专利名称：30°步进相位移相电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电工式相位移相电路，特别是一种电工式30°步进相位移相电路。
通常，在电测量检验仪器及移相器中采用的移相电路可分为两类，一类是感应式移相电路，由于此类移相电路噪音大，移相时电压变化率在10%左右，波形失真在5%左右，电压变化率及波形失真均较大，并且造价较高，又无相位细调，所以，八十年代就已被陶汰，另一类是目前常用的移相电路，即变压器式多边形移相电路，如十二边形、二十四边形、四十八边形等，其移相变压器可以做成单相，也可做成三相，然后连接成三相多边形并内接成Y形，如中国实用新型专利公告的公告号为CN20447780的专利即为一种48边形变压器式移相器，此类移相器电路中变压器绕组多，抽头多，绕制工艺复杂，当相位粗调时，绕组接点变化，其阻抗也将随着变化，致使输出电压跟着发生变化，并且这种电压变化无法补偿，负载越大越严重，常超过2%以上，做成三相变压器时，不但绕组多，而且常出现噪音，波形失真大，负载能力差，造价高，其技术指标不能完全达到JJG597-89电能表检定装置检定规程的要求。
本发明的目的在于提供一种移相时电压的变化率及波形失真小，与变压器式多边形移相电路相比造价可降低50%左右，无噪音，负载能力强，功率大的30°步进相位移相电路。
其具体解决方案是由电压变换和跨相电路组成的相位粗调及相位细调两部分电路构成，相位粗调中的跨相电路是根据三相相电压和由它们合成的线电压以及它们的反向量所形成的相位角为30°的电压(电流)向量合成图，以任一向量为参考向量通过跨相开关进行跨相来实现该向量的输出相位步进30°、0-360°范围内的移相，由于线电压(电流)是相电压(电流)的3]]>倍，所以，移相时存在有两种电压(电流)值，为使输出电压(电流)幅值相等，电压变换电路每相均采用一电压幅值可以调整的单相变压器变压，使粗调电路输出的电压(电流)值相等。相位细调部分中相位细调电路每相是由一相位补偿变压器及相位细调器实现，每相变压器初级取自与该相相电压垂直的线电压(电流)即用与相电流(电压)相垂直的线电流(电压)进行补偿，如A相电流Ia用Ibc补偿，B相电流Ib用Ica补偿，C相电流Ic用Iab补偿。并通过每相中取自该相相电压(电流)的电压补偿变压器补偿电压(电流)量的变化，每一相位补偿变压器次级均连接有一相位细调器，每一电压补偿变压器次级连接有一电压补偿细调器，每相中的相位细调器与电压补偿细调器为同轴双联式细调器，以实现同步补偿调节。使得当相位细调器调节引起输出电压(电流)增加时，电压补偿细调器同步实现电压(电流)等量减小。
相位粗调和相位细调电路可有两种连接方式，一种为相位粗调和相位细调串联构成相位粗细调一体式电路，这种电路相位粗调的输出端连接成Y形，构成新的三相四线电路后与相位细调电路连接，另一种为相位粗调和相位细调分别设置在电压(电流)、电流(电压)回路中构成的分离式电路，其中，相位粗调电路可首先通过跨相电路移相后与电压变换电路串联，也可将与所选定的输出电压(电流)值不相一致的输入幅值经电压变换电路变压后与跨相电路连接，与所选定的输出电压(电流)值相一致的输入幅值直接与跨相电路连接。
相位细调部分中A相相位补偿变压器B4初级与输入端Ubc连接，次级与相位细调器Bt1连接构成相位补偿电路，即
a、用与其垂直的
bc来补偿(补偿量在图3中用
bc、
cb表示)，细调时，
a将在
a1和
a2之间变化，电压补偿变压器B7初级与输入端Ua连接，次级接电压调节器Bt4构成电压补偿电路，相位细调器Bt1与电压调节器Bt4滑动头连接在一起构成同轴双连式调节器。B相相位细调电路由相位补偿变压器B5和相位细调器Bt2构成，相位补偿变压器B5初级与Uca连接，次级与相位细调器Bt2连接，电压补偿电路中电压补偿变压器B8初级与输入端Ub连接，次级接电压调节器Bt5。C相相位细调电路由相位补偿变压器B6和相位细调器Bt3构成，相位补偿变压器B6初级与Uab连接，次级与相位细调器Bt3连接，电压补偿电路中变压器B9初级与输入端Uc连接，次级接电压调节器Bt6，其中，相位细调器Bt2与电压调节器Bt5、相位细调器Bt3与电压调节器Bt6也为同轴同步调节，每相中只要选择好电压补偿变压器B7、B8、B9的次级电压大小和极性关系，就能实现同步补偿问题，使相位细调时引起的电压变化极小，相位细调范围可通过选择相位补偿变压器B4、B5、B6的变比任意调节。
实施例2本实施例为粗细调分离式0～±90°范围移相的电路。如图7所示，该电路中相位细调部分与实施例1相同，粗调部分与实施例1不同的是跨相开关K为7档即0°、30°、60°、90°、-30°、-60°、-90°，将实施例1中不用的跨相连接去掉仅保留0～270°和0～90°(即90°、60°、30°、0°、330°、300°、270°)的线路。这类移相器可用于检定各种有功和无功电能表，功率表和功率因数表等。
实施例3本实施例为图4框图形式的0～360°范围移相的粗、细调一体式移相电路，如图8所示，粗调部分中跨相电路由跨相开关K实现，跨相开关K输入按
