Реле частоты

 

РЕЛЕ ЧАСТОТЫ, содержащее формирователь прямоугольных импульсов из синусоидального входного сигнала , ждущий мультивибратор, две дифференцирукхдие цепи, два диодных ключа , реагирующий орган в виде триггера с раздельными входами, причем выход формирователя прямоугольных импульсов соединен с входом ждущего мультивибратора и одним из входов первого диодного ключа, выход ждуще го мультивибратора подключен через .одну из дифференцирующих цепей к другому входу первого диодного ключа, iвыходы первого и второго диодных ключей подключены к раздельным входам тригера, а выход другой дифференцирующей цепи подключен к одному из входов второго диодногоключа, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей , использован ждущий мультивибратор с дополнительнЕ:1М входом сброса, выход формирователя импульсов соединен с входом другой дифференцирующей це пи , выход которой подключен к входу сброса ждущего мультивибратора, а выход § одной дифференцирующей цепи соединен (Л с другим входом второго диодного КЛЮ ча,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 Н 01 Н 47 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3476669/24-07 (22) 31. 05. 82 (46) 30.10.83. Бюл. Р 40 (72) А..И.Осядонский, И.П.Емельянов и В.M.Êóýíåöoâ (53) 621,318.563 2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 514370, кл. Н 01 H 47/20, 1975.

2. Анторское свидетельство СССР

9 547866, кл, Н 01 Р 47/28, 1975. (54)(57) РЕЛЕ ЧАСТОТЫ, содеРжащее формирователь прямоугольных импульсов из синусоидального входного сигнала, ждущий мультивибратор, две дифференцирующие цепи, два диодных клю-. ча, реагирующий орган н ниде триггера с раздельными входами, причем выход формирователя прямоугольных импульсов соединен с входом yzqего мультинибратора и одним из входов

„.$0„,; 1ЦЩ6,99 A первого диодного ключа, ныход ждуще: го мультинибратора подключен через . одну из дифференцирующих цепей к другому входу первого диодного ключа,, выходы первого и второго диодных ключей подключены к раздельным входам тригера, а выход другой дифференцирующе цепи подключе н к одному из входов н торого диодного ключа, о т л и ч а юще е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, использован ждущий мультинибратор с дополнительным входом сброса, выход формирователя импульсон соединен с входом другой дифференцирующей цепи, выход которой подключен к входу сброса ждущего мультинибратора, а выход р

C одной дифференцирующей цепи соединен с другим входом второго диодного клю.

С::

1051609

Изобретение относится к электро— технике к может Hспользоэаться как ус rponoò=o протк ноаэарнйцсй автоматикии, э частностк как реле защиты влек трама iHH Hex генераторов переменного тока 3Þ ÏÒ) от превышения установленной скорости вращения вала при эксплуатации и различного вила испытаниях ЭМГIIT, а также в системах автоматического контроля (САК), использующих информацию, представленную в виде частотных сигналов.

B случае применения реле частоты (РЧ) как реле защиты (РЗ) от отклоHeHия (например, превышения) часто"..ы вход".огo сигнала,,

При изменении р„ скачком от частоты меньк:ей 1у ., до - arтоты большей поскольку ру эыше1 „., РЧ должHG выдать сигнаl1 управления (эключе— нкя) ИУ, хотя момент равенства частот отсутствует. Само РЧ может подг ключиться к источнику r iy, частота которого уже выше 3>„, поскольку „< выше 1у т; РЧ также должно выдать скгнал включения ИУ, хотя к в этом случае момент равенства частот отсутствует.

Э случае применения РЧ э САК, на" пример э качестве устройс-..:а, сигнэлизирующегс с превышении каKcr o ëHбо параметра,: преобразованного в частоту установленного порогового значения, также выраженного частотой (назоэем его для краткости устройство контроля параметра преобраэоэанHoãñ в частоту, УКППЧ) момент про( хождения 1 „частоты У танк! .: вообще огсутствует. Поскольку измеряемый параметр может принимать дискретные значения, лежащие э достаточна широких гределах, -o и соответствующие ему дискретные сигналы определенной частоты также имеют широкие пределы значений частот, Если на вход РЧ поступают дксретные сигналы определенной частоты, характеризующие дискретные значения преобразованного в частоту параметра, то РЧ должна выдавать сигналы, отмечающие превышение 1 частоты уставкк, при любой величине превы шения, хотя момента прохождения э„ частоты устаэкк нет.

