Реле частоты

Авторы патента:

СИВОКОБЫЛЕНКО ВИТАЛИЙ ФЕДОРОВИЧ

НОСОВ ВЛАДИМИР МИХАЙЛОВИЧ

H01H83H01H51/32 -

(Ii) 817796

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) 3asaaeHo 02.1078 (2! ) 2669203/24-07 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 3003Я1 Бкзллетеиь № 12

Дата опубликования описания 300381 (5))e. кл.

Н 01 Н 83/00

Н 01 Н 51/32

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УАК 621.316..925(088.8) (72) Авторы изобретения

В.Ф. Сивокобыленко и В.М. Носов

f,ä (71) Заявитель (5 4 ) РЕЛЕ ЧАСТОТЫ образователи напряжения и частоты, измерительный и исполнительный блоки соединены последовательно, второй выход преобразователя напряжения через элемент блокировки соединен с вторым входом элемента задержки исполнительного блока, а второй вход схемы совпадения соединен с вторым выходом симметричного триггера со счетным запуском. Выполнение преобразователя частоты на последовательно соединенных симметричном триггере и ждущем мультивибраторе исключает зависимость частоты срабатывания от уровня входного контролируемого сигнала (3).

Изобретение относится к электрот:.*хнике, а именно к устройствам противоаварийной автоматики энергосистем,. и предназначено для изменения частоты переменного тока.

Известно реле частоты, содержащее преобразователь частоты, выполненный на основе фазосдвигающих элементов, а также измерительный и исполнительный блоки (1) и (2), Недостатками известного реле являются большое потребление по цепи переменного контролируемого напряжения, зависимость работы от уровня и искажений синусоидальной фор- 15 мы этого напряжения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является. реле частоты, содержащее преобразователь напряжения, выполненный на 20 пороговом элементе, преобразователь частоты, выполненный на последователь но соединенных .симметричном триггере со счетным запуском и ждущем мультивибраторе, измерительный блок, выполненный на схеме совпадения, исполнительный блок на последовательно соединенных расширителе импульсов, элементе задержки и выходном -органе, и элемент блокировки, при этом пре- 30

Однако схема указанного устройства сложна из-за наличия блоков, содержащих значительное число элементов (симметричного триггера со счетным запуском, ждущего мультивибратора и схемы совпадения). При этом вследствие деления частоты контролируемого сигнала симметричным триггером, невозможно сократить длительность измерительных интервалов менее двух периодов напряжения контролируемой частоты, что ограничивает быстродействие измерительного блока реле

Донецкий ордена Трудового Красного Знамейй вЂ” - . политехнический институт

81779б частоты двумя периодами контролиру" емого напряжения.

Цель изобретения - упрощение схемы и повышение быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что в реле частоты, содержащем преобразователь напряжения.на пороговом элементе, блок преобразоваыия частоты, измерительный блок, исполнительный блок с выходным органом и элемент блокировки, при этом преобразователь напряжения, блок преобразования частоты, измерительный и исполнительный блоки соединены по..следовательно, а элемент блокировки подключен ко второму, выходу преобра:зователя напряжения, блок преобразования частоты выполнен на последовательно соединенных управляемом коммутаторе и ждущем генераторе пилообразного напряжения,а измерительный блок вЂ” на пороговом органе, при этом выход элемента блокировки соединен со входом управляемого коммутатора преобразователя частоты.

На фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 вЂ” время-импульсные диаграммы работы устройства.

Устройство состоит из последовательно соединенных преобразователя

1 напряжения, выполненного на порого.вом органе, например триггере Шмитта; преобразователя 2 частоты, состоящего из управляемого коммутатора

3, выполняющего функции повторителя однополярных дифференцированных импульсов, и ждущего генератора 4 пилообразного напряжения на основе времязадающей RC-цепи; измерительного блока 5 представляюк,его собой пороговый орган на однопереходнсм транзисторе; исполнительного блока

6, выполненного на последовательно соединенных расширителе 7 импульсов, элементе 8.задержки на срабатывание и выходном органе 9. Элемент 10 блокировки от исчезновения входного напряжения включен между потенциальным выходом преобразователя 1 напряжения и входом управляемого коммутатора 3 преобразователя 2 частоты.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на вход устройства напряжения Uy контролируемой частоты f (фиг.2) на выходе порогового элемента преобразователя 1 напряжения формируктся короткие дифимпульсы U<, При этом измерительный интервал, т.е. перисд между двумя последующими импульсами П(, точно равен периоду частоты периодического контролируемого напряжения независимо от его уровня и формы. В момент поступления положительных импульсов U .( на вход управляемого коммутатора 3 преобразователя 2 частоты обеспечивается периодическое обнуление жду5

10 (5

20 щего генератора 4 пилообразного напряжения в конце каждого измерительного интервала. Таким образом, в период времени между двумя последующими обнулениями импульсами управляемого коммутатора 3 на выходе .преобразователя 2 частоты формируются пилообразные импульсы U 4,мгновенное значение которых нарастает по закону, близкому к линейному. При этом амплитудное значение импульса

U в конце каждого измерительного интервала, равного периоду контролируемого напряжения, пропорцйонально величине этого периода, т.е. зависит от частоты f контролируемого напряжения U .

При частоте f сети выше частоты Е ст установки срабатывания реле амплитудное значение импульса U4 не достигает напряжения П „включения однопереходного. транзистора (ОПТ) порогового органа йзмерительного блока 5. Несрабатывание последнего обеспечивает исходное состояние всех элементов исполнительного блока б,расширителя импульсов 7,элемента 8 задержки и выходного органа 9.

При снижении частоты контролируемого сигнала Б до уровня уставки

,т.е. при достижении амплитудным значением импульсов U4 напряжения Б 1 включения ОПТ, на вйходе последнего формируются импульсы U являющиеся сигналом достижения заданного значения частоты. Данными ,импульсами осуществляется периодический запуск расширителя 7 импуль-. сов, запуск элемента 8 задержки, и по истечении заданной временной задержки t> на срабатывание выходной орган 9 срабатывает.

Частота срабатывания устройства определяется параметрами RC-цепи ждущего генератора 4 пилообразного напряжения, а время срабатывания параметрами RC элемента 8 задержки.

При исчезновении входного сигнала U = 0 или снижении его уровня ниже чувствительности порогового элемента преобразователя 1 напряжения элемент 10 блокировки формирует положительный сигнал, поступающий на вход управляемого коммутатора

3, чем обеспечивается останов ждущего генератора 4 пилообразного напряжения и вследствие этого исходное состояние всех последующих блоков реле частоты.

Выполнение блока 2 преобразования частоты на последовательно соединенных управляемом коммутаторе и ждущем генераторе 4 пилообразного напряжения, а измерительного блока 5 на пороговом органе, в качестве которого использован однопереходный транзистор, позволяет существенно упростить схему устройства за счет исключения сложных блоков (симметричного

817796 триггера со счетным запуском, ждущего мультивибратора и схемы совпадения). При этом предлагаемая структура выполнения реле частоты позволяет увеличить быстродействие при сохранении независимости его работы рт уровня периодического контролируемого напряжения и от его формы.

Максимальное быстродействие реле частоты составляет один период контролируемого напряжения при полностью исключенной временной задержки ()), а при необходимости задержки времени срабатывания реле частоты на один измерительный интервал с целью отстройки от коммутационных и других помех его максимальное быстродейст- 15 вие может быть снижено до двух периодов напряжения контролируемой частоты.

Использование предлагаемого реле в схемах противоаварийной автомати- щ ки энергосистем приводит к повышению их надежности и быстродействия.

Формула изобретения

Реле частоты, содержащее преоб25 разователь напряжения на пороговом органе., блок преобразования частоты, измерительный блок, исполнительный блок с выходным органом и элемент блокировки, при этом преобразователь напряжения, блок преобразования частоты, измерительный и исполнительный блоки соединены последовательно, а элемент блокировки подключен к второму выхбду преобразователя напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения быстродействия, блок преобразования частоты выполнен иа последовательно соединенных управляемом коьаеутаторе и ждущем генераторе пилообразного напряжения, а измерительный блок вЂ” на пороговом органе, при этом выход элемента блокировки соединен со входом управляемого коммутатора преобразователя частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 216092, кл . Н 01 Н 51/32, 1968, 2. Авторское свидетельство СССР

9 235160, кл. Н 03 К 17/80, 1968.

3. Авторское свидетельство СССР

9 493830, кл. Н 01 Н 83/00, 1975";

817796 ф

0 т и и, Ilg и>

Составитель В. Стрелков

Техред A. Бабинеп

Корректор В. Синицкая

Редактор И. Михеева