Устройство для телеуправления

 

Изобретение относится к телемеханике и может быть использовано для управления однофазными электропотребителями по проводам трехфазных четырехпроводных сетей. Целью изобретения является повышение надежности и помехозащищенности. Устройство содержит на передающем полукомплекте блок выбора неповрежденной фазы, три блока формирования интервала передачи, элемент И, модулятор, элемент ИЛИ, усилитель мощности, передатчик, тактовый генератор, кодирующий блок, блок питания, на приемном полукомплекте приемник, элемент запрета, блок питания, блок формирования интервала приема, демодулятор, декодирующий блок. Устройство осуществляет передачу команд телеуправления однофазным потребителем по проводам трехфазных четырехпроводных сетей, причем такая передача осуществляется в момент перехода фазного напряжения через свое нулевое значение. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1474717 А1

Ц11 4 G 08 С 19/?8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4:ь

Устройство содержит на передающем полукомплекте блок 1 выбора неповрежденной фазы, первый, второй и третий блоки 2-4 формирования интервала передачи, элемент И 5, модулятор 6, элемент ИЛИ 7, усилитель 8 мощности, передатчик 9, тактовый генератор )0, кодирующий блок ll и блок

)2 питания, на приемном полукомплекте приемник )3, элемент 14 запрета, блок )5 питания, блок 16 Ьормирования интервала приема, демодулятор

17 и декодирующий блок 18, первый 19, второй 20 и третий 21 фазные провода, (2) ) 4230639/24-24 (22) ) 4. 04. 87 (46) 23. 04. 89. Бюл . У 15 (71) Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П.Горячкина (72) И.Л.Слонов, И.Г.Беляков и Т.P.Ñóðèíîâ (53) 621.398 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 805384, кл. G 08 С 19/16, 02.03.79. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к телемеханике и может быть использовано для управления однофазными электропотребителями по проводам трехфазных четырехпроводных сетей, Целью изобретения является повьппение надежности и

Изобретение относится к области, телемеханики и может быть использовано для управления однофазными электропотребителями, например бытовыми электроводонагревателями, .по проводам трехфазных четырехпроводных сетей.

Цель изобретения — повышение. надежности и помехозащищенности.

На фиг.l представлена функциональная схема устройства, на фиг.25 — функциональные схемы блока выбора неповрежденной фазы, блока формирования интервала передачи, блока формирования интервала приема и тактового генератора соответгвенно; на фиг.6 — временная диапомехозащищенности ° Устройство содержит на передающем полукомплекте блок выбора неповрежденной фазы, три блока формирования интервала передачи;.элемент И, модулятор, элемент

ИЛИ, усилитель мощности, передатчик, тактовый генератор, кодирующий блок, блок питания, на приемном полукомплекте приемник, элемент запрета, блок питания, блок формирования интервала приема, демодулятор, декодирующий блок. Устройство осуществляет передачу команд телеуправления однофазным потребителем по проводам трехфазных четырехпроводных сетей, причBM такая передача осуществляется в мо- ф мент перехода фазного напряжения через свое нулевое значение. 3 э. п.ф-лы, б ил.

2 грамма работы блока формирования интервала передачи.

1474717 провод 22 нулевого потенциала, вход

23 устройства, выходы 24 устройства.

Блок 1 выбора неповрежденной фазы содержит первое и второе реле 25 и

26 со своими контактами 27 и 28 соответственно, первый и второй накопительные элементы 29 и 30, первый .и второй ограничительные элементы

31 и 32, первый и второй выпрямитель- 10 ные мосты 33 и 34 и трансформатор 35.

Блок 2 — 4 формирования интервала передачи содержит первый и второй элементы 36 и. 37 нагрузки, ограничитель 38 напряжения четыре выпрямительных элемента 39 — 42, четыре ограничительных элемента 43 — 46, элемент И 47, элемент 48 уставки длительности интервала передачи, первый и второй компараторы 49 и 50. 20

Блок 16 формирования интервала приема содержит компаратор 51, элемент 52 уставки длительности интервала приема и выпрямительный мост 53.

