Автоматический синхронизатор с постоянным временем опережения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ п>888270

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву ю 777772 (22) Заявлено 180180 (21) 2870327/24-07 (51)М. Кл.з

Н 02 J 3/42 с присоединением заявки М—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 0712.81. Бюллетень 11о 45 (53) УДК 621.316..729(088.8) Дата опубликования описания 07.1281 (72) Авторы изобретения

N.ß. Каплан и В.А. Бабушкин (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ СИНХРОНИЗАТОР С ПОСТОЯННЫМ

ВРЕМЕНЕМ ОПЕРЕЖЕНИЯ

Предлагаемый автоматический синхронизатор относится к области техники включения синхронных генераторов на параллельную работу и может быть использован при синхронизации генераторов переменного тока, входящих в состав передвижных электроагрегатов и электростанций.

В основном авт. св. Р 777772 описан автоматический синхронизатор с постоянным временем опережения, содержащий формирователи прямоугольных импульсов, включенные на входы фазового компаратора, два счетчика импульсов, схему сравнения, фазовый

R6-триггер и две логические схемы И, включенные на прямой и инверсный выходы триггера. Вторые входы логических схем присоединены к одному из формирователей прямоугольных импуль- . сов. Входы R6 -триггера подключены к фазовому компаратору, причем выходы логических схем И присоединены к счетным входам счетчиков импульсов, выходы которых включены к входам схемы сравнения (1) °

Однако это устройство обладает высокой точностью и надежностью включения на параллельную работу генераторов переменного тока только в случае неизменной разности частот синхронизируемых напряжений. Изменение разности частот в течение периода биений приводит к тому, что длительности первой и второй половины периода биений становятся неодинаковыми.

При этом в определение момента вклю- чения автомата генератора вносится ошибка, величина которой равна разности между первой и второй половинами периода биений.

В результате при изменении разности частот снижается точность и надежность правильного включения генераторов переменного тока ча параллельную работу °

Целью изобретения является повышение точности и надежности включе-. ния генераторов на параллельную рабо20 ту путем учета изменения разности частот при определении момента включения автомата генератора с заданным временем опережения.

Цель достигается тем, что в автоматический синхронизатор с постоянным временем опережения (1) введены схема начальной установки и реверсивный счетчик импульсов, а в качестве одного из счетчиков импульсов

30 использован счетчик с входами для

888270

50 параллельной синхронной записи информации, которые соединены с выходами реверсивного счетчика импульсов, причем вход. прямого счета реверсивного счетчика импульсов подсоединен к входу счетчика импульсов, имеющего входы параллельной синхронной записи, а вход обратного счета — к входу другого счетчика импульсов, при этом вход начальной установки реверсивного счетчика импульсов соединен с выходом схемы начальной установки, вход которой подключен к одному из выходов фазового R5-триггера.

На фиг. 1 представлена структурная схема автоматического синхронизатора с постоянным временем опережения; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие принцип его работы.

Устройство содержит формирователи прямоугольных импульсов 1 и 2, фазовый компаратор 3, Фазовый Р6 -триггер 4, две логические схемы И 5 и б, счетчик импульсов 7, второй счетчик импульсов 8 со входами параллельной синхронной записи Р ...D>, схему сравнения 9, реверсивный счетчик импульсов 10, имеющий входы: прямого счета +1, обратного счета -1 и начальной установки Ну, схему

ll начальной установки, Формирователи импульсов 1 и 2 обеспечивают преобразование синусоидальных напряжений 0. и Ug одноименных фаэ синхронизируемых объектов в прямоугольные импульсы. Сформированные импульсы подаются на вход фазового компаратора 3, который по одному выходу выдает импульс в момент совпадения Фаз напряжений

О.(и U синхронизируемых генераторов, а по другому в момент, когда (), и 0 находятся в противофазе.

Сигналы фазы и противофазы подаются на установочные входы фазового Ы-триггера 4, R6-триггер 4 находится в- единичном состоянии при нарастании разности фаз 59 (см.фиг.2) от 0 до 180, т.е. в течение первой половины периода биений и в нулевомпри уменьшении ЬЧ от 180 до 0, т.е. в течение второй половины периода биений °

Логические схемы 5 и б, управляемые R6 -триггером 4, пропускают прямоугольные импульсы с Формирователя

1 соответственно в течение первой половины периода биений - на счетный вход счетчика 7 и вход -1 счетчика 10, а в течение второй половины периода биений на счетный вход . счетчика 8.и вход +1 счетчика 10.

