的触发电路(NPN晶体管)，主变压器联结组别为丫y0，确定同步变压器的联结组别时，原盘线电压刻度AB与副盘线电压刻度ab重合，同步盘上相电压刻度UT1a指向副盘相电压刻度a(0°～180°)的滞后角度数120°处，线电压UT1ab指向原盘刻度“4”，则同步变压器的联结组别应选丫y4。如图13所示。
第七实施例三相全控桥式整流电路，反电动势负载可逆运行，锯齿波同步的触发电路(NPN晶体管)，考虑滤波移相30°，主变压器联结组别为Dy5，确定同步变压器的联结组别时，原盘线电压刻度AB向上，副盘线电压ab指向原盘刻度“5”，同步盘上相电压UT1a指向副盘相电压刻度a(0°～180°)的滞后角度数180°处，然后逆时针转过30°，而指向150°。则同步变压器的联结组别应选丫y10和Yy4。如图14所示。
第八实施例三相半波整流电路，正弦波同步的触发电路(PNP晶体管)要求移相范围180°，主变压器联结组别为Dy5，确定同步变压器的联结组别时，原盘线电压刻度AB向上，副盘线电压刻度ab指向原盘刻度“5”，同步盘上相电压刻度UT1a指向副盘相电压刻度a(0°～180°)超前60°处，线电压刻度UT1ab指向原盘刻度“3”。则同步变压器的联结组别应选Dy3。如图15所示。
第九实施例三相全控桥式整流电路，锯齿波同步的触发电路(PNP晶体管)，考虑锯齿波起始段的非线性，留出60°裕量，主变压器联结组别为Dy7，确定同步变压器的联结组别时，原盘线电压刻度AB向上，副盘线电压刻度ab指向原盘刻度“7”，同步盘上相电压刻度UT1a指向副盘相电压刻度a(0°～180°)的滞后角度数0°处，然后逆时针超前60°，线电压刻度UT1ab指向原盘刻度“5”。则同步变压器的联结组别应选Dy5和Dy11。如图16所示。
第十实施例三相半波整流电路，电阻性负载，主变压器已接成丫y0，同步变压器也已接成Dy11。锯齿波同步的触发电路(NPN晶体管)，同步电压经阻容滤波滞后30°，确定同步变压器与主变压器的相位关系时，因为主变压器的联结组别为丫y0，所以原盘线电压刻度AB与副盘线电压刻度ab重合。同步变压器的联结组别为Dy11，同步盘上线电压刻度UT1ab应指向原盘刻度“11”。锯齿波同步并考虑滤波，同步规律为反相超前30°，即同步电压滞后主电压a(0°～180°)150°，应该用-a相电压作为主电路a相VT1晶闸管的同步电压，如图17所示，同步变压器实际上应接成Dy5。
权利要求
1.一种电子技术同步分析盘，它有原盘(1)，其特征是在原盘(1)上有与之同心安装、可相对转动的副盘(2)和同步盘(3)；其中原盘(1)有由变压器绕组联结钟点数刻度、变压器绕组联结方式刻度和变压器一次线电压刻度和相电压刻度、三相电源正弦电压相量刻度、电力电子主电路晶闸管器件刻度组成的原盘指示单元；副盘(2)有由变压器二次线电压刻度和相电压刻度及其相应滞后角度数刻度的副盘指示单元；同步盘(3)有由指示同步电压刻度、与最小控制角αmin和最小逆变角βmin相应的限制电压刻度及变压器二次绕组联接方式刻度的同步盘指示单元。
2.根据权利要求1所述的电力电子技术同步分析盘，其特征是所述原盘指示单元中，变压器绕组联结钟点数刻度，它为钟表刻度0-11，分别对应三相变压器绕组的不同组别数；变压器一次线电压刻度为刻度半径AB、相电压刻度为刻度半径A，它们是与刻度0对应的同一半径；变压器绕组联结方式刻度，它包括三角形和星形联接刻度单元和图形指示单元；三相电源正弦电压相量刻度，它包括彼此相差120°的三相电源正弦相电压A、B、C，它们分别是对应刻度0、4、8并顺时针分布的半径，以及同样彼此相差120°的三相电源正弦反向相电压-A、-B、-C，它们是与刻度6、10、2对应并顺时针分布的半径；电力电子主电路晶闸管器件刻度，它表示晶闸管三相全控桥中的器件VT1-VT6所对应的电压相量，其中VT1、VT3、VT5彼此相差120°，是与刻度0、4、8对应并顺时针分布的半径，VT2、VT4、VT6彼此相差120°，是与刻度2、6、10对应并顺时针分布的半径。