Известно частотное реле (ЧР), которое в принципе можно использовать в качестве РЧ, содержащее включенные последов атель но формирующее ус т

)()

30 у5

46

5()

65 ройство (Фу) и первый ждущий мультивибратор (ЖМ 1), второй ждущий мультивибратор (ЖМ 2) к элемент И, один вход которого подключен к выходу

KM 2, а другой через элемент НЕ и диффвренцкрующую цепь (ДЦ) — к выходу ФУ, а также реле времени (PB), элемент ИЛИ, последовательно включенные между собой элемент ЗАПРЕТ и третий ждущий мультивкбратор (ЖМ 3), причем егo выход подключен к одному из входов элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом KM 2 к шиной сброса ЖМ 1, выход которого подклю" чен к второму входу элемента ИЛИ, шине сброса iKM 3 к через PB к одному из входов элемента ЗАПРЕТ, подключен" ного вторым входом к элементу НЕ (1).

Однако указанное ЧР выдает сигнал толька B момент прохождения частоты уставкк (в момент равенства частот), что ограничивает его применение и не удовлетворяет требованиям к РЗ, Его можно применять только э тех случаях, когда заведомо известно, что тI1q при ее увеличении обязательно coBпадает с,1ст . Кроме того, э качестве

УКППЧ его также нельзя использовать, так как оно сравнительно сложно (содержит 11 функциональных узлов и 16 связей между ними).

Наиболее блкзким по технической сущности к предлагаемому является РЧ, содержащее формирователь прямоугольных импульсоэ иэ синусокдального входного напряжения (ФПИ), инвертор (Инв), первый и второй диодные ключи (ДК 1 и ДК 2), первую и вторую . дифференцирующие цепи (ДЦ 1 и ДЦ 2), ждущий мультивибратор (ЖМ), реагирующий орган в виде триггера (Тр) с раздельными входами, причем выход

ФПИ соединен с входом ДК 1 (элемент

И) к через Инв с входом ДК 2 (элемент НЕТ), а также с входом ЖМ, выход которого через параллельно соединенные ДЦ 1 к ДЦ 2 подключен к вто. рым входам ДК 1 и ДК 2, выходы катр рых подключены к раздельным входам

ТР 1 1 °

Недостаток известного РЧ заключа" ется в том, что оно не удовлетворяет основному требованию, предъявленному к РЧ, так как не срабатывает при любом значении превышения 1В„ над1 „, в случае отсутствкя момента равенСТВО < вх к уст

Цель изобретения " расширение функциональных вазможностей устройства, Укаэанная цель достигается тем, что э реле частоты, содержащем формирователь прямоугольных импульсов из синусоидального входного сигнала, ждущий мультивибратор, две дифференцирующие цепи,дэа диодных ключа, Р/ реагирующий орган в виде триггера с разделенными входами, причем выход

1051609

Устройство работает следующим образом. 65 формирователя соединен с входом ждущего мультивибратора и одним из входов первого диодного ключа, выход мультивибратора подключен через одну из дифференцирующкх цепей к другому входу перного диодного ключа, выходы первого и второго диодного ключей подключены к раздельным входам триггера, а ныход другой дкфференцкрующей цепи подключен к одному из входон второго диодного ключа, использован 1() ждущий мультивибратор с дополнительным входом сброса, выход Формкронателя соединен также с входом другой дифференцирующей цепи, выход которой подключен к входу сброса ждущего 15 мультик ибратора, а выход одной дифФеренцирующей цепи соединен также с другим входом второго диaдного ключа, На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого РЧ) на фнг 2 нремякмпульсные диаграмм -"ãо работы.