Схема 11 начальной установки перезаписывает состояния счетчика 10 в счетчик 8 в момент противофазы 04 и (), одновременно формирует сигнал начальной установки счетчика 10.

Формирователь 1 использован как источник тактовой частоты для опре10

3S

65 деления момента с заданным временем опережения .6о„= yet.ö, где tz - период следования тактовых импульсов, и— количество импульсов, необходимое для отсчета нужного t n (см.фиг,2) и для определения длительностей полупериодов биений Т = 0. t Т

= nt>, где Т+ <у,.Т вЂ” длительности последовательных полупериодов биений, а (и n — количество тактовых импульсов 3а эти полупериоды. Тогда изменение длительности полупериода

ЬТ = Т. — Т = (п-К) tg, Так как за счет инерционности изменения частоты генератора переменного тока величина йТ на коротком промежутке времени практически неизменна, то ожидаемая длительность последующего после полупериода биений составляет величину Т + ЬТ = (n +

+ (n- 8)1 t . При этом для точного включения на параллельную работу автомат генератора необходимо включить после момента противофаэы через время T+ + AT — ton т.е. or момента противофаэы необходимо отсчитать

n + (n- Е)-m =,. -(m-(n- Е )) azroвых импульсов.

Укаэанные действия достигаются тем, что счетчик 7 отсчитывает число тактовых импульсов И за полупериод Т, имея нулевое исходное состояние в момент совпадения фаэ Uq и U, а счетчик 8 отсчитывает число тактовых импульсов в последующий после Т.(, полупериод, имея в исходном, состоянии в момент противофазы код, сГоответствующий величине m-(n- E ). Этот код в момент противофазы перезаписывает,!ся в счетчик 8 из счетчика 10,который определяет эту величину в течение полупериодов Т и Tg. Для этого в момент противофазы (начало периода Т 4) счетчик 10 устанавливается схемой 11 в исходное состояние, соответствующее величине m. В течение полупериода Т g« (от противофазы до совпадения фаэ) на вход +1 счетчика 10 поступают счетные импульсы и к концу полупериод Tg q (началу Т ) он имеет состояние, соответствующее величине m + 8 .

В течение полупериода Т (от совпадения фаз до противофазы) счетные импульсы поступают на вход -1 обратного счета счетчика 10 к концу полупериода Т счетчик 10 имеет состояние, соответствующее величине

m + 8 -n = (щ-(n-Г)), после чего этот код в момент противофазы перезаписывается в счетчик 8, а счетчик

10 устанавливается в исходное состояние, соответствующее величине m, начиная новый цикл определения ДТ.

Таким образом, к моменту совпадения состояний счетчиков 7 и 8 счетчик 8, считающий от момента противофазы до совпадения фаз и имеющий в исходном состоянии код, соответствую888270 щий величине m- (n-t ), достигает

n-(m-(n-(!) ) тактовых импульсов, т.е. момент совпадения состояний счетчиков 7 и 8, определяемой схемой сравнения 9, соответствует заданному времени опережения.

Схема сравнения 9 формирует сигнал на включение автомата генератора в момент совпадения состояний счет° чиков 7 и 8 только во второй половине периода биений и только при допустимых скольжениях, т.е. при допустимой длительности периода биений. При этом длительность периода биений определяется схемой сравнения 9 по количеству счетных импульсов, отсчитанных счетчиком 7 за первую половину ,периода биений.

Предлагаемое устройство позволяет точно и надежно синхронизировать. передвижные источники электропитания как при постоянной разности частот, так и применяющейся разности частот синхронизируемых напряжений.

Формула изобретения .Автоматический синхронизатор с постоянным временем опережения по авт. св. Р 777772, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности и надежности включения генераторов на параллельную работу, он снабжен реверсивным счетчиком импульсов и схемой для начальной установки, а в качестве, одного из счет" чиков импульсов использован счетчик с входами для параллельной синхронной записи информации, которые соединены с выходами реверсивного счетчика импульсов, причем вход прямого счета реверсивного счетчика импульсов подсоединен к входу счетчика импульсов, имеющего входы параллельной синхронной записи, а вход обрат15 ного счета — к входу другого.счетчика импульсов, при этом вход начальной установки реверсивного счетчика импульсов соединен с выходом схемы начальной установки, вход которой щ подключен к одному из выходов фазового Й6 -триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 777772, кл. Н 02 7 3/42, 1979.

888270

Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10778/20

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

Составитель К. Фотина

Редактор Т. Загребельная Техред З. фанта Корректор С. Шекмар