Способ контроля разности частот двух напряжений

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах автоматики энергосистем. Цель изобретения - повышениенадежности контроля за счет обеспечения работоспособности в любой момент вргмени. Для достижения цели способ, включающий операции измерения мгновенных значений контролируемых напряжений Ut, U и фиксации значений этих напряжений U,A и , Ug| и l в моменты времени, отстоящие на интервал t, дополнен операциями сдвига напряжений U , Un по фазе на Т /2, измерения мгновенных значений полученных напряжений U,, Uo и фиксации f t t значений этих напряжений U.4, Uf, U2l, l42B указанные моменты времени. При этом модуль разности частот определяется по формуле о $

СЕСЕ ССВЕТСН(1Х

СОЦИАЛМСТИ(Е ЧИХ

РЕСА БЛИН () С 01 К 23/00; Н 02 Н 3/ОЬ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО иаОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

QflNCAHNE NSGSPE7EY (Л

К А ВТОРСКСМУ СЕ ИДЕТЕЛЬСТБУ

l l

I в I t ,ф + « 2) (г(<<22+ 1Ъ1122) + (1(<2М ц Цк (д) (U Ц2(U2U 2) (в

216Е Ф, + (О j t U2(+ (Ц )1

1 знаменатель которой никогда не обращается в нуль. 2 ил.

Сущность способа заключается в следующем.

U, = и„, вЫа,, U, = Б,cos(g,t, (21) 44601 57/21 (22) 26.07.88 (46) 23.01.92.. Бюл. Г 3 (71) Белорусский политехнический институт (72) В.И. Новаш, О.A, Романюк, Л.А. Тишечкин, Н.Н, Бобко и В,Ю,Румянцев (53) 621.374(080.8) (56) Розенбпюм ф.И. Измерите.".ьные ор" ганы противоаварийной автоматики энергосистем. — Н.: Знерго,томиздат, 1981, с. 140.

Авторское свидетельство СССР

И 1345206, кл. H О2 H 3/ОЬ, 1906. (54) СГОСОБ КОНТРОЛЯ РАЗНОСТИ ЧАСТОТ ,ДВУХ НАПР Б1 11й (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано, например, в автоматических устройствах энергосистем, Цель изобретения — повышение надежности контроля„

На фиг. 1 приведены временные диаГре<}л..вв иппп "<л <<в" «ие < <рему<па< f 1е«l, cflocoG> на фиг. 2 - схема .устройства позволяющего реализовать предлагаемый способ.

2 использовано в устройствах автоматики энергосистем. Цель изобретения — повышение надежности контроля за счет обеспечения работоспособности в любой момент времени. Дпя достижения цели способ, включающий операции измерения мгновенных значений контролируемых напряжений U, U и фиксации значений этих напряжсний U Ä ((U(g Ug(и Ugg в моменты времени, отстоящие на интервал !it дополнен операциями сдвига напряжений 13(, ((< по фазе на 7 /2, измерения мгновенных значений полученных напряжений Б„, U> и фиксации

1 значений этих напряжении U (,, Ut<

U в указанные моменты времени, При са этом модуль разности частот определяется по формуле

Из исходных напряжений U и U (фиг.1а,в) формируют сдвинутые по фазе на напряжения U(и Б (фиг.1б,г (— Ь соотве -твеНно. При этом

1707560

Ц = 1!1))" п(Ц" + (т ) (1)

U - U cns(CQ< +(), где U, 1) — амплитуды соответ1!)! .ственно первого и второго контролируемых напряжений; (i d! Я вЂ” угловые частоты соответственно первого и второго контролируемых напряжений;

Ч -"фазовый сдвиг между напряжениями U и U .!

МИН

Д Е С тг А(И1,, (3) где 1 р Т2ц„11- минимальное значение периода соответственно первого и второго контролируемых напряжений.

Разрешая эту систему уравнений, получаем

Д 011 012+ Б!1 11(2 ! 1

ft со я Ы1 Д t — - --ГГуу —

02! Uti+ UZ! UZZ

0„Ъ- и21и22

20 ,Лря определения абсолютного значе" ния разности частот используется вы-. ражение

Ц!Ф =

25 I«I - s (о),ос-ыаdt) I

= sssd — асссоа (tos (ca, dt -(,} d t)) 1

27 „QIcc(-)s (cosQ<5 tcos Я2Д +

)! () т.