图1向量图顺序连接，跨相开关K每相的输出，凡是相电压接变压器B1、B2、B3初级的220V端，线电压接变压器B1、B2、B3初级的220·3]]>V端，经变压器B1、B2、B3次级输出幅值均为220V，然后组成新的三相四线电路与相位细调电路连接。相位细调电路中，A相相位补偿变压器B4初级接线电压Ubc，次级电压有多个抽头，供选择补偿相位角的大小，选合适的电压接相位细调调压器Bt1的输入端，A相相电压接调压器的高电位输入端，A相电压补偿变压器B7的初级接A相相电压Ua，次级电压也有多个抽头，供选择补偿电压的大小，选合适的电压接电压补偿调压器Bt4的输入端，A相的电压输出从电压补偿调压器的输入高电位端引出，相位补偿调压器Bt1与电压补偿调压器Bt4的滑动点联在一起。为扩大相位细调方向，相位补偿变压器B4初级前接一换向开关Ka，并且换向开关Ka中心接点与线电压Ubc连接，两端的接点对角线联接，其中的一端两接点接至相位补偿变压器B4的初级。切换换向开关Ka时，可将相位补偿变压器B4的初级接线电压Ubc，也可接线电压Ucb。相位补偿调压器Bt1与电压补偿调压器Bt4为同轴双联调压器，滑动触点可同步移动，当相位补偿调压器Bt1滑动触点向下移动，A相输出电压降低(或升高)时，就在电压补偿变压器B7次级选择大小相等极性相反的电压接到电压补偿调压器Bt4输入端，使相位细调时产生的电压波动得到补偿，电压补偿变压器B7次级电压分档越细电压补偿精度越高，一般可达到0.1～0.5%。B相的相位补偿变压器B5的初级通过换向开关Kb接线电压Uca，电压补偿变压器B8的初级接相电压Ub，相位补偿调压器Bt2的输入高电位端接Ub，从电压补偿调压器Bt5的输入高电位端引出B相电压，相位补偿调压器Bt2与电压补偿调压器Bt5的滑动点联在一起。C相的补偿变压器B6的初级通过换向开关Kc接线电压Uab、电压补偿变压器B9的初级接相电压Uc、相位补偿调压器Bt3的输入高电位端接Uc，从电压补偿调压器Bt6的输入高电位端引出C相电压，相位补偿调压器Bt3与电压补偿调压器Bt6的滑动点联在一起，并且B相C相中相位补偿调压器与电压补偿调压器Bt2与Bt5、Bt3与Bt6均为同轴双联调压器。
实施例4本实施例为图5框图形式的0～360°范围移相的粗细调一体式移相电路，如图9所示，粗调部分与实施例1粗调部分相同，但在粗调电路输出端每相均设置有一隔离变压器B10、B11、B12，并且每一隔离变压器初级接跨相开关K的动触点，次级接成Y形组成新的三相四线电路后与相位细调电路连接，相位细调电路与实施例1中细调电路部分相同。
以上实施例粗调部分中降压变压器可做成电压变比可调的，例如变压器的二次(或一次)电压多抽几个调整抽头如218V、220V、222V、224V、226V等，也可采用分数匝或小附助变压器进行变比补偿，使跨相时(即相位粗调时)电压波动极小。
权利要求
1.一种30°步进相位移相电路，由相位粗调及相位细调(3)两部分构成，其特征在于相位粗调电路由跨相及电压变换两部分电路构成，跨相电路(2)主要由跨相开关(K)实现，跨相开关(K)触点按照三相相电压和由它们合成的线电压以及它们的反向量所形成的相位角为30°的电压(电流)向量合成图顺序与相对应的相电压及线电压连接，电压变换电路(1)每相分别采用一变压器(B1)(B2)、(B3)使粗调部分输出的电压(电流)值相等，相位细调部分每相分别由一相位补偿变压器(B4)(B5)、(B6)及相位细调器(Bt1)(Bt2)、(Bt3)来实现相位补偿，每相相位补偿变压器(B4)、(B5)、(B6)初级取自与该相相电压垂直的线电压(电流)即用与相电流(电压)相垂直的线电流(电压)进行补偿，每相次级分别连接有一相位细调器(Bt1)(Bt2)、(Bt3)，每一电压补偿器(B4)(B5)、(B6)次级分别连接有一电压补偿细调器(Bt4)(Bt5)、(Bt6)。
2.根据权利要求1所述的30°步进相位移相电路，其特征在于相位粗调和相位细调两部分电路可串联构成相位粗细调一体式电路，并且相位粗调的输出端连接成Y形，构成新的三相四线电路后与相位细调电路连接。
3.根据权利要求1所述的30°步进相位移相电路，其特征在于粗调和相位细调两部分电路也可分别设置在电压和电流或电流和电压回路中，构成分离式电路，其中相位粗调可首先通过跨相电路(2)移相后与电压变换电路(1)串联，也可将与所选定的输出电压(电流)值不相一致的输入幅值经电压变换电路(1)变压后与跨相电路(2)连接，与所选定的输出电压(电流)值相一致的输入幅值直接与跨相电路(2)连接。
4.根据权利要求1所述的30°步进相位移相电路，其特征在于粗调部分中降压变压器(B1)、(B2)、(B3)为电压变比可调式变压器。
全文摘要
一种30°步进相位移相电路，由相位粗调及相位细调两部分电路构成，相位粗调电路根据三相相电压和由它们合成的线电压以及它们的反向量所形成的相位角为30°的电压(电流)向量合成图，通过跨相电路实现相位移相，通过电压变换电路使输出的电压(电流)幅值相等，由相位细调电路对移相时产生的电压变化及相位进行补偿，本发明不仅输出功率大，移相速度快、无噪音、结构简单，造价低，而且，电压(电流)波动及失真均较小。
文档编号H03H7/18GK1096405SQ94102730
公开日1994年12月14日 申请日期1994年3月16日 优先权日1994年3月16日
发明者郑炳昕, 郑沛勇 申请人:郑炳昕, 郑沛勇