РЧ содержит формирователь 1 прямо угольных полупериодных кмпульсон из синусоидального входного напряжения (ФПИ 1), к выходу которого подключен входом ждущий мультивибратор 2 с дополнительным входом сброса (ЖМ 2), перную дкфференцирующую цепочку .3 (ДЦЗ), вход которой соединен с выходом 1ЖМ 2/, вторую дифферен "vрующую цепочку 4 (ДЦ 4), вход которой сое Q динен с ныходом ФПИ 1, а выход " c дополнительным входом сброса ЖМ 2, перный диодный ключ 5 (ДК 5)„ первый вход которого соединен с выходом

ФПИ 1, а второй - c выходом ДЦ 3, второй диодный ключ 6 (ДК 6), первый вход которого соединен с выходом ДЦ 4, а второй - с выходом ЖМ 2, реагирующий орган н виде триггера 7 с раздельными входами (Тр 7), перный 40 вход которого соединен с выходам

ДК 6, второй — с выходом ДК 5, а выход соединен с входом исполнительного устройства 8 (ИУ 8).

ФПИ 1 Формирует иэ входногс скгна- 4» ла импульс, синхрониэирующий работу всего РЧ, ЖМ 2, запускаемый передним фронтом ФПИ 1, длительность которого определяет уставку РЧ по частоте срабатывания. ДЦ 4 формирует йа задней ц фронте ФПИ 1 импульс сброса ЖМ 2, который является также и импульсом разрешения для прохождения импульса с

ДЦ 3, переключающего Тр 7, выходной импульс которого отключает ИУ 8. Импульс ФПИ 1 служит также импульсом разрешения для прохождения через

ДК 5 импульса, сформированного .ДЦ 3, ка первый вход Тр 7 и переклЮчающего

Тр 7, нходной сигнал которого включает Иу 8 (в данном случае принято, что ИУ S отключено при отсутствии сигнала и выхода Тр 7), Из поступающего на вход РЧ синусаидальнога входного сигнала (фиг, 26, соответствует точке я на фиг. 1)

ФПИ формирует прямоугольный импу))ьс положительной полярности длительностью, равной полупериоду входного сигнала (фиг. 26, соответствует точке Ь на фиг, 1), Этот импульс посту. пает на вход (первый) ДК 5 и вход

ЖМ 2. Передний фронт импульса запускает ЖМ 2 (фиг. 22, соответствует точке ) на фиг, 1 длительность им-пульса которого определяет устанку

РЧ по частоте срабатывания, Задний фронт импульса ФПИ дифференцируется

ДП 4 (фиг. 2Ь„соответствует точке б на фиг, 1) и поступает на дополнительный вход сброса ЖМ 2 и первый вход ДК 6. 3 .Hий Фронт импульса

RN 2 дифференцируется ДЦ 3 (Фкг.2, соответствует точке 13 на фиг. 1) и поступает на вторые входы ДК 5 и ДК 6.

Если длительность импульса с

ФПИ 1 больше, чем длительность импульса ЖМ 2 (т.е. 1я <(„, участок ОК)

) то импульс „, ""0:îðìèðîâàííûé на заднем фронте импульса ЖМ 2 (фиг, 2q), проходит через ДК 5 (импульс ФПИ 1 служит для него разрешающим, фиг.2е) и переключает Тр 7, который отключает

ИУ 8 (фиГ. 2»), Импульс„ сформированный ДЦ 4 на заднем фронте импульса

QÏH,, является импульсом сброса ЖМ 2 и импульсом разрешения для ДК б, но поскольку длительность импульса ЖМ 2 меньше длительности импульса ФПИ, то сброс ЖМ 2 не происходит, а поскольку импульсы с ДЦ 4 к ДЦ 3 разновременны, то и импульс с ДЦ 3 не проходит на второй вход Тр 7 (фиг, 2):), Прк плавном повышении Lв„ (т.е. уменьшение периода входного сигнала) и в момент равенства. длительностей полупериода входного сигнала (км уль"

ЙПИ 1} и и.,;пульса ЖМ 2 (участок

КМ), импульс ДЦ 4 (фиг. 2F) совпадает по времени с импульсом ДЦ 3 (Фиг. 2g) и разрешает прохождение его на второй вход Тр 7 (фиг. 2ж), который переключается и включает

ViV 8 (фиг. 2k) .