11Ь (2) 30 + sinG>,(tsinG.)М) ° (5)

"22 Постав) яя в выражение (5) вместо

1 значений сов и sin соответствующие правые части выражений (4), после не- .

1!21 сложных преобразований получаем окон35 ч чательную формулу для вычисления модуля разности частот двух напряжен и . ! I I l ( (UesdUde+ У„Я (Дауа + Uq(UU) + (О U < - UsUU) (UUUo U UU}

2 Де Е11« (ЮГ" + ("

Начиная с произвольного момента времени t 1 (фиг.1), через эталонные промежутки времени 5t фиксируем по два мгновенных значения U;, и 11! каждого из напряжений, связь между которыми выражается уравнениями

U, sin (!)1t, U>< s(o (tU, (t + dt)), Uù, cos Q t1, })„, sos(5),(t < + dс))

ЦЮ2610(Я2,Е1 + Ч) У

»(})2 Ь2(1 + Д ) Ч) е

Uù2cos(Q2t + Ч) ) У

}), соа(Яа(с < + d t) s(pj, "а=

11

U(2 = где величина g t должна удовлетворят ь условиям (6) Надежность контроля повышается за счет обеспечения независимости величины g t от значений амплитуд контро45 лируемых напряжений и от момента начала измерений, а также за счет oGeспечения работоспособности в любой момент времени, поскольку знаменатель выражения (6) не может стать равным

50 нулю.

Устройство (Фиг.2), реализующее предлагаемый способ, содержит первый

1,1 и второй 1,? преобразователи напряжения, на вхсды которь)х подаются

55 жение U1, имеющее частоту (, и контролируемое напряжение U2,.èìåþùåå частоту i2,.ïåðâûé 2.1 и второй 2.2 фазосдвигающие блоки четыре аналого1 цифровых преобразователя 3.1-3.4, управляемый генератор 4 импульсов, элемент 5 задержки, блок 6 памяти, состоящий из восьми регистров 6.1-6,8 памяти, и блок 7 цифровой индификации, включающий восемь элементов, каждый из которых представляет собой

1 последовательно соединенные дешифратор и цифровой индикатор.

Выходы первого 1.1 и второго 1.2 преобразователей соединены соответственно с входами пе,"(.ого ?о1 и второ -о 2,2 ф-, есдви(г;с)оков, в».— ходы которых подкг) .чеHbl к входам соответственно первого 3.1 и четвертого 3.4 аналого-цифровых преобразо1707560 вателей. Вход второго аналого-цифрового преобразователя 3.2 подключен к выходу первого преобразователя 1.1, а вход третьего аналого-цифрового 5 преобразователя 3.3 — к выходу второго преобразователя 1.2, выход управляемого генератора 4 подключен к управляющим входам первого 3.1, второго

3,2, третьего 3.3 и четвертого 3,4 !О аналого-цифровых преобразователей, выходы которых соединены соответственно с информационными входами первого 6. 1, третьего 6.3, пятого 6.5 и седьмого 6.7 регистров, блока 6, 15 а управляющие входы регистров через элемент 5 подключены к выходу управляемого генератора 4, выходы и рзого

6.1, третьего 6.3, пятого 6.5 и седьмого 6.7 регистров подключены соот- 20 ветственно к информационным входам второго 6.2, четвертого 6,4, шестого

6.6 и восьмого 6.8 регистров блока 6, а управляющие входы этих регистров присоединены к выходу управляемого генератора 4 импульсов, и наконец выходы первого - восьмого 6.1-6.8 регистров блока 6 подключены к соответствующим входам блока 7.

Устройство работает следующим об-, 30 разом.

Переменные- напряжения О(и !! частоты которых f(и f<, поступают соответственно на входы первого 1.1 и второго 1.2 преобразователей напря- З5 жения, выполняющих функцию гальванического разделителя цепей контролируемых напряжений и цепей устройства.