Тактовый генератор 10 содержит 25 выпрямительный элемент 54, формирователь 55 импульсов, счетчик 56 три дифференцирующие цепочки 57 -.

59, блок 60 нумерования триггера, элемент ИЛИ 61, триггер 62 и формиро- 30 ватель 63 интервала времени.

Устройство работает следующим образом.

Для передачи сигналов телеуправления однофазными потребителями, подключенными к проводам 19 — 22 трех-. фазной четырехпроводной сети, исполь" зуются провода указанной сети, Передача сигналов осуществляется по каI налу нулевой последовательности: три О фазных провода — нулевой провод.

Поскольку в четырехпроводных электрических сетях, питающих однофазные потребители, из-за перегорания, например, предохранителя одной фазы возможен длительнлй неполнофазный ребр и в случае питания передающего полукомплекта,от какой-либо одной фазы сети имеется значительная вероятность..отказа передающего полукомппекта, для повышения надежности телеуправления блок 12 питания подключен к проводам 19 — 22 сети через блок выбора неповрежденной фазы 1. Блок 1 выбора неповрежденной фазы (фиг.21 содержит два реле

25 .и 26 напряжения, включенные соответственно в диагонали выпрямительных мостов 33 и 34, которые через ограничивающие элементы 31 и 32 подключены каждый между фазными l9 — 21 и нулевым 22 проводами электрической сети, Для сглаживания выпрямленного напряжения параллельно обмоткам указанных реле 25 и 26 включены накопительные элементы 29 и 30 соответственно, Если..сеть работает в полнофазном режиме, реле 25 и 26 находятся, в сработанном состоянии. В этом случае первый вывод первичной обмотки трансформатора 35 блока 12 питания подключен через нормально разомкнутый первый неподвижный контакт реле 25 к проводу фазы А, Если напряжение..на проводе фазы

А сети отсутствует, реле 25 переключает свой контакт 27 и первичная обмотка трансформатора 35 питается через нормально замкнутый второй неподвижный контакт и нормально разомкнутый первый неподвижный контакт реле 26 от фазы В. Если в сети отсутствуют напряжения на проводах фаз А и В одновременно, то трансформатор

35 будет получать питание от провода фазы С через нормально замкнутые вторые неподвижные контакты 27 и 28 реле 25 и 26.

Таким образом, при неполнофазных режимах сети, передающий полукомплект обеспечивает управление потребителями, которые подключены к неповрежденным фазам сети, что значительно повыщает надежность управления потребителями. Передающий полукомплект не будет работать только в том случае, если питающая сеть полностью отключена. Но при восстановлении напряжения хотя бы на одной фазе передающий полукомплект начнет выпол* нять свои функции.

Для новынения помехозащищенности передача сигналов телеуправления осуществляется по каждой фазе в период, когда фазное напряжение проходит через свое нулевое значение, так как эти периоды характеризуются наименьщими уровнями флуктуационных и импульсных помех, Для организации -акой помехозащищенной передачи в передающем по укомплекте имеются три блока 2 — 4 формирования интервала передачи, каждый из которых включен между соответствующими фазным и нулевым проводами сети.

1474717

Блок 2 формирования ин ервала передачи (фиг,3) содержит элементы

36 и 37 нагрузки, выход которого через ограничитель 38 напряжения соединен со встречно включенными ныпрямительными элементами 39 и 40.

Выпрямленное однополупериодное напряжение, выделяемое на ограничительных элементах 43 и 46, подается на прямые входы (b, с) компараторов 49 и

50 соответственно. Инверсные входы (cl, е) этих компараторов подключены к выходам элемента 48 уставки длительности интервала передачи, котоpbN подает на инверсные входы комнараторов разнополярные сигналы.

Сигнал на выходе каждого компаратора появляется н том случае, когда напряжение на инверсном входе больше 20 напряжения прямого входа (фиг.б).

