Устройство для сравнения фаз двух электрических величин

 

О П И С А Н И Е ()936168

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13. 06. 80 (2l )2939276/24-07 с присоединением заявки М(23) Приоритет (5l)M. Кл.

Н 02 Н 3/38

Н 01 Н 83/18

Геаудерстввнный комитет

СССР

Опубликовано 15, 06, 82. Бюллетень лй 22

Дата опубликования описания 1 5 . 06. 82 ао делам нзобретеннй н открытий (53) УДК 621. 316,,925(088,8) (72) Авторы изобретения

В.Н.Козлов и В.А.Ефремов

Чувашский государственный университе, им, И,Н.Ульянова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ фАЗ ДВУХ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в измерительных преобразователях и реле направления мощности, а также в реле сопротивления.

Известно устройство для сравнения фаз двух электрических величин, со-: держащее два фазочувствительных блока (13.

Недостатком данного устройства яв10 ляется возможность ложного его срабатывания при наличии апериодических составляющих в сравниваемых величинах, Известно устройство, содержащее два однополупериодных фазочувствительных

15 блока, источник постоянного напряжения и исполнительное (электромагнитное) реле, причем выходные зажимы фазочувствительных блоков соединены ме1аду собой параллельно, а с источником постоянного напряжения и электромагнитным реле — последовательно(2

Недостатком данного устройства яв ляется возможность его ложного сраба" тывания при наличии апериодических составляющих, имеющих одноименный " знак в обеих сравниваемых величинах.

В укаэанном режиме на границе угловой рабочей зоны устройства возможно сра" батывание одного из фазочувствитель-: ных блоков, причем, длительность паузы между выходными импульсами блока сокращается с ростом уровня апериодических и, при некоторых значениях последних, пауза становится неотличима (для выходного транзистора) от нормальной при работе обеих блоков.

Цель изобретения - исключение ложного срабатывания устройства при наличии в сравниваемых величинах апериодических составляющих.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнивания фаз двух электрических величин, содержащее два однополупериодных фазочувствительных блока, одни выводы которых соединены между собой и отрицательным полюсом источника питания, резистор под3 9361 ключенный одним выводом к аноду диода, катод которого подключен к управляющему электроду тиристора, электромагнитное реле и другой резистор, дополнительно введены тиристор, семь диодов, рва стабилитрона и трехобмоточный трансформатор, при этом конец первой и начало второй обмоток трансформатора через диоды подключены соответственно к другим выводам фазо-, g чувствительных блоков, а начало первой и конец второй обмоток подключены соответственно к катодам упомянутого и вновь введенного тиристоров, аноды которых соединены между собой и 1 одним выводом электромагнитного реле и подключены к положительному полюсу источника питания, другой вывод реле через диоды подключен к выводам третьей обмотки трансформатора, начало которой через диод подключено к другому выводу одного фазочувствительного блока, а также через последовательно включенные другой резистор и диод к управляющему электроду вновь введенного тиристора, а конец третьей обмотки трансформатора через диод подключен к другому выводу второго фазочувствительного блока и другому выводу резистора, кроме того, параллельно каждому из тиристоров включен стабилитрон.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его рабо" ту в рабочей зоне углов с1 и на границе рабочей зоны при наличии в сравниваемых величинах апериодических составляющих одного знака 5

Устройство содержит два однополу40 периодных фазочувствительных блока

1 и 2, одни выводы которых подключены к отрицательному полюсу источника 3 питания, электромагнитное реле

4, подключенное одним выводом к анодам тиристоров 5 и 6, трехобмоточный

15 трансформатор 7, первая обмотка 8 которого через диод 9 подключена к выводу фазочувствительного блока 1 и к катоду тиристора 5, вторая обмотка 10 трансформатора 7 подключена через диод 11 к выводу фазочувствительного блока 2 и к катоду тиристора б,третья обмотка 12 трансформатора через диоды 13 и 14 подключена к фазочувствительным блокам 1 и 2, а через диоды

15 и 16 к другому выводу реле 4, пос ледовательно включенные резистор 17 и диод 18 подключенные к управляющему j

68 4 электроду тиристора 5, последовательно включенные резистор 19 и диод

20 подключенные к управляющему электроду тиристора 6 и стабилитроны 21 и 22. фазочувствительные блоки 1 и 2 эквивалентны ключам, постоянно разомкнутым в нерабочей зоне углов 1800С <Ч(360 и периодически замыкающимся в рабочей зоне 0(Ч<180, где Ч - разность фаз сравниваемых величин.