С приходом каждого последующего импульса. входного сигнала (приII)q> участок >() импульс ДЦ 4 сбрасывает ЖМ 2 (фкг, 22) „ на заднем Фронте получающегося импульса

ЖМ 2 ДЦ 3 формирует импульс, совпадающий по времени с импульсом ДЦ 4 (Фиг. 2 ). Импульс с ДЦ 4 через ДК б проходит на второй вход Тр .7 (Фиг.2А, выходной сигнал которого подтверждает включение Иу 8, При уменьшении 1э„ до1>, (с,(участок )(5 ) импульс„ сформированный на заднем Фронте ЖМ 2 (фиг, 2)}, проходит вновь через ДК 5 (фиг. 2е) на

1051609 е) ej (иЕ. 2

Составитель А, Каретников

Редак тор А. Курах Техред Yi. Гергел ь Корректор3I Патай

Заказ 8678/52 Тираж 703 Подпис ное

ЭНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Z- 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужг ород, ул.Проектная, 4 первый вход Тр 7 (фиг, 2ж), поскольку на ДК 5 есть раэрешаюший импульс с выхода ФПИ (фиг. 25). Тр 7 переклк чаетсй и вновь отключает ИУ 8 (фиг. 2t.).

Если 18, вновь, но скачком, станет больше ((участок зР ), импульс, сформированный на заднем фронте

ФПИ 1, ДЦ 4 (фиг. 2Ь) сбрасывает ЖМ 2 (фиг ° 22) а импульс, сформированный на заднем фронте импульса ХИ 2 (фиг. 2п), совпадает с импульсом

ДЦ 4 (фиг ° 25), проходит через ДК 6 (фиг, 21) и вновь переключает Тр 7 (фиг. 2к). ИУ 8 включается.

Предлагаемое РЧ по сравнению с известными, принцип действия которых основан на сравнении длительности импульсов опорного сигнала, длительность которых пропорциональна частоте входного сигнала, обладает расширенными функциональными возможностями. В случае применения его как РЗ снимается ограничение на способ достижения f Э„частоты большей f i cd (не обязателен момент прохождэния частоты установки, т.е. момент равенства частот) и величину превышения

i8, H fIkcT

Снятие ограничения на величину превышения 5 gq над Ii,c, особенно сушественно в случае использования РЧ как реле повышения частоты, т.е. тогда, когда РЧ должно выдавать сигнал на

ИУ при уменьшении 1 „ниже f i)cz . Б случае применения его как УКППЧ снимает»

10 ся ограничение на величину контролируемога параметра, преобразованного в частоту.

Таким образом, область применения предлагаемого РЧ значительно шире, 15 Исключение инвертора упроШает реле частоты, повышает ere надежность в эксплуатации, упрошает регулировку и удешевляет производство °

Предлагаемое РЧ целесообразно ис?О пользовать на предприятиях, разрабатывающих и эксплуатируюших генераторы переменного тока, в частности электромашинные, а также в CAK ucno yeta,zx информацию, представленную в ниде частотных сигналов.

Реле частоты Реле частоты Реле частоты Реле частоты 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах сигнализации и автоматического управления для формирования сигнала при отклонении частоты от заданного значения, а именно в системах, предназначенных для обеспечения безопасного функционирования устройств при различных неисправностях самой схемы и входных сигналов, поступающих на данную схему, в частности в системах автоматической локомотивной сигнализации для управления исполнительным органом, например электропневматическим клапаном (ЭПК)

Изобретение относится к электротехнике

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве реле частоты

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для контроля отклонений промышленной частоты от номинального значения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве реле разности частот

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах релейной защиты в качестве реле разности частот сети и генератора

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве частотно-фазового разностного реле, контролирующего частоту и фазу напряжения генератора относительно частоты и фазы напряжения сети

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования частоты генератора при его включении в сеть

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве частотно-фазового разностного реле, контролирующего частоту и фазу напряжения генератора относительно частоты и фазы напряжения сети

Реле частоты

Наверх