Выходные сигналы компараторов 49 и

50 выпрямляются ныпрямительными элементами 40 и 41 и подаются на входы второго элемента И 47, Таким образом, на выходе элемента И 47 имеются прямоугольные импульсы напряжения, расположенные в интервале перехода фазного напряжения через нулевое значение и следующие с частотой 30

100 Гц. Еирина интервала формируется (фиг. 6) уровнем выходных напряжений элемента 48 уставки длительности интервала передачи и выбирается в зависимости от длительности переда- 35 ваемого сигнала и времени распространения его по сети от места установки передающего полукомплекта до самого удаленного приемного полукомплекта. 40

Выходные сигналы каждого из блоков 2 — 4 формирования интервала передачи фиг.1), сдвинуты друг относительно друга на 60 элект.град. > .подаются на входы элемента ИЛИ 7, 45 через который шесть раз в период запускают модулятор б, представляющий собой, например, генератор несущей частоты,.

Команды телеуправления поступают на вход 23 устройства с помощью, например, командоаппарата. Кодируются команды телеуправления. блоком 11 формируются элементом И 5, усиливаются усилителем 8 мощности до уровня, обеспечивающего их уверенный прием у самого удаленного потребителя, и через передатчик 9 распространяются по всем фазным проводам электрической сети, Для повышения надежности телеуправления н случае кратковременной потери, например из-за АПВ питающей линии 10 кВ, или н случае, когда приемный полукомплект воспримет возI можную помеху как один из сигналон телеуправления, а также если потребитель будет отключен во время передачи команды телеуправления, например, для профилактического осмбтра в передающем полукомплекте предусмотрена возможность периодической передачи с дублирующих команд телеуправления, соответствующих положению контактов командоаппарата. Для этого в передающем полукомплекте дополнительно введен тактовый генератор 10, назначение которого состоит в том, чтобы периодически дублировать команду телеуправления, например, через каждые 10 — 15 мин, Тактовый генератор 10 (фиг.5) подключен к дополнительной обмотке трансформатора 35 блока 12 питания (фиг.2). Напряжение дополнительной обмотки через выпрямительный элемент

54 подается на формирователь 55 импульсон, которые, следуя с частотой сети 50 Гц, подаются на счетный вход счетчика 56. На выходе счетчика 56 сигнал появляется после того, как на его вход поступит определенное количество импульсон, соотнетстную" щее числу периодов частоты сети за заданный интервал дублирования команд телеуправления, например через

3000 имп.

Выходной сигнал счетчика 56, пройдя через первую дифференцирукнцую цепь 57, преобразуется н короткий импульс, который переводит триггер

62 в положение, соответствующее наличию логической единицы на его выходе.

Выходной сигнал триггера 62 поступает на тактовый вход кодирующего блока ll фиг.l и запускает его в соответствйи с командой, поступающей на вход 23 устройства.

Кроме того, выходной сигнал триггера,57 преобразуется второй дифференцирующей цепью 58 (фиг,5) в короткий импульс, который запускает формирователь 56 интервала времени передачи.. Интервал времени передачи определяется временем надежного рас1474717

Блок формирования интервала приема (фиг.4) состоит из двухполупериод55 ного выпрямительного моста 53> подключенного к дополнительной обмотке

t трансформатора бгока 15 питания (фиг.1) Выходное напряжение выпряпознавания команды телеуправления приемным полукомплектом в условиях существования помех и составляет, например 2-3 с.

После обработки заданного интервала времени передачи на выходе формирователя 63 появляется сигнал, . который, пройдя через третью дифференцирующую цепь 59, поступает на один из входов элемента ИЛИ 61 и подается на вход "Сброс" триггера 62, B этом случае триггер 62 опрокидывается и его выходной сигнал становится равным нулю, что соответствует 15 запрету работы кодирующего блока 11 и прекращению передачи команды телеуправления в сеть.

Счетчик 56 нулируется выходным сигналом второй дифференцирующей 20 цепи 58 после срабатывания триггера

6. Гв описанном порядке и начинает отсчет следующего интервала дублирования команд телеуправления.