Устройство работает следующим образом.

В рабочей зоне углов, когда рабо" тают оба однополупериодных блока 1 и 2 (фиг.2 6 ) они попеременно подключают электромагнитное реле 4 к источнику 3 питания. Допустим, что в первый момент времени включен блок

1 (состояние 1 на диаграмме фиг.2,a), тогда индуктивность реле 4 заряжается. При отключении блока, ЗДС обмотки 12 запирает диод 16 и в течение бестоковой паузы, обусловленной конечной чувствительностью элементов блоков, индуктивность реле разряжает-. ся по следующему пути: верхний по схеме вывод обмотки реле, диод 15, резистор 19, диод 20, управляющий электрод-катод тиристора 6, стабилитрон 21, нижний по схеме вывод обмотки реле. Тиристор 6 подготавливается к включению и при появлении сигнала на выходе второго фазочувствительного блока (состояние 2 на диаграмме фиг. 2, с1 ) на электромагнитное реле подается суммарное напряжение второй

10 и третьей 12 обмоток трансформато" ра 7. Ток в реле быстро возрастает и реле форсированно срабатывает.

На границе рабочей зоны срабатывает только один фазочувствительный блок, тот, который обладает более высокой чувствительностью. Примем для . определенности, что это блок l (фиг. 2,о), если при этом во входных величинах присутствуют одноименные апериодические составляющие, то пауза между выходными импульсами блока, уменьшается с ростом уровня апериодических. При включенном состоянии бло-. ка, в обмотке электромагнитного реле

4 протекает ток, но параметры схемы выбраны так, чтобы при работе одного блока значение тока в. реле i р было меньше тока его срабатывания 3е, хотя и больше тока возврата 3<. В бестоковую паузу индуктивность реле 4 и трансформатора 7 разряжается по выше5 . 9361 указанному пути, но так как выходной сигнал второго блока отсутствует, а только он способен подготовить к включению тиристор 5, что необходимо для срабатывания устройства при включении 3 первого блока, последнее не срабатывает, даже в том случае, когда за время паузы ток через управляющий переход тиристора 6 не успел уменьшиться до уровня обеспечивающего надежное запер-30 тое состояние тиристора 6.

В рабочей, зоне углов оба фазочувствительных блока не работают, и реле отключено от источника питания.

Путем соответствующего выбора пара- 3S метров трансформатора и .стабилитронов, напряжение подаваемое на электромагнитное. реле в момент срабатывания может быть выбрано достаточно больвим по сравнению с напряжением иск точника питания, что увеличивает также быстродействие устройства.

Формула изобретения

2S

Устройство для сравнения фаз двух электрических величин, содержащее два однополупериодных фазочувствительных блока, одни выводы которых соединены между собой и отрицательным полюсом

1 источника пита.нйя, резистор, подключенный одним выводом к аноду диода, катод которого подключен к управляющему электроду тиристора, электромагнит3S ное реле и другой резистор, о т л ич а ю щ е е с я. тем, что, с целью ис68 6 ключения ложного срабатывания устрой" ства при наличии в сравниваемых величинах, апериодических составляющих, дополнительно введены тиристор, семь диодов, два стабилятрона и трехобмоточный трансформатор, при этом конец первой и. начало второй обмоток трансфор.матора через диоды подключены соответственно к другим выводам фазочу@ствительных блоков, а начало первой и конец второй обмоток подключены . соответственно к катодам упомянутого i и вновь введенного тиристоров, аноды которых соединены между собой и одним выводом электромагнитного реле и под" ключены í положительному оолюсу источ-. ника питания, другой вывод реле через диоды подключен к выводам третьей об.мотки трансформатора, начало которой через диод подключено к другому выводу . одного фазочувствительного блока,а также через последовательно включенные другой резистор и диод к управляющему электроду вновь введенного тиристора, а конец третьей обмотки трансформатора через диод подключен к другому выводу второго чувствительного блока и другому выводу резистора, кроме того, параллельно каждому из тиристоров включен стабилитрон.

Источники информации, принятые во внимание при. экспертизе

1-. Авторское свидетельство СССР

h" 568147, кл. Н 02 Н 3/38, 1977, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке и 2688541/24-07, кл. Н 02 Н 3/38, 1978.