ВыХодное напряжение U < первого преобразователя 1.1 поступает на вход первого фазосдвигающего блока 2.1, на выходе которого получается напряжение

U имеющие такую же амплитуду как и входное напряжение, но сдвинутое от- 45 носительно него по фазе на угол -

Выходное напряжение Ul второго преобразователя 1.2 подается на вход второго фазосдвигающего блока 2.2, вы( ходное напряжение U< которого имеет такую же амплитуду, как и входное на50 пряжение, но сдвинуто относительно л/

В него по фазе на угол — . Выходные

HBflpPæeHl1ß 1. первого 1 . 1 и U второ" 55 го 1 „2 гтреобразователеi и вь ход;.o:e напрях<ения U< первого 2 ° и !1, второго 2.2 фазосдвигающих блоков йоступают на аналоговые входы соответствен-. но второго 3.2, третьего 3.3, первого

3.1 и четвертого 3,4 аналого-цифрг,вых преобразователей. После запуска управляемый генератор 4 с интервалом (З.с вырабатывает два последовательных импульса. которые подаются на упр-тпляющие входы аналого-цифровых преобразователей 3, управляющие входы 13торого 6.2, 1етвертого 6.4, шестого 6.6, восьмого 6,8 регистров блока 6, а также на вход элемента 5.

При поступлении очередного импуль" са одновременно запускаются все чет«1ре аналого-цифровых преобразователя, а также производится запись содер>кимо(о первого 6.1, третьего 6.2, пятого 6,5 и седь1лого 6.7 регистров соответственно во второй 6„2, четвертый

6.4, шестой 6.6 и восьмой 6,8 регистРы блока 6. после появ3 ения имг1ульса на выходе элемента 5, к (ломенту которого заканчивается процесс аналогоцифрового преобразова11ин, цифровые коды мгновенных значе1 ий напряже11ий

U< .и U< с выходов первого, второго, третьего и чствертого ан»логоцифровь1х преобразс 13ат Олей записываю f cл соответственно D псрвый1 6. 1, ° третий 6.3, пятый 6.5 и седьмой 6„7 регистры. ,После поступления с интервалом 3 : двух импульсов от управляемого 1-еНератора 4 ro 13òoðoì 6.2, четвертом 6.4. шестом 6.6 и восьмом 6.8 регистрах блока 6 оказываются записанными т

1 соответственно 1J«, U«, И,1 и U 1 — ре-, зультаты первого измерения мгновенI ных значений напряже1;ий 111, U(, U<

1 и U<, а в первом 6„1, третьем 6.3, пятом 6.5 и седьмом 6,7 регистрах

I т

cooTBeTcTBeHHo Ul, U(,-, !1, U - результаты второго измереi,èë мгновенных значений этих же напряжений.

Эти результаты с выходов всех регистров блока 6 памяти поступают на соответствующие входы блока 7 цифровой индикации. По результатам цифро( вой индикации мгновенных значений U((, 11

1 !

ià, !!<<, U«, U«> Uzz. Uz< и !.т,, напряжений с использованием выражения (6) определяют модуль разности частот контролируемых « апрях1ений. ( формула изобретения

СИОсОб контроля Разаосттт ". ст т двух напряженийт, при котором одновреs lolg6c нию; у 1!

1 01Н0<2 + U<(U

2i Ь.й . - Сц„+ (ц„) ) Гц„+ (Ъ) 3

% а менно измеряют мгновенные значения этих напряжений, формируют эталонный промежуток времени и фиксируют отстоящие друг от друга на этот эталонный промежуток времени мгновенные значения первого и второго контролируемых напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля, дополнительно сдвигают по Фазе каждое иэ напряжений на

I где - эталонный промежуток времени;

U U ; ><, U — мгновенные значения соответственно перво- Zp

ro и второго напряжений, отстоящие одно о г другого на эталон. ный промежуток времени;

0 угол и /2, измеряют мгновенные значения сдвинутых напряжений одновременно с измерением мгновенных значений контролируемых напряжений, Фиксируют по два значения каждого из сдвинутых по фазе напряжений, отстоящих друг от друга на эталонный промежуток времени, а модуль разности частот определяют согласно математическому выражеU U U — мгновенные значения

<1> р 11 сдвинутых по фазе на угол /2 Напряжений относительно первого и второго напряжений соответственно, от" .стоящие одно от дру" .того на эталонный промежуток времени.

1707560

Составитель А. !",мирнов

Техред A.Kpaa yic Корректор Л. Пилипенко

Редактор И. Горная

Заказ 265 Тираж Подписное!

ВШЕПИ Госу.и, "твенно го кок тета по изобретениям !! открытиям при ГКНТ СССР

/г

113035,. Москва! м-3э, ràyыская Hë ;., ",. 4! ) Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагари !! !!, р,. а ина 101 !