Устройство для контроля скорости изменения частоты

43 И П ИСАН БРЕТЕН оев Советск Воыиалистнчески Республик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 28,10.7 1) 1709393/2 и -с присоединением заяв осударстееннмй комитет авета Министров СССР(088.8) по делам нэобретен и открнтнй ата опубликования описания 27.05.75(71) Заявитель С, И. Почепняреднеазиатское отделение института Энергосетьпроек 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫПредлагае скорости изме пользовано в томатики элек В известны изменения щим образ Устройство ния частоты время т, отсч контролпруемьое устроиство дляпения частоты можесхемах релейной защтросистем.х устройствах контрчастоты осуществ.ом.настраивается на(уставки Р, и Р 2)итываемое послеьм напряжением зн контроля быть ис 5 ты и аволь скоро яется сле сти дую два значеи заданное достижени 5ачения ус тавки Р,.Если взначения Р,мя 1 будетрость снижтрольной е оцессе изменения о значения Рэ фак меньше т, следова ния частоты в определяемой соот частоты о ическое вре ельно, скоольше коношением и устройство действВ противном слДля контролябуется точное реленость задания конт. ит от погрешностКроме того, устройрости измененияконтрольную е но ует.учас оно не действует.нтервзла времени т тревремени, так как погрешрольной скорости в, завии заданной величины т. ство срабатывает при скочастоты е, превышающей фактическая величина скоости изменения частоты е остается неизвесой. В предложенном устроистве для повышения точности измерения скорости изменения частоты период частоты использован в качестве меры времени.Это позволяет вместо точного реле времени использовать простейшии счетчик числа периодов, а в качестве меры скорости изменения частоты - количество периодов, за которое частота контролируемого напряжения изменилась от значения Р, до значения Р.Блок-схема предложенного устройстваприведена на чертеже.Устройство содержит разделительныйтрансформатор 1, фильтр 2 высших гармонических, 1.СЯ-контур 8, формирователи 4 и 5 прямоугольных импульсов, дифференцирующии элемент 6, блок совпадения 7,иблок 8 переключения уставки с реле 9 и его контактами 10, блок 11 однократности действия с реле 12 и его контактами 18, ключ 2514 пуска счетчика, счетчик 15 и цепь 16 возврата счетчика, блок запрета 17, ключ считывания 18 с транзисторами 19 и 20 (число аналогичных транзисторов равно числу ячеексчетчика 16).Последовательный 1.СР-контур содержит З 0 конденсатор, основную катушку индуктивноредно транзисторы 19, 20 ц т. д. (Однако информация с выходов этих транзисторов це считывается до тех цор, пока закрыт электронный ключ 18).5 Когда частота контролируемого напряжения в процессе снижения достигает зндчсьця уставкц Р напряжения Г ия опять с впадут цо фазе, и на выходе блока совпадения 7 появляются короткие импульсы. Под в эз действием первого цз нцх открывается к,.ючсчитывания 18, вследствие чего информация с выходов транзисторов 19, 20 и др. постудет во внешнее исполняющее устройство.Количество периодов напряжения ( отсчитанных счетчиком 15 с момента пуска его на уставке Р, до остановд на устдвке Р;, является мерой скорости снижения частоты. Это следует цз того, что если в процессе снижения частота контролируемого напряжения достигла значения Рь а спустя и периодов зндчсцця Р то средняя длительность пери:дд 30 2 2 к 45 Тдк кдк величины Р, ц Р заданы заранее,то отсчитанное счетчиком 15 число периодов )г характеризует скорость снижения частоты.Если же скорость снижения частоты мала, 50то по истечении времени т триггеры блоков 8 ц 1 переключаются в исходное состояние ц обесточдт реле 9 ц 12 соответственно. При этом якорь реле 9 отпадает сразу и его контакты 5510 переключат уставку устройства с Р, на Рп д реле 12, замедленное на отпадение, будет в течение некоторого времени Лт удерживать свои контакты 13 разомкнутыми. В моменг переключения уставки с Р, на Р, частотаконтролируемого напряжения меньше Р, ц на выходе блока 7 появляются короткие импульсы, которые повторно запустят триггер блока однокрдтцости 11, что обеспечит удержание якоря реле 12 в подтянутом положении в разомкнутое состояние контактов 13 до тех пор, пока частота контролируемого напряжения не прести, с помощью которой осуществляется настройка контура нд частоту первой уставкц Рь дополнительную катушку индуктивностц, с помощью которой осуществляется настройка контура на частоту второй уставкц Р, ц активное сопротивление, с которого снимается напряжение (l)ь сдвинутое по фазе относительно напряжения Г на угол, зависящий от частоты контролируемого напряжения.Нацряжснпя ),) и Г)., поступают на формирователи импульсов 4 и 5, где цреооразуются в прямоугольные импульсы отрицательной полярности, передние фронты которых сдвинуты соответственно сдвигу фаз с ц Г. Затем прямоугольньш импульс, полученный цз напряжения Ь, дцфференццруется элементом 6, в результдте цего получается короткий импульс, отмечающий начало периода напряжения (,).