Автоматический синхронизатор с постоянным временем опережения

 

О П И С А Н И Е щ777772

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских.Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 10.01.79 (21) 2711732/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М, Кл.

Н 02J 3/42

Государственный комитет (43) Опубликовано 07.11.80, Бюллетень № 41 (53) УДК 621.316.729 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (72) Авторы изобретения

М. Я. Каплан и В. А. Бабушкин (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ СИНХРОНИЗАТОР

С ПОСТОЯННЫМ ВРЕМЕНЕМ ОПЕРЕЖЕНИЯ

Изобретение относится к технике включения синхронных генераторов на параллельную работу, может быть использовано при синхронизации генераторов переменного тока, входящих в состав передвижных электроагрегатов и электростанций.

Известны устройства синхронизации, в которых определение момента включения производится при определенной разности частот и разности фаз с постоянным временем опережения или с постоянным углом опережения (1 — 21.

Эти устройства обладают недостаточной точностью включения в области малых значений скольжения.

Известно также устройство синхронизации, которое содержит формирователи прямоугольных импульсов, блок преобразования текущего значения разности фаз напряжений синхронизирующих генераторов в код, включающий в себя фазовый компаратор, счетчики импульсов и схему сравнения, а также цифровой решающий блок, производящий вычисления приращения разности фаз и определяющий момент включения (3).

Недостатками известного устройства являются низкая точность и надежность при близкой к нулю разности частот синхронизируемых напряжений, т. е. при малых значениях приращений разности частот, так как при этом значительно уменьшается точность вычислений в цифровом решающем блоке.

5 Целью изобретения является повышение надежности и точности включения генераторов на параллельную работу.

Поставленная цель достигается тем, что в автоматический синхронизатор с постоянным временем опережения, содержащий формирователи прямоугольных импульсов, включенные на входы фазового компаратора, два счетчика импульсов и схему сравнения, введен фазовый RS-триггер с двумя логическими схемами И, включенными на его прямой и инверсный выходы, вторые входы логических схем И присоединены к одному из формирователей прямоугольных импульсов, входы фазового RS-триггера

20 подключены к фазовому компаратору, причем выходы логических схем И присоединены к счетным входам счетчиков импульсов, выходы которых подключены к входам схемы сравнения.

25 На фиг, 1 представлен автоматический синхронизатор с постоянным временем опережения; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие принцип его работы.

Синхронизатор содержит формирователи

30 1 и 2 импульсов, фазовый компаратор 3, 777772

Зд

60 фазовый RS-триггер 4, схемы И 5 и 6, счетчики 7 и 8 импульсов и схему 9 сравнения.

Формирователи 1 и 2 обеспечивают преобразование синусоидальных напряжений

U< и U> одноименных фаз синхронизируемых объектов в прямоугольные импульсы.

Сформированные импульсы подаются на входы фазового компаратора 3, который по одному выходу выдает импульс в момент совпадения фаз напряжений U< и U> синхронизируемых генераторов, а по другому — в момент, когда UI и U> находятся в противофазе.

Сигналы фазы и противофазы подаются на установочные входы фазового RS-триггера 4. Прямой выход RS-триггера 4 находится в единичном состоянии при нарастании разности фаз Л (фиг. 2) от О до 180, т. е. в течение первой половины периода биений Т и в нулевом при уменьшении Л от 180 до О, т. е. в течение второй половины периода биений.

Логическая схема И 5, управляемая

RS-триггером 4, пропускает прямоугольные импульсы с формирователя 1 на счетный вход счетчика 7 только при нарастании hcp от О до 180, т. е. в течение первой половины периода биений.

Логическая"схема И 6, управляемая тригФ гером 4,фпропускает прямоугольные импульсы с -формирователя 1 на счетный вход счетчика 8 только при уменьшении Аср от

180 до О, т. е. в течение второй половины периода биейий, Формирователь 1 использован как источник тактовой частоты для определения времени опережения ton=mt, где г„— период следования тактовых импульсов, m — количество импульсов, необходимое для отсче- та нужного 1,„(фиг. 2) и для определения ширины первой половины периода биений

Т вЂ” =nt» где n — количество тактовых импульсов за половину периода биений. Тогда, при постоянном скольжении отсчитав т счетчиком 7 и ииммппууллььссоовв, т. е. время соответствующее длительности первой половине периода биений, для определения нужного t необходимо счетчиком 8 от момента противофазы Ui u Ug (фиг, 2) отт считать время — 4„= (n — т) t» т. е. от2. считать n — т импульсов.

Указанные действия достигаются тем, что счетчик 7 отсчитывает число тактовых импульсов за первую половину периода биений, имея нулевое исходное состояние в момент совпадения фаз U< и U, а счетчик

8 — число тактовых импульсов в течение второй половины периода биений, имея в исходном состоянии, до момента противофазы, код, соответствующий 4„=т4. При этом до момента совпадения кодов в счетчиках 7 и 8 счетчик 8 отсчитывает требуемое n — m тактовых импульсов.

Схема 9 сравнения при допустимых скольжениях формирует сигнал на. включение автомата генератора с требуемым 4„в момент совпадения состояния счетчиков 7 и 8 во второй половине периода биений.

В зоне больших скольжений, т. е. при состоянии счетчика 7, соответствующих числам, не превыщающпм определенного количества тактовых импульсов за половину периода биений, схема сравнения запрещает выдачу сигнала на включение автбмата генератора.

В зоне малых скольжений, т. е. при состояниях счетчика 7, соответствующих числам, превышающим определенное количество тактовых импульсов за половину периода биений, схема сравнения выдает сигнал на включение автомата генератора в момент совпадения фаз напряжений U, н

U> синхронизируемых генераторов.

Известное устройство позволяет повысить точность и надежность синхронизации, особенно в диапазоне малых скольжений, что наиболее важно для передвижных источников электропитания.

Формула изобретения

Автоматический синхронизатор с постоянным временем опережения, содержащий формирователи прямоугольных импульсов, включенные на входы фазового компаратора, два счетчика импульсов.в схему сравнения, отлич ающи и ся тем, что, с целью повышения надежности и точности включения генераторов на параллельную работу, он снабжен фазовым RS-триггером с двумя логическими схемами И, включенными на его прямой и инверсный выходы, вторые входы логических схем присоединены к одному из формирователей прямоугольных импульсов, входы фазового RS-триггера подключены к фазовому компаратору, причем выходы логических схем И присоединены к счетным входам счетчиков импульсов, выходы которых включены к входам схемы сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 394890, кл, Н 02J 3/42, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 416805, кл. Н 02J 3/42, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР № 531230, кл, Н 02J 3 42, 1971 1 .прототип).

777772

Фиг. 2

Составитель К. Фотииа

Техред В. Серикова

Редактор Г. Петрова

Корректор В. Петрова

Типография, ар. Сапунова, 2

Заказ 2535/8 Изд. № 581 Тираж 798 Подписное

НГ10 «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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