Тактовый генератор 10 (фиг.5) 25 содержит также блок 60 нумерования триггера 62, назначение которого сос-. тоит в том, чтобы при подаче питания триггер 62 установился в нулевое по ложение.

Таким образом, передающий полукомплект для повышения надежности периодически через заданный интервал передает .. в сеть по каналу нулевой последовательности закодированные команда телеуправления, поступающие на вход 23 устройства, причем для повышения помехозащищенности передача команд телеуправления осуществляется в момент перехода фазного напря- 40 жения через нулевое значение, что обеспечивается использованием блоков

2 — 4 формирования интервала передачи.

Приемный полукомплект (фиг.l} подключен к сети через приемник 13. 45

Для повышения помехозащищенности, а следовательно, надежности телеуправления, выходной сигнал приемника 13 подается на демодулятор 17 через элемент "Запрет" 14, управляющий вход 5О которого соединен с выходом блока

16 формирования интервала приема. мительного моста 53 (фиг.4) подается на прямой вход компаратора 51.

Инверсный вход компаратора 51 подключен к элементу 52 уставки длительности интервала приема, выходной

1 сигнал которого совпадает по знаку с выходным сигналом выпрямительного моста 53 и может регулироваться для изменения длительности интервала приема, Выходной. сигнал компаратора 51 формируется, когда сигнал инверсного входа превышает уровень сигнала прямого входа. Таким образом, выходной сигнал приемника 13 (фиг.1) поступает на демодулятор 17 в те интервалы времени, когда имеется сигнал на выходе компаратора 51 блока 16 формирования интервала приема, т.е. в момент перехода фазного напряжения через нулевое значение, характеризующееся наименьпплми помехами.

Наличие запрета на работу демодулятора в остальную часть периода снижает вероятность того, что помеха, возникшая в сети в период отсутствия сигналов телеуправления, которые передаются для повышения надежности и помехозащищенности также в момент перехода напряжения через нулевое значение, за счет инерционности фильтров демодулятора 17 может быть воспринята декодирующим блоком 18 как сигнал телеуправления, что может привести к ложному срабатыванию исполнительных блоков, подключенных к выходам 24 устройства.

Фо р мула и з о б р е т ения

1. Устройство для телеуправления, содержащее на передающем полуко плекте первый блок формирования интервала передачи, кодирующий блок, информационный вход которого является информационным входом устройства, выход кодирующего блока подключен к первому входу элемента И, усилитель мощности, выход которого подключен к входу передатчика, первый выход которого . подключен к первому фазному проводу. устройства, модулятор и блок питания,.на приемном полукомплекте— приемник, информационный вход которого подключен к первому фазному. проводу устройства, блок питания, выход которого подключен к входу питания блока формирования интервала приема, демодулятор, и декодирующий

1474717 блок, выходы которого являются выходами устройства, о т л и ч а.ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и помехозащищенности, в него введены второй, третий фазные и нулевой провода, на передающем полукомплекте — блок выбора неповрежденной фазы, второй и третий блоки формирования интервала передачи, элемент ИЛИ, и тактовый генератор, первый, второй, третий входы питания и четвертый вход нулевого потенциала блока выбора неповрежденной фазы подключены к первому, второму, третьему фазным и нулевому проводам устройства соответственно, выход блока выбора неповрежденной фазы подключен к входу питания блока питания, входы питания первого, второго и третьего блоков формирования интервала передачи подключены к первому, второму и третьему фазным проводам устройства соответственно, входы нулевого потенциала первого, второго и третьего блоков формирования интервала передачи объединены и подключены к нулевому проводу устройства, Вто» рой, третий и четвертый выходы передатчика подключены к второму, третьему фазным и к нулевому проводам устройства соответственно, выходы

1 . первого, второго и третьего блоков формирования интервала передачи подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход которого подключен через модулятор к второму входу элемента И, выход которого. подключен к входу усилителя мощности, выход тактового генератора подключен к тактовому входу кодирукюцего блока, на приемном полукомплекте — элемент запрета, выход которого подключен к входу демодулятора, выход которого подключен к входу декодирующего блока, вход питания и вход нулевого потенциала блока питания подключены к первому фазному и к нулевому прово. дам устройства соответственно, выход блока формирования интервала приема подключен к управляющему входу элемента запрета, вход нулевого потенциала приемника подключен к нулевому проводу устройства, выход приемника подключен к информацион55 ному входу элемента запрета.