3.根据权利要求2所述的电力电子技术同步分析盘，其特征是所述变压器绕组联结钟点数刻度中，刻度0、2、4、6、8、10分别对应变压器的Dd0Yyo、Dd2Yy2--Dd10Yy10联结方式，刻度1、3、5、7、9、11分别对应变压器的Dy1Yd1、Dy3Yd3--Dy11Yd11联结方式；所述变压器绕组联结方式刻度中的联接刻度单元分为三角形单元和星形单元，三角形单元是由0-o-10组成的三角形，其中与刻度0对应的相电压刻度半径A表示左三角形接法中的一个相电压A；由刻度10指向刻度0的相量弦A对应右三角形接法中的一个相电压A；星形单元则为与刻度1、5、9对应的各相电压，其中与刻度1对应、落后变压器一次线电压刻度半径AB30°的为星形接法中的相电压A；图形指示单元为十二对与对应变压器实际联结方式相应的三角形组成，其中刻度3、4、5、9、10、11对应左、右两三角形联结；刻度0对应两右三角形联结，刻度6对应两左三角形联结。
4.根据权利要求3所述的电力电子技术同步分析盘，其特征是所述左三角形联结指以与刻度0所对应的半径即相电压刻度A表示三角形接法中的相电压A，其方向向上时，0-O-10构成的三角形一个角指向左侧，并按顺时针方向依次为A、B、C相量，即相量A的头接相量C的尾；所述右三角形联结指，相量弦0-10垂直向上时作为A相量，0-10-O组成的三角形一个角指向右侧，按顺时针方向依次为A、B、C相量，即相量A的头接相量B的尾；左三角形和右三角形接法与变压器实际联结方式相对应。
5.根据权利要求1所述的电力电子技术同步分析盘，其特征是所述变压器二次线电压刻度为刻度半径ab，相电压刻度为刻度半径a，变压器二次线电压刻度ab的起始角度超前相电压刻度a的起始角度30°；变压器二次线电压刻度ab和相电压刻度a分别对应各自的滞后角度数刻度为0°、30°、60°、90°、120°、150°、180°顺时针均匀分布。
6.根据权利要求1所述的电力电子技术同步分析盘，其特征是所述同步电压刻度包括同步相电压刻度和同步线电压刻度，其中半径UT1a为同步相电压刻度，该刻度同时还与其他相同步相电压中的UT1刻度重合，其他相同步相电压UT1-UT6是彼此相差60°并顺时针均匀分布的半径；同步线电压刻度UT1ab是超前同步相电压刻度UT1a30°的刻度半径；变压器二次绕组联接方式刻度包括三角形和星形联接刻度，其中三角形联接刻度是以同步线电压UT1ab作为一边构成变压器绕组的三角形接法，其中同步线电压刻度半径UT1ab表示相电压a，该相电压a的头端接相电压c的尾端，构成左三角形联结方式；同时该三角形中与半径方向垂直的边也表示相电压a，该相电压的头端接相电压b的尾端，构成右三角形接法；所述星形联接刻度为在上述三角形联接刻度中可将各顶点联成星形接法，其中与刻度半径UT1a平行的为相电压刻度a，其余按相差120°顺时针分布分别为相电压刻度b、c；限制电压刻度，它是分别与最小控制角αmin和最小逆变角βmin相应的限制电压刻度半径U1α～U6α和U1β～U6β，其中U1α超前UT1a60°角，U1α～U6α彼此间隔60°角顺时针均匀分布；U1β落后UT1a60°角，U1β～U6β彼此间隔60°角顺时针均匀分布。
7.一种采用电力电子同步分析盘的同步分析方法，其特征是它包括下列步骤，(1)转动原盘，使变压器一次线电压刻度AB、相电压刻度A向上；(2)根据已知主变压器绕组的组别，转动副盘，使变压器二次线电压刻度半径ab指向原盘对应的变压器绕组联结钟点数刻度；(3)根据主电压与同步电压的相位关系，使同步盘上的同步相电压刻度半径UT1a指向副盘对应的滞后角度数刻度；(4)同步线电压刻度UT1ab指向的原盘变压器绕组联结钟点数刻度即为同步变压器的联结组别。
8.根据权利要求7所述的同步分析方法，其特征是所述副盘上变压器二次相电压刻度a对应的滞后角度数刻度、变压器二次线电压刻度ab对应的滞后角度数分别与变压器绕组联结形式相对应。
全文摘要
本发明公开了一种电力电子技术中电压相量关系的同步分析盘。它解决了教学中无直观实物，学生不易理解三相正弦电压相量关系的问题，具有结构合理，使用方便，形象直观等优点。其结构为它有原盘，其特征是在原盘上有与之同心安装、可相对转动的副盘和同步盘；其中原盘有由变压器绕组联结钟点数刻度、变压器绕组联结方式刻度和变压器一次线电压刻度和相电压刻度、三相电源正弦电压相量刻度、电力电子主电路晶闸管器件刻度组成的原盘指示单元；副盘有由变压器二次线电压刻度和相电压刻度及其相应滞后角度数刻度的副盘指示单元；同步盘有由指示同步电压刻度、与最小控制角α
文档编号G09B29/00GK1702703SQ200510043240
公开日2005年11月30日 申请日期2005年4月14日 优先权日2005年4月14日
发明者张庆范, 崔纳新, 金萍, 张博, 王秀琴 申请人:山东大学