Устройство для передачи и приема сигналов по линиям электропередач
Оп ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
С 08 С 19/28 1оо7Аарствсккый комнтет по делам нэабретенкй н открытий Опубликовано 23. 11. 82. Бюллетень М 43 Дата опубликования описания 23.11.82 (53) УДК 621.398 (088. 8) (72) Автор изобретения А. М. Оснач (71) Заявитель Институт электродинамики AH Украинской CCP (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СИГНАЛОВ ПО ЛИНИЯМ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при автоматизации силовых электрических сетей переменного напряжения. Известно устройство телесигна5 лизации, содержащее на передающем полукомплект е т ра нсформаторы, выпрямители, резисторы, тиристор, фильтр, конденсатор, блок кодирования, а на приемном полукомплекте - индуктивный ю датчик и дешифратор, Гередающий и приемный полукомплект соединены линией электропередачи Г 1 1. Недостатком ус ройства является сложность ввода информации и синфази- 15 рования сигналов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для передачи телесигналов,ур которое содержит на передающей стороне датчик фазы (трансформатор), вход которого соединен с линией электропередачи, элемент кодирования, подключенный к входу коммутирующего элемента (тиристора), выход которого через последовательно соединенные индуктивный элемент и накопительный элемент (конденсатор) подключен к линии электропередач, а также диоды, трансформатор, на приемной сторонедешифратор сигналов, выход которого соединен с входом исполнительного элемента, а также индуктивный датчик и входной блок. Устройство обладает высоким быстродействием и большой емкостью команд $ 2). Недостатком устройства является сложность генерирования импульсных сигналов на передающей стороне и невысокая помехоустойчивость приема информации на приемной стороне. Это объясняется тем, что для подключения устройства к электрической сети требуется специальное устройство присоединения, выполненное в виде согласующего трансформатора и конденсато 976465 4 ра связи. Кроме того, наличие мощного источника постоянного напряжеI ния и фильтра, служащего для подавления гармонических составляющих выпрямленного диодами напряжения 5 промышленной частоты, значительно усложняет устройство. Предварительно заряженная емкость фильтра,используется для создания сигнала управления. В результате этого сиг- 10 налы управления вводятся в линию путем наложения импульса на напряжение сети, что в ряде случаев снижает надежность работы линейной изоляции. Приемное устройство может 15 принять любую импульсйую помеху,возникающую в электрической сети, как в положительные, так и в отрицательные полупериоды напряжения, если ее величина достаточна для срабатывания р0 усилителя-формирователя входного блока. Таким образом, в рассмотренном устройстве при отмеченной сложности ввода сигнала в электрическую сеть надежность приема информации, 25 невысокая. 50 элемента 7 импульсы управления. Эти 55 . импульсы создаются синхронизированЦелью изобретения является упро. щение передающей части устройства и повышение помехоустойчивости приема информации на приемной стороне. Указанная цель достигается тем, что в ус1ройство, содержащее на передающем полукомплекте датчик фазы, вход которого соединен с линией электропередачи, элемент кодирования, подключенный к входу коммутирующего элемента, выход которого через последовательно соединенные индуктивный элемент и накопительный элемент подключен к линии электропередачи, на приемном полукомплекте - дешифратор сигналов, выход которого соединен с входом исполнительного элемента, и селектор сигналов, вход которого подключен к линии электропередачи, на передающем полукомплекте введены формирователь импульсов, генератор импульсов и ограничивающий элемент. подключенный параллельно накопительному элементу, выход датчика фазы соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с входом генератора импульсов, выход которого подключен к входу элемента кодирования, на приемном полукомплек те введены первый и второй Формирователи импульсов, интегратор, фильтрующий элемент, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, коммутирующий элемент, генератор импульсов, выход селектора сигналов соединен с входами первого Формирователя импульсов и фильтрующего элемента,выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, первый выход первого формирователя импульсов подключен к входу второго формирователя импульсов и к первому входу, элемента ИЛИ, второй выход первого Фор -ирователя импульсов через интегратор подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом коммутирующего элемента, выход которого соединен с входом генератора импульсов, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, выход которого подключен к входу дешифратора сигналов, выход второго формирователя импульсов соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с вторым входом коммутируюшего элемента. На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — временные диаграммы работы устройства. Устройство содержит передающий полукомплект 1,приемный полукомплект 2, линию 3 электропередачи. На передающем полукомплекте — датчик 4 фазы, Формирователь 5 импульсов, генератор 6 импульсов, элемент 7 кодирования, коммутирующий элемент 8, индуктивный элемент 9, накопительный элемент 10, ограничивающий элемент 11. На приемном полукомплекте — селектор 12 сигналов, первый Формирователь 13 импульсов, фильтрующий элемент 14, второй формирователь 15 импульсов, интегратор 16, элемент ИЛИ 17, первый и второй элементы И 18 и 19, коммутирующий элемент 20, генератор 21 импульсов, дешифратор 22 сигналов, исполнительный элемент 23. Устройство работает следующим образом. При необходимости передачи какойлибо команды телеуправления на вход коммутирующего элемента 8 в необходимые моменты времени подаются с ным с сетью генератором 6 импульсов с определенными Фазовыми углами по отношению к одной из полуволн напрянефти. 