Wat is een synchroscoop?
Een synchroscoop is een instrument dat wordt gebruikt om fasehoek- en frequentiesynchronisatie tussen wisselstroom (AC) voedingen tot stand te brengen. Dit is een kritieke veiligheidsmaatregel wanneer wisselstroomnetwerken of generatoruitgangen worden samengevoegd of met elkaar worden verbonden. Synchroscopen zijn beschikbaar in twee basisformaten: elektromechanisch en elektronisch. Elektromechanische instrumenten maken gebruik van een set tegengestelde statische wikkelingen en een rotor om een soort wijzerplaat te geven. Elektronische synchroscopen gebruiken een microprocessor om de ingangsstatus te berekenen en aan te geven via een digitale of light emitting diode (LED) display.
De spanning van een wisselstroomvoeding bestaat uit een gladde sinusvormige golfvorm die wisselt tussen positieve en negatieve piekwaarden. De piekwaarden staan bekend als de amplitude van de toevoer; het aantal keren dat de cyclus per seconde plaatsvindt, wordt de frequentie genoemd. Wanneer twee wisselstroomvoedingen van vergelijkbare amplitude of spanning worden vergeleken, worden ze beschouwd als "in fase" wanneer beide tegelijkertijd de positieve en negatieve piekpunten bereiken. Bij het combineren van wisselstroomvoedingen is het van cruciaal belang ervoor te zorgen dat beide dezelfde spanning, frequentie en in perfecte fase met elkaar hebben. Het aansluiten van netvoedingen wanneer deze niet op deze manier worden gebalanceerd, kan leiden tot ernstige schade aan het netwerk.
De spanning van wisselstroomvoedingen is over het algemeen redelijk stabiel en gemakkelijk aan te geven met conventionele instrumenten. De fasehoek en de frequentierelatie tussen voedingen zijn echter zelden in evenwicht zonder enige aanpassing. Wanneer generator- of netwerkbronnen worden gecombineerd, geeft een synchroscoop eventuele verschillen tussen de twee aan. Als er verschillen zijn, kunnen de generatorsnelheden worden aangepast totdat de synchroscoop een perfecte balans aangeeft. Op dat moment kunnen de benodigdheden veilig worden gecombineerd.
Er zijn twee basistypen synchroscopen. De eerste is het elektromechanische type dat fase- en frequentierelaties aangeeft met een wijzer en wijzerplaatindicator. Dit instrument is qua constructie vergelijkbaar met een elektrische motor. Het heeft een set statische statorwikkelingen tegenovergesteld op 90 graden, een polariserende spoel en een rotorelement dat de indicatienaald aandrijft. Eén voeding is verbonden met de statorwikkelingen en de andere met de polarisatiespoel. Als de fase en frequentie van de twee voedingen variëren, zal de rotor draaien en een indicatie van het verschil geven.
Het tweede type instrument is de elektronische synchroscoop. Dit type maakt gebruik van een microprocessor die is ontworpen om twee AC-voedingen te bemonsteren en te vergelijken voor fase- en frequentiekarakteristieken. Eventuele verschillen tussen de twee worden vervolgens berekend en aangegeven op een digitaal LCD-scherm (LCD) of met behulp van LED's. Het laatste type synchroscoop heeft typisch een cirkel van LED's op het voorpaneel die oplichten in een vast patroon om de aanwezigheid en de grootte van fase- en frequentieverschillen aan te geven.