При частоте контролируемого напряжения, превьцдающей уставку Рь напряжение ).), отстает цо фазе от напряжения У на некоторый угол, и с соответствующим сдвигом по времени нд входы блокд совпадения 7 поступают короткие импульсы с дцфференцирующего элемента 6, прямоугольные импульсы длительностью в полов)шу периода с формирователя 5 и постоянный отрицательный потенциал с блока запрета 17. Из-за неодноврсменности поступления этих импульсов на выходе блока совпадения 7 импульсы отсутствуют и устроцство це запускается.При снижении частоты контролируемого напряжения до значенця Р, напряжения Ь ц С/ совпадают цо фазе, в связи с чем короткие импульсы с дифференцирующего элсмецта 6 и передние фронты прямоугольных импульсов с формирователя 5 одновременно поступают на входы блокд совпадения 7, в результате чего на выходе последнего появляются короткие импульсы, запускающие устройство.Первый же цз этих импульсов запускаеттриггеры блока переключения уставок и блока однократностц действия, Указанные триггеры формируют ца своик выходах импульсы заданной длительности т. Под действием этик импульсов срабатывает реле 9 и 12. При этом контакты 10 реле 9 переключают устдвкх) устОроиства с Р, на Р а контакты 13 реле 12 отключают блок 8.При переключении уставкц устройства сР, на Р напряжение с)отстает цо фазе от напряжения ( и импульсы на выходе блока 7 исчезают. Импульс с выхода блока 8 переключения уставок открывает ключ пуска счетчика 14 и держит его в этом состоянии в течение некоторого времени. При этом короткие импульсы с дифференцирующего элемента 6, отмечающие начало каждого периода напряжения К поступают через ключ 14 цд счетчцк 15 и управляют работой последнего. При этом каждый короткий импульс с дифференцирующей цепи фиксируется ячейками счетчика, триггеры которого открывают поочеТ ср -- 0,5 (Т, + Т:.)125 где Т,= -- длительность периода прц ча 1стоте Р 1Т: =- -- д д ител ьц ость це р пода и р и)стоте Р,.С учетом этого время снижения частоты отзцдчснця Р, до Р, равно1 , 1Р, - Р,1 с -- )г Тср=й 05 (р Р=05 )г Р Р 35 , ) ) , 2В соответствии с выражением (1) скоростьснижения частоты равна разности частот Р - Р отнесенной ко времени снижения от Р до 40 Ро,Следовательно Р, - Р (Р, - Р) Р, Р)в=в с Р 1Р 2432407 оставнтель Г. ДамскаяТехред Т. Курилко Корректор В. Гутман ог Тнрахк 6;8Совета Министров Сткрытийнаб., д, 4/5 Изд. М 74осударственного комитетапо делам изобретений и Москва, Ж, Раушская аказ 2551578Ц-ИИПИ Г ПодпнснсР Тип. Харьк. фил. пред. Патент высит уставку Рь Таким образом исключается повторное включение органа переключения уставок 8 и предотвращается ложное действие устройства при малой скорости снижения частоты.По окончании импульса на выходе триггера блока 11 в схему счетчика 15 поступает короткии положительный импульс с цепи 16 и возвращает счетчик в исходное состояние. Назначение блока запрета 17 состоит в предотвращении ложного действия устройства в момент изменения величины контролируемого напряжения (напривер, при коротком замыкании в контролируемой сети). Возникающий при этом переходной процесс может исказить нормальные фазовые соотношения напряжений Ь и е 1 н и привести к ложному пуску устройства еще до начала процесса сни,жения частоты. Поэтому в момент изменения величины контролируемого напряжения триггер блока запрета 17 снимает отрицательный потенциал со входа блока совпадения 7 и на время переходного процесса блок совпадения 7 выводится из действия.Преимущество схемы со счетом числа периодов заключается в дроблении интервал времени т на части, кратные периоду. Это обеспечивает гибкость контроля скорости по сраненшо со схемами, где величина т неизменна. Гаким ооразом, использование периода в качестве меры времени и числа периодов в качестве меры скорости повышает точ ность контроля скорости изменения частотыи одновременно упрощает схему устройства, так как в этом случае отпадает необходимость в реле времени. О Предмет изобретения Устройство для контроля скорости изменения частоты, содержащее разделительный трансформатор с тремя выходами, подключен нымп к входу блока совпадения, один - через формирователь пряхоугольных;м:вальсов и дифференцирующий элемент, второи - через контур настройки и формирователь прямоугольных импульсов, и третий - через эле мент зарет, выход блока совпадеия черезблок переключения уставки и блок однократности действия подключен к счетчику пмпульсоз, от,ича)ощееся тем, что, с целью повышеня точности измерения скорости изменения 25 частоты, вход счетчика импульсов подключенк диффсрснцирующему элементу через блок совпадения, а выходы ячеек счетчика включены через электронный ключ и выход 1 блока совпадения,