2 ° Устройство по п.1, о т л и .ч а ю щ е е с я тем, что блбк выбора неповрежденной фазы содержит первое и второе реле, первый и второй накопительные элементы, первый о и второй ограничительные элементы, трансформатор, первый и второй выводы обмотки первого реле и первый и второй выводы первого накопительного элемента объединены и подключены к первому и второму выводам первого выпрямительного моста соответственно, первый и второй выводы обмотки второго реле и первый и второй выводы второго накопительного элемента объединены и подключены к первому и второму выводам второго выпрямительното моста соответственно, третьи выводы первого и второго выпрямительных мостов подключены к первым выводам первого и второго ограничительных элементов соответственно, второй вывод первого ограничительного элемента и первый неподвижный контакт первого реле объединены и являются первым входом питания блока, второй вывод второго ограничительного элемента и первый неподвижный контакт второго реле объединены и являются вторым входом питания блока, первый вывод первичной обмотки трансформатора подключен к.подвижному контакту первого реле, второй неподвижный контакт первого реле и подвижный контакт второго реле объедине" ны, второй неподвижный контакт второго реле является третьим входом питания блока, четвертые выводы выпрямительных мостов и Второй вывод первичной обмотки трансформатора объединены и являются вхопом нулевого потенциала блока„ выводы вторичной обмотки трансформатора являются выходом блока.

3. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок формирования интервала передачи содержит первый и второй элементы на= грузки, ограничитель напряжения, четыре выпрямительных элемента, четыре ограничительных элемента, два компаратора, элемент И и элемент уставки длительности интервала передачи, первые выводы первого и второго элементов нагрузки являются входами питания и нулевого потенциала блока соотг ветственно, вторые выводы первого и второго элементов нагрузки объединены и подключены к входу ограничителя напряжения, выход которого подключен к первому выводу первого выпрями.1 4 74717

12 тельного элемента, второй вывод которого подключен к первому выводу первого ограничительного элемента и к прямому входу первого компаратора, выход которого через второй выпрямительный элемент подключен к первому выводу вторîro îrpаничительного элемента и к первому входу элемента И, выход второго компаратора через третий выпрямительный элемент подключен к первому выводу третьего ограничи" тельного элемента и к второму входу элемента И, выход которого является выходом блока, первые выводы четвер- 15 тых выпрямительного и ограничительного элементов объединены и подключены к прямому входу второго компаратора, второй вывод четвертого выпрямительного элемента подключен 211 к выходу ограничительного напряжения, первый и второй выходы элемента уставки длительности интервала передачи подключены к инвертирующим входам первого и второго компараторов соответственно, вторые выводы всех ограничительных элементов объединены и под" ключены к шине нулевого потенциала.

4. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок формирования интервала приема содержит выпрямительный мост, компаратор и

1 элемент уставки длительности интервала приема, первый и второй выводы выпрямительного моста являются входом питания блока, третий вывод выпрямительного моста подключен к шине нулевого потенциала, четвертый вывод выпрямительного моста подключен к прямому входу компаратора, выход элемента уставки длительности интервала приема подключен к обратному входу компаратора, выход которого является выходом блока.

1476717

1474717

Составитель И,Кузнецов

Корректор M.Âàñèëüåâà

Редактор Л. Гратилло Техред М.Дидык

Заказ 1898/50 Тираж 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 415

II 1l

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 10:

I !

1 1 ! f !!

I !! !

I! !! !

i!