Устройство для сравнения двух электрических величин по фазе

 

1ш 457!40"

Союз Соеетскик

Социалистических

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 02.12.72 (21) 1853693/24-7 с присоединением заявки № (32) Приоритет (51) М Кл. Н 0211 3/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.316.925 (088.8),щ„„„ „„„„й- Опубликовано 15.01.75. Бюллетень № 2 и открытий

Дата опубликования описания 04.03.75 (72) Автор изобретения (71) Заявитель

Е. В, Лысенко

Всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научноисследовательский институт энергетических систем и электрических сетей (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ВЕЛИЧИН ПО ФАЗЕ

Изобретение относится к области релейной. защиты и автоматизации энергосистем.

Известны устройства для сравнения двух элекгрических величин по фазе, содержащие диоды, балластные резисторы и выходной ор- 5 ган.

Для повышения чувствительности и уменьшения мощности, потребляемой по входным цепям, предлагаемое усгройство дополнительно содержит источник постоянного напряже- 10 ния, к полюсам которого подключены делитель напряжения и по два балластных резистора, к выводам которых подключены в прямом направлении по три диода. Один из этих диодов соединен с выходным органом, второй вывод 1S которого подключен к средней точке делителя напряжения, а два других диода соединены попарно с диодами балластных резисторов, подключенных к другому полюсу источника напряжения. Источники входного сигнала под- 20 клгочены между средней точкой делителя напряжения и точками попарного соединения диодов.

На чертеже дана схема описываемого устройства. 25

Устройство содержит балластные резисторы

1 — 4, симметричный делитель напряжения 5, 6, нагрузку 7 и диоды 8 — 19 и питается от источника постоянного напряжения +Un На входы

20, 21 и 22, 23 устройства подаются равные и ЗО

2 синфазные напряжения Ецп, E

Еь когда положительный потенциал относительно нулевого провода имеется на зажиме

20, диоды 8 — 13 запираются, а остальные диоды остаются открытыми. Входной ток замыкается через резисторы 2 и 3, диоды 18 и 19 и источник постоянного напряжения. Резисторы

1 и 4 и открытые диоды 14 — 17 образуют уравновешенный мост, в диагонали которого расположена нагрузка 7 с напряжением, равным нулю. При отрицательной полуволне напряжения Е1 диоды 14 — 19 запираются, входной ток замыкается через резисторы 1 и 4 и диоды 8 и 9, а уравновешенный мост образуется резисторами 2 и 3 и диодами 10 — 13.

Пряи Е, =0 и Е2) 0 устройство работает аналогично. Например, при положительной полуволне напряжения Е2 запираются диоды

9, 10, 13, 14, 17 и 18, остальные диоды остаются открытыми, что исключает появление напряжения на нагрузке 7. При отрицательной полуволне напряжения Е2 запираются диоды

8, 11, 12, 15, 16 и 19, остальные диоды остают457140 ся открытыми и напряжение на .нагрузке 7 отсутствует.

Если во время существования положительной полуволны напряжение Еь когда диоды

8 — 13 закрыты, появляется положительная полуволна напряжения Е>, то поскольку диод 12 закрыт, в цепи э.д.с. Е2(2) ток не протекает.

Так как прямое падение напряжения на диодах практически не зависит от прямого тока, мгновенное значение напряжения на нагрузке

7 практически равно мгновенному значению э.д.с. Е2(() до тех пор, пока диоды 8 — 13 остаются закрытыми, а диоды 14 — 17 открыты. Если мгновенное значение E2(1) превышает значение U то дополнительно запираются

R7

R(+R7 диоды 14 и 17 и напряжение на нагрузке ограничивается указанной величиной. При положительной полуволне напряжения Е(и отрицательной полуволне напряжения Е2 ток протекает IIQ-прежнему в цепи источника Eg((), напряжение на нагрузке отрицательно и его мгновенное значение практически равно мгновенному значению Е ()) до наступления условий ограничения.

При отрицательной полуволне напряжения

Е(, когда закрыты диоды 14 — 19, и появлении отрицательной полуволны напряжения Е2 ток протекает в цепи источника Е2у) и напряжение на нагрузке 7 положительно, тогда как при отрицательной полуволне напряжения Е) и положительной полуволне напряжения Е> оно отрицательно. Большее по абсолютной величине мгновенное значение э.д.с. Е(или Ег обеспечивает запирание диодов, а меньшее выделяется на нагрузке, причем выходное напряжение положительно, если мгновенные значения Е) и Е совпадают по знаку, и отрицательно, если они не совпадают.

Выходное напряжение устройства является огибающей меньшего по абсолютной величине мгновенного значения э.д.с. Е) и Е> в процессе их совпадения и несовпадения и представляет собой знакопеременное напряжение, постоянная составляющая которого определяется

5 меньшей из сравниваемых величин и зависит от угла сдвига между ними.

Если напряжения Е> и Е совпадают по фазе или находятся в противофазе, постоянная составляющая, имеющая, соответственно, по10 ложительнь(й или отрицательный знак, максимальна и практически равна постоянной составляющей двухполупериодно выпрямленной меньшей величины, однако не превосходит указанного уровня ограничения при больших

15 значениях Е(и Е . Входное сопротивлениеустройства, при малых значениях L) и Е2 практически равное сопротивлению нагрузки 7, возрастает при увеличении Е(и Е>, асимптотически приближаясь к значению балластных рези20 сторов 1 — 4.

Предмет изобретения

Устройство для сравнения двух электриче25 ских величин по фазе, содержащее диоды, балластные резисторы и выходной орган, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и уменьшения мощности, потребляемой. по входным цепям, оно содержит

30 источник постоянного напряжения, к полюсам которого подключены делитель напряжения и по два балластных резистора, к выводам которых подключены в прямом направлении по три диода, причем один из них соединен с вы35 ходным органом, второй вывод которого под. ключен к средней точке делителя напряжения, а два других диода соединены попарно с диодами балластных резисторов, подключенных к другому полюсу источника напряжения, при

40 этом источники входного сигнала подключены между средней точкой делителя напряжения и точками попарного соединения диодов.

457140

Составитель Л. Корнеева

Техред А. Камышиикова Коррсктор В. Кочкарева

Редактор А. Пейсоченко

Типография, нр. Сапунова, 2

Заказ 382/12 Изд. № 1018 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по дедам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5