5 9764 жения промышленной частоты. Синхронизация с сетью осуществляется с помощью датчика 4 и Формирователя 5 однополярными прямоугольными импуль сами, которые поступают с его выхода на генератор 6 импульсов. Продолжительность этих импульсов соответ-. ствует продолжительности одного полупериода напряжения сети, В предлагаемом устройстве Формирователи 5 и 13 l6 выполнены аналогично и каждый представляет собой операционный усилитель с положительной обратной связью, на выходе которого включен логический элемент с прямым и инверсным вы- 15 ходом. Датчик 4 и селектор 12 выполнены в виде трансформаторов малой мощности. При открытии элемента 8 в цепи, содержащей элементы 9-11, совместно 26 с элементом 10, возникает колебател ный процесс. Потребляемый из сети ток, создающий инфдрмационный сигнал, представляет сумму токов .элементов 10 и 11. Закрытие элемента 8 происходит при переходе тока через нуль. После этого в элементе 11 происходит гашение энергии, накопленной элементом 10, и передающий полукомплект снова готов к созданию в сети следующего 36 информационного импульса в течение одного из полупериодов напряжения сети. Величина сопротивления элемента 11 выбирается таким образом, чтобы обеспечивался колебательный процесс в последовательном контуре. Если это не выполняется, то при первом же запуске элемента 8 закрытие его происходит в момент естественной коммутации, т.е. при переходе тока через щ нуль, что приводит к нарушению нормальной работы передающего полуком" плекта. 6 6 полупериоды напряжения П на фиг.2). Если импульсный сигнал на выходе элемента 14 появляется вне зоны действия формирователя 15, то он не воспринимается приемным полукомплектом(1-й положительный полупериод напряжения О на фиг.2). После переключения элемента 20 начинает работать генератор 21 и на элементе И 19 осуществляется проверка совпадения импульсов, поступающих с элемента 14 и с генератора 21. При полном совпадении на дешифраторе 22 происходит расшифровка принятой команды и выдается, сигнал на срабатывание элемента 23 (3-й положительный полупериод напряжения U< на фиг.2). В течение 2-ro положительного полупериода напряжения U полное совпадение не происходит и элемент 23 не срабатывает. Интегра тор 16 и элемент ИЛИ 17 Формируют сигналы 0 О>, устанавливающие элемент 20 в исходное состояние, после этого устройство готово снова к приему информации. Таким образом, создание режима ожидания приема информации на приемном полукомплекте в специально создаваемые моменты времени позволяет значительно повысить помехоустойчивость приема информации. Предложенное устройство позволяет в течение одного из полупериодов напряжения промышленнои частоты проще создавать серию управляющих импульсов и повысить помехоустойчивость приема информации. Реализацию предложенного изобретения предполагается осуществить при разработке импульсной системы теле— управления линейным глубинным двигателем погружной электронасосной установки для добычи высоковязкой На приемном полукомплекте форми бЗ рователь 13 в течение каждого периода напряжения U формирует из напря жения на выходе селектора 12 прямоугольные импульсы Uô р биг 2). По переднему фронту этих импульсов осуществляется запуск формировате56 лЯ 15 (0фо1> „ ) . ИнфоРмационные импульсные сигналы, выявленные из сети элементов 14, поступают на один вход элемента И 18, а на другой его вход поступают импульсные сигналы с выS хода формирователя 15. При совпадении сигналов происходит переключение элемента 20 (2 -й и 3-й положительные Формула изобретения Устройство для передачи и приема сигналов по линиям электропередач, содержащее на передающем полукомплекте датчик фазы, вход которого соединен с линией электропередачи, элемент кодирования, подключенный к входу коммутирующего элемента, выход которого через последовательно соединенные индуктивный элемент и накопительный элемент подключен к линии электропередачи, на приемном полукомплекте - дешифратор сигналов, выход кото.8 7 9764 рого соединен с входом исполнительного элемента, и селектор сигналов, вход которого подключен к линии электропередачи, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью упрощения 5 передающего полукомплекта и повышения помехоустойчивости, на передающем полукомплекте введены формирователЬ импульсов, генератор импульсов и ограничивающий элемент, подключен- 10 ный параллельно накопительному элементу выход датчика фазы соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с входом генератора импульсов,.выход которого подключен к входу элемента кодирования, на приемном полукомплекте введены первый и второй формирователи импульсов, интегратор, фильтрующий Элемент, первый и второй эле- 20 менты И, элемент ИЛИ, коммутирующий элемент, генератор импульсов, выход селектора сигналов соединен с входами первого формирователя импульсов и фильтрующего элемента, выход которо- 2S го соединен с первыми входами первого и второго элементов И первый выход первого, формирователя импульсов подключен к входу второго формирова-. теля импульсов и к первому входу элемента ИЛИ, второй выход первого формирователя импульсов через интегратор подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом коммутирующеro элемента, выход которого соединен с входом генератора импульсов, выход ( которого соединен с входом генератора импульсов, выход которого подключен к второму входу второго элеМента И, выход которого подключен к входу дешифратора сигналов, выход второго формирователя им пульсов соединен. с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с вторым входом коммутирующего элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Иеерович Л.А. Магнитные импульсные генераторы. М., "Советское радио", 1968, 2. Авторское свидетельство СССР N 551681, кл. G 08 С 19/16, 1979 (прототип). 97б465 Составитель В.Демин Редактор Т.Кугрышева Техред T.Èàòo÷êà Корректор М.Коста Заказ 9008/7 Тираж 642 Подписное ВНИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий 333035, Москва, И-35, Раувская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
