Автоматический синхронизатор спостоянным углом опережения

 

Союз Советскнк

Соцналнстннескнк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<|838897 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15. 10. 79 (21) 2844305/24-07 (5I)M. Кл.

Н 02 J 3/42 с присоединением заявки ¹вЂ” йоударатввнв|6 ка|аитат

СССР но авиа|а изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15. 06. 81. 1 |оллетень ¹

Дата опубликования описания 17.06. 81 (53) УДК 621.316. . 729 (088. 8 ) Ф

В. А. Бабушкин, M. Я. Каплан и В. ,, т

Г (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ СИНХРОНИЗАТОР С IIOCTOHHHblM УГЛОМ

ОПЕРЕЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при синхронизации генераторов переменного тока, входящих в состав передвижных электроагрегатов и электростан5 ций э

Известно устройство автоматической синхронизации с постоянным углом опережения, в котором определение момен— та включения производится при достижении определенной разности фаз )1)

В этом устройстве использован метод сравнения напряжения биений с опорным напряжением, что приводит к наличию дополнительной погрешности

1 по углу при неравенстве синхронизируемых напряжений. Еще одним источником погрешности является интегратор, ошибка которого зависит от величины периода биений.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматичес кой синхронизации, которое содержит формирователи прямоугольных импульсов, выходы которых подключены через схемы совпадения (логическую схему неравнозначности) ко входам триггера, R$-триггеры, реле времени, дифференциаторы, инверторы и собирательную схему (2).

Недостатком известного устройства является влияние на угол опережения ассиметрии фазных напряжений и ширины импульсов, формируемых дифференциаторами, а также возможность несрабатывания эа счет дискретности измерения разности фаз.

Цель изобретения — повышение надежности и точности включения генераторов на параллельную работу, а также ликвидация ложных включений. в момент подачи. внешнего сигнала разрешения на синхронизацию. .Эта цель достигается тем, что в автоматический синхронизатор с постоянным углом опережения, содержащем формирователи прямоугольных импульсов, выходы которых подключены к входам

8897 4

Формула изобретения

3 83 логического элемента неравнозначности, RS-триггер, введены два логических элемента ЗАПРЕТ (НЕТ), D òðèããåð и одновибратор, причем выход логического элемента неравнозначности подк лючен к неравнозначным входам логичких элементов ЗАПРЕТ (НЕТj и через одновибратор — ко вторым их входам, выходы логических элементов ЗАПРЕТ (НЕТ) соединены с R u S входами RSтриггера, выход которого подключен к С входу О-триггера, R вход которого объединен с R входом RS-триггера, а

0 вход подключен к зажиму для подключения к источнику сигнала разрешения на синхронизацию.

На фиг. 1 показана структурная схема автоматического синхронизатора с постоянным углом опережения на фиг.2 — временная диаграмма, поясняющая принцип работы синхронизатора.

Синхронизатор содержит два формирователя 1 и 2 прямоугольных импульсов, подключенные ко входам логического элемента 3 неравнозначности, соединенного с одновибратором 4, два логических элемента ЗАПРЕТ (HET ) 5 и 6, подключенные к одновибратору и к элементу неравнозначности, RS-триггер 7, входы которого подключены к выходам элементов 5 и б,и Р-триггер

8 на выходе синхронизатора.

Напряжения одноименных фаз синхронизируемых объектов (вход а, выходр) поступают на формирователи 1 и 2 прямоугольных импульсов.

Логический элемент 3 неравнозначности выделяет импульсЫ разности фаз(д9) между передними и между задними фронтами прямоугольных импульсов.

Ширина этих импульсов соответствует разности фаз синхронизируемых напряжений. По переднему фронту импульса разности фаз одновибратор 4 формирует импульс с шириной t в, соответствующий заданному углу опережения (с оп)., Величина йов определяется по требуемому С и из соотношения

+ов с и

T° . e А „=2Ж т- = Q)+os и при неиз«оп менной частоте является неизменной величиной.

При изменении частоты абсолютная погрешность составляетЬс(=(Ю -ало ) 4>в а относительная погрешность Sel. = — у-,.100= -д- 100 при cN =50 Гц, а дuu = 2Гц бс =4

При этом максимальная ошибка по углу при 0Lo =30 составляет +1 2 эл. град. Таким образом, неуправляемый по длительности формируемого импульса одновибратор позволяет сформировать сигнал с постоянным углом опережения момента оптимума. Импульс с одновибратора сравнивается с импульсом разности фаз (4Я) . Сравнение происходит. на элементах ЗАПРЕТА (НЕТ) 5 и 6, выполняющих операции )ЬЧ I о1.рп и ЬЧ Ыря соответственно, причем при (A Ч) h d. pn импульсы шириной (ь.Q) -d рп поступают с выхода элемента 6 íà R вход, а при (Ь ф) а серп импульсы шириной о оп-(бМ) поступают с элемента 5 на

S вход RS-триггера 7 и триггер устанавливается в единичное состояние.

Момент перехода триггера 7 из состояния логического нуля в логическую единицу соответствует достижениюзаданного угла опережения.

Обратный переход триггера 7 из единицы в нуль происходит при переходе

b.Ю через д.рп, но уже после момента совпадения фаз.

Таким образом, на прямом выходе триггера 7 формируется импульс, пе-. редний фронт которого совпадает с моментом времени, когда Ь 1 становится меньше ckоп. Величина Qрпполностью определяется шириной импульса, формнрующегося одновибратором 4.

Импульс триггера 7 поступает на

С-вход выходного D-триггера 8. При этом триггер 8 переходит в единичное состояние по переднему фронту импуль-. са с триггера 7 только при наличии на D вхоце триггера 8 разрешающего (единичного) уровня с входа, т.е. при внешнем разрешении на включение генератора. Это позволяет сформировать передний фронт сигнала на вклю" чение генератора только после получения внешнего разрешения на включение генератора.

Обратный переход триггера 8 в исходное (нулевое) состояние происходит по R входу аналогично с триггером 7.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность и надежность включения генераторов на параллельную работу, а также ликвидировать ложные включения в момент подачи внешнего сигнала разрешения на синхронизацию.

Автоматический синхронизатор с постоянным углом опережения, содержа5 838897 6 щий формирователи прямоугольных им- ЗАПРЕТ (НЕТ) . соединены соответственпульсов, выходы которых подключены но с R u S входами RS-триггера, вык входам логического элемента Мерав- ход которого подключен к С входу D.нозначности, и RC-триггер, о т л и- триггера, R вход которого объединен ч а ю шийся тем, что, с целью .g c R входом RS-триггера, а 0 вход подповышения точности и надежности, ключен к зажиму для подключения к в устройство введены два логических источнику сигнала разрешения на синхэлемента ЗАПРЕТ (НЕТ), 0-триггер и ронизацию. одновнбратор, причем выход логичес- Источники информации, кого элемента неравнозначности под- 1О принятые во внимание при экспертизе

1 ключен к неравнозначным входам логи- 1. Авторское свидетельство СССР ческих элементов ЗАПРЕТ (НЕТ) и че- Ф 319993, кл . H 02 Я 3/42, 1970. рез одновибратор - ко вторым их вхо- 2. Авторское свидетельство СССР дам, выходы логических элементов Ф 438080, кл. Н 02 У 3/42, 1971.

838897

Заказ 4459 83 Тираж 675

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель К. Фотина

Редактор С. Тимохина Техред Н.Бабурка Корректор